Ewelina Zielińska, Agnieszka Magiera

Kalorymetria

1. Ciepło reakcji

W ćwiczeniu trzecim wykonałyśmy czynności umożliwiające nam pomiar ciepła reakcji w stałej objętości z użyciem bomby kalorymetrycznej. Skorzystałyśmy z ……………………. opisanej w instrukcji. Poniżej zamieszczamy kolejne czynności i obliczenia (wraz ze wzorami), które wykonywałyśmy.

2. Obliczenia

Dane:

a) dokładne określenie masy (przygotowanie próbki organicznej do reakcji)

• dla kwasu benzoesowego:

• dla pierwszej próbki naftalenu

• dla drugiej próbki naftalenu

b) określenie dokładnego przyrostu temperatury określonej masy wody ∆T (tzw. bieg termometru).

Na podstawie danych możemy obliczyć ∆T dla kwasu benzoesowego i dwóch próbek naftalenu:

• dla kwasu benzoesowego:

∆T=1,97K

• dla pierwszej próbki naftalenu

∆T=1,37K

• dla drugiej próbki naftalenu

∆T=1,24K

WYKRESY

c) obliczanie stałej układu kalorymetrycznego (pojemność cieplną, K) za pomocą substancji cechującej (kwasu benzoesowego).

Skorzystałyśmy ze wzoru:

gdzie:

Q_v - ciepło spalania kwasu benzoesowego (
)

m - masa spalanej substancji

∆T - przyrost temperatury w kalorymetrze

M - masa molowa substancji wzorcowej (kwas benzoesowy M=122,12 g/mol)

Po podstawieniu odpowiednich wartości otrzymałyśmy:

d) obliczanie ciepła spalania badanej substancji (naftalen)

Przekształciłyśmy wzór powyżej i otrzymałyśmy:

Oznaczenia zostały zachowane tak jak powyżej, za wyjątkiem Q_v, które oznacza ciepło spalania naftalenu.

Po wstawieniu wartości liczbowych otrzymałyśmy wyniki:

• pierwsza próbka naftalenu

• druga próbka naftalenu

e) obliczanie molowej entalpii spalania naftalenu pod stałym ciśnieniem

Wiedząc, że zachodzi podana reakcja:

C₁₀H_{8 (s)} + 12O₂ = 10CO_2(g)+4H₂O_(c)

oraz, że:

możemy obliczyć
. Po podstawieniu do wzoru wartości otrzymujemy:

• pierwsza próbka naftalenu

-4903,22797 +(-2*8.31*10^-3*298) = -4908,18073 kJ

• druga próbka naftalenu

-4461,28617+(-2*8.31*10^-3*298) =-4466,23893 kJ

f) obliczanie molowej entalpii tworzenia naftalenu z pierwiastków

A 10C_(s) + 4H₂ --- C₁₀H_8(s) +

B C_(s) + O_2(g) --- CO_2(g) + 393,8 kJ

C H_2(g) + 0,5 O_2(g) --- H₂O_(c) + 286,0 kJ

D C₁₀H_8(s) + 12O_2(g) --- 10CO_2(g) + 4H₂O_(c)+

TO OSTATNIE DELTA H SPALANIA JEST OBLICZONE PRZEZ NAS

g) rachunek błędu: błąd bezwzględny i względny

= ((69.9 - ((-4908,18073 + (-4466,23893 ))/2))/69.9)* 100% =6805,5935%

Wartość tablicowa

Po podstawieniu otrzymujemy:

3. Porównanie ……………………….. z wartością z literatury - wnioski