Grupa: Zespół:	Ćwiczenie: 1	Data:
	Temat: Pomiar ciepła rozpuszczania NaOH metodą kalorymetryczną.	Ocena:

Część teoretyczna:

Ciepło rozpuszczania Q_rozp jest to ciepło wydzielone w procesie rozpuszczenia 1 mola substancji w n-molach rozpuszczalnika. Jego wartość zależy od rodzaju substancji i rozpuszczalnika oraz jego ilości. Towarzyszące rozpuszczaniu ciepło jest sumą dwóch efektów:

-zniszczenia sieci krystalicznej substancji rozpuszczanej, kosztem pobrania z otoczenia (w postaci ciepła) energii równej tzw. energii sieciowej (wielkość ta zależy od elektroujemności jonów, ich wielkości, struktury krystalicznej)

-solwatacji jonów przez cząsteczki rozpuszczalnika (wielkość ta zależy od polarności rozpuszczalnika, przenikalności dielektrycznej i zdolności do tworzenia wiązań koordynacyjnych). Ciepło rozpuszczania może być zarówno dodatnie, jak i ujemne. Zależy to od wzajemnego stosunku wielkości energii sieciowej do energii solwatacji.

Stała kalorymetru K jest to wielkość charakteryzująca dany kalorymetr, wyznaczona doświadczalnie i równa:

gdzie: Q - znana ilość ciepła

Δt  - przyrost temperatury wywołany znana ilością ciepła Q^°

Do pomiaru ciepła rozpuszczania posługujemy się kalorymetrem. Przykładowy kalorymetr przedstawiony jest schematycznie na poniższym rysunku. W naszym ćwiczeniu stosujemy jednak nieco inny kalorymetr (prostszy). Zamiast naczynia Dewara stosujemy zwykłą zlewkę, która jest umieszczona w metalowym cylindrze wypełnionym wodą. Probówkę z zatyczką ze szlifem zamieniliśmy na szklaną bańkę, wypełnioną stałym NaOH, którą po wstępnym ustaleniu się temperatury rozbijamy bagietką, wtedy stały NaOH ulega rozpuszczeniu.

Rys. Schemat kalorymetru do pomiaru ciepła rozpuszczania:

A - woda, B - wodorotlenek sodu stały, 1 - termometr Beckmanna, 2 - mieszadło, 3 - zatyczka ze szlifem, 4 - probówka, 5 - pokrywa, 6 - naczynie Dewara

WYKONANIE ĆWICZENIA:

Do naczynia kalorymetrycznego wlewamy 1750 ml H
O, wkładamy zlewkę napełnioną 500 ml H
O i w niej umieszczamy bańkę z 30 g NaOH. Włączamy mieszadło i mierzymy temperaturę do ustalenia się jej na równym poziomie.

POMIARY:

T=82,034-56,062^.logR

Przed rozbiciem:

Lp	Czas [s]	Temperatura [^oC]
1	60	17,85
2	120	17,86
3	180	17,86
4	240	17,83
5	300	17,81
6	360	17,60

Po rozbiciu:

Lp	t [s]	T [^oC]	Lp	t [s]	T [^oC]	Lp	t [s]	T [^oC]
1	15	18,00	9	135	18,66	17	255	18,97
2	30	18,06	10	150	18,66	18	270	18,99
3	45	18,27	11	165	18,79	19	285	18,99
4	60	18,31	12	180	18,77	20	300	19,01
5	75	17,84	13	195	18,77	21	315	19,02
6	90	18,45	14	210	18,85	22	330	19,02
7	105	18,56	15	225	18,85	23	345	19,04
8	120	18,68	16	250	18,70	24	360	19,04

OBLICZENIE WYNIKÓW:

Q_rozp= Q_NaOH + Q_kalor

ΔT=1,2 [K]

n_NaOH= 30 [g]/40 [g/mol] =0,75 [mol]

Cp=59,45 [J/mol ^. K]

Q_NaOH= n_NaOH⋅Cp ⋅ ΔT

Q_NaOH=53,505 [J]

K_kalor=25,19 [kJ/K]

ΔT=1,2 [K]

Q_kalor= K_kalor.⋅ ΔT

Q_kalor=30228,5 [J]

Q_rozp=53,505 [J] + 30228,5 [J]

Q_rozp=30281,505 [J] = 30,28 [kJ]

WNIOSKI

Ciepło rozpuszczania NaOH jest to ciepło rozpuszczania 1 mola substancji (NaOH) w n- molach.

Jak widać na wykresie w przedziale czasowym od 0 do 200 sekund. jest chwilowy etap szybkiego wzrostu temperatury, ale już od około 250 sekundy wzrost temperatury jest nagły, a po około 300 sekundach. nieco wolniejszy, ale stale utrzymuje się tendencja zwyżkowa , ze znacznymi etapami podwyższania temperatury (nawet do ok. 0.1^°C).

---