Bartosz Puchalski 3.XI.2004

Ćwiczenie nr 26

Wyznaczanie efektu cieplnego reakcji

zobojętniania za pomocą mikrokalorymetru różnicowego.

Do umytej uprzednio zlewki o pojemności 25 ml wlałem roztwór kwasu octowego. Do umieszczonej w termostacie strzykawki pobrałem 4 ml CH₃COOH. I przystąpiłem do jej ważenia. Posługując się pipetą wlałem do metalowego zbiorniczka kalorymetrycznego 15 ml NaOH o stężeniu około 1 mol/l. Odpowiednio zgodnie z instrukcją zmontowałem naczyńko kalorymetryczne. Zamontowałem trzpień, tak iż jego koniec znalazł się w odległości (około) 2 - 3 mm od strzykawki. Włączyłem przyrząd pomiarowy. Po upływie jednej godziny rozpocząłem pomiar jednocześnie wkręcając do oporu trzpień, inicjując reakcję. Po wymieszaniu prowadziłem odczyty siły termoelektrycznej w okresach co jedną minutę. Aż do momentu kiedy Δ_b=Δ_a. Po zakończeniu pomiaru wyłączyłem woltomierz, rozmontowałem naczyńko kalorymetryczne i zwarzyłem naczyńko z resztkami kwasu.

1. Obliczanie ilości wydzielonego ciepła w przedziale czasu [a,b]:

- posługujemy się wzorem:

;gdzie G to współczynnik strat cieplnych kalorymetu równy 2.80
.

- całkę w powyższym równaniu można zapisać następująco:

;gdzie τ to odstęp pomiędzy kolejnymi odczytami Δ równy jednej minucie,
to wartość Δ w chwili t = a + nτ, N = (b - a)/τ

- podstawiając dane:

a = 0 min

b = 57 min

τ = 1 min

N = (57 - 0)/1 = 57 min

t = 0 + n = n

n = [1, 57]

-czyli:

Obliczam ciepło molowe Q_mol:

- podstawiając dane:

m_kw = 4.16195 g

C_kw = 17%

m_czyst.kw = 0.707532

M_kw = 60.0534 g/mol

n = 0.011782 mola

Obliczam molową entalpię zobojętniania kwasu octowego:

Na wykresie widać pewne odchylenie od linii trendu, prawdopodobnie z powodu uwolnienia w tym okresie pozostałej na strzykawce kropli kwasu która mimo intensywnego mieszania nie dołączyła się w porę do zasady.