Chemia, 2 rok studiów	Julita Przeździecka Adrian Marzec	Kielce 30.10.2009
Nr. 16	Wyznaczenie ciepeł rozpuszczania trudno rozpuszczalnych wodorotlenków	Ocena:

Wstęp teoretyczny:

Z przebiegiem wszystkich reakcji chemicznych związane są efekty cieplne w reakcjach egzoergicznych ciepło jest wydzielane z układu do otoczenia. Zgodnie z pierwszą zasadą

Termodynamiki układ może wymieniać energię z otoczenia w postaci ciepła lub pracy:

gdzie
jest energią wewnętrzną układu. Zmiana energii wewnętrznej - jako funkcji stanu - zależy od końcowego i początkowego stanu układu:

Zarówno ciepło Q jak i praca W występują w równaniu I zasady termodynamiki nie mają one właściwości funkcji stanu. Zmiany tych wielkości zależą w istotny sposób od warunków przebiegu reakcji :

• Jeżeli reakcja przebiega w warunkach izochorycznych (V=const) to:

Z powyższego równania będącego matematyczną postacią prawa Hessa wynika że ciepło reakcji w stałej objętości (
) uzyskuje własności funkcji stanu i dla danej reakcji zależy jedynie od stanu początkowego (substratów) i końcowego (produktów).

• Jeżeli reakcja przebiega w warunkach izobarycznych (p=const) prawo Hessa wyraża się za pomocą entalpii

Związek pomiędzy ciepłem reakcji w stałej objętości
a ciepłem reakcji pod stałym ciśnieniem
wynika z zależności pomiędzy entalpią H a energią wewnętrzną U układu:

w stałej temperaturze

lub

Ilość ciepła która należy doprowadzić do układu dla ogrzania w danej temperaturze T 1 mola składnika o 1Cºnazywamy ciepłem molowym składnika.

(w warunkach izochorycznych)

(w warunkach izobarycznych)

1.

Prawo Kirchoffa umożliwia obliczenie ciepłe reakcji w temperaturze T ze znanej standardowej entalpii reakcji oraz różnicy pojemności molowych produktów i substratów:

np.

Cel ćwiczenia:

Wyznaczenie ciepeł właściwych rozpuszczania wodorotlenków wapnia, magnezu i cynku.

Opracowanie wyników:

Za pomocą programu Excel przedstawiamy przebieg zmian temperatury w czasie poszczególnych pomiarów, oraz określamy przyrost
.

Wyliczamy ciepła zmierzone w kalorymetrze za pomocą wzoru:

, gdzie:

K- wartość wodna kalorymetru- 30cal/ºC=125,61

- przyrost temperatury

m- masa roztworu

- ciepło właściwe roztworu

Przebieg reakcji tlenku z wodnym roztworem kwasu można przedstawić za pomocą schematów:

MgO+2 HCl = MgCl₂ + H₂O

MgO+ H₂O = H2O

Mg(OH)_{2 (st)} = Mg(OH)_{2 (r)}

, gdzie

- ciepło które wyznaczono na drodze pomiarów kalorymetrycznych

- ciepło które można wyliczyć znając ciepła tworzenia substancji reagujących

- ciepło rozpuszczania wodorotlenków

- ciepło reakcji zobojętniania (-13,12
)

2g

400

2.

=3,49K

1,03

2g+(1,03
*400
)=414g

-285,838kJ

-601,82kJ

-924,66kJ

90,32905 kJ

400

=1,59K

1,03

416g

3.

-285,838kJ

Efekt cieplny reakcji rozpuszczenia 1 mola
-
- obliczamy:

=1,23K

=0,4K

Efekt cieplny rozpuszczania 1 mola:

4.