ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОТЫ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Опыт 1. Определение теплоты реакции нейтрализации

Ход работы:

Во взвешенный калориметрический стакан помещают 50 мл 1,0 н раствора щелочи и записывают показатель термометра. В отдельный стакан отмеривают 50 мл 1,0 н раствора кислоты и измеряют его температуру. Затем при работающей мешалке через воронку вливают раствор кислоты в калориметр. Отмечают самую высокую температуру, которую покажет термометр после сливания растворов.

Определение проводят по два раза с сильными кислотами и основаниями и один раз со слабыми, например:

Результаты опытов записывают в таблицу по форме: (см. приложение 1)

 

Измеряемые величины

Масса калориметрического стакана m1, г

 

 

 

Концентрация растворов, N            
Объем каждого раствора V, мл            
Температура каждого раствора. tºС            
Начальная температура

 

 

 

Температура после нейтрализации

 

 

 

Общая масса растворов

 

 

 

Обработка результатов эксперимента. Для вычисления по экспериментальным данным теплоты реакций нейтрализации сначала рассчитывают общую теплоемкость калориметра С, учитывая теплоемкость раствора и теплоемкость внутреннего стакана:

Удельную теплоемкость стекла (C1) принять равной 0,753 Дж/г× град, раствора (C2) = 4,184 Дж/г× град, плотность раствора 1 г/мл.

Затем вычисляют выделившуюся в калориметре теплоту:

где   

Эта теплота постепенно, по мере выравнивания температуры передается в окружающую среду и может быть принята равной по абсолютной величине изменению энтальпии системы (калориметра):

Для расчета стандартной теплоты реакции нейтрализации найденное значение теплоты необходимо пересчитать на 1 моль реагирующей кислоты или основания, что соответствует 1 моль образующейся воды:

,

или

где n - количество одного из веществ, участвующих в реакции, которое требуется рассчитать по исходным данным.

Сравните полученные величины  с общепринятым значением теплоты нейтрализации.

Для всех сильных кислот и щелочей реакция нейтрализации оказывается одним и тем же процессом:

Для них теплота нейтрализации  одинакова с небольшими отклонениями из-за влияния теплоемкостей разных катионов и анионов. По данным справочников, . При участии в реакции слабого электролита, нейтрализация сопровождается его диссоциацией (процесс эндотермический), и измеренная теплота оказывается меньше.

 

Для вычисления ошибки примененного метода и доверительного интервала возьмите результаты аналогичных опытов у 3 - 4 студентов и проведите их математическую обработку. Рассчитайте:

1. Среднее арифметическое отдельных измерений:

2. Абсолютную ошибку:

3. Относительную ошибку:

Вычисления: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Выполнение работы проверил(а)

______________________________

Дата__________

Лабораторная работа 2

СВОЙСТВА БУФЕРНЫХ РАСТВОРОВ

Опыт 1. Приготовление буферных раствора, с различным значением pH . Зависимость рН буферных растворов от соотношений концентраций и разведения их компонентов

Ход работы:

В трех одинаковых пробирках готовят буферные растворы с различным соотношением компонентов. Для этого набирают с помощью градуированных пипеток 0,1 н раствор CH3COOH и 0,1 н раствор CH3COONa в количествах, указанных ниже.

 

№ пробирки

Состав буферной смеси в мл

0,1 н CH 3 COOH 0,1 н CH 3 COONa
1 2 3 9 5 1 1 5 9

 

Содержимое пробирок перемешивают путем встряхивания.

Затем готовят серию буферных растворов с тем же соотношением концентраций соли и кислоты, но с меньшей суммарной концентрацией компонентов. Для этого пипеткой отбирают по 1,0 мл приготовленных ранее растворов и к каждому добавляют по 8,0 мл дистиллированной воды, после чего содержимое пробирок перемешивают.

Т.о., в пробирках 1 и 4, 2 и 5, 3 и 6 находятся растворы с одинаковыми соотношениями концентраций соли и кислоты, но растворы в пробирках 4, 5, 6 являются разбавленными по сравнению с растворами в пробирках 1, 2, 3.

Во все шесть пробирок добавляем по 3 – 4 капли индикатора метилового красного, после чего содержимое пробирок перемешивают. На белом фоне сравнивают окраску растворов между собой: 1 и 4; 2 и 5; 3 и 6.

Рассчитайте рН приготовленных буферных растворов (см. приложение 2).

Формула : ____________________________________________________________

pH1= ____________________________________________________________________________________________________________________________________

pH2= ____________________________________________________________________________________________________________________________________

pH3= ____________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Константа диссоциации уксусной кислоты КД = 1,8•10-5

Результаты наблюдений и расчетов записывают по форме (см. приложение 1).

 

Пробирки с исходным буферным раствором 1 2 3
c ( CH3COONa) : c(CH3COOH)      
Цвет буферного раствора после добавления индикатора      
рН исходного буферного раствора      
Пробирки с разбавленным буферным раствором 4 5 6
c ( CH3COONa) : c(CH3COOH)      
Цвет разбавленного буферного раствора после добавления индикатора      
рН разбавленного буферного раствора      

 

Сделайте вывод о зависимости рН буферных растворов от соотношения концентраций компонентов и разведения.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Опыт 2. Выяснение влияния добавления небольших количеств сильных кислот и оснований на рН буферного раствора

Ход работы:

В трех пробирках приготовить по 10 мл буферного раствора ( 5 мл CH3COOH + 5 мл CH3COONa). Содержимое пробирок перемешать путем встряхивания. Прибавить в одну пробирку 5 капель 0,1 н HCl, в другую 5 капель 0,1 н NaOH, а в третью – 5 капель дистиллированной воды. Пробирки встряхнуть. В каждую пробирку добавить по 4 капли индикатора метилового красного.

Результаты наблюдений записать по форме:

Объект изучения Окраска раствора после добавления индикатора
1 Буферный раствор + 5 капель HCl  
2 Буферный раствор + 5 капель NaOH  
3 Буферный раствор + 5 капель H2O  

 

Сделайте выводы на основании наблюдений. Обосновать выводы, написав уравнения реакций, показывающих механизм действия ацетатной буферной системы (молекулярном и ионном виде).

 

________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Опыт 3. Определение буферной емкости растворов

Ход работы:

В колбу налить 10 мл буферного раствора с рН = 5 (4 мл 0,1 н CH3COOH + 6 мл 0,1 н CH3COONa) и прибавить 3 капли индикатора метилового красного. Раствор титровать 0,1 н раствором NaOH до появления окраски (рН = 6,3).

Рассчитать буферную емкость по формуле:

[моль/л]

Где No – нормальная концентрация раствора NaOH

Vo – объем раствора NaOH, пошедший на титрование, мл.

∆рН – изменение рН испытуемого буферного раствора в процессе титрования

V(буф. р-р) – объем испытуемого буферного раствора, мл.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Опыт 4. Влияние разбавления на буферную емкость

Ход работы:

К 10 мл буферного раствора с рН = 5 (4 мл 0,1 н CH3COOH + 6 мл 0,1 н CH3COONa) добавить 10 мл дистиллированной воды, 3 капли индикатора метилового красного и титровать 0,1 н раствором щелочи. Определить буферную емкость как и в предыдущем опыте. V(буф. р-р) = 20 мл (10 + 10)

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Сделать вывод о влиянии разбавления на буферную емкость.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт 5. Определение общей, активной и потенциальной кислотности

Ход работы:

К 10 мл буферного раствора с рН = 5 (4 мл 0,1 н CH3COOH + 6 мл 0,1 н CH3COONa) прибавить 3 капли индикатора фенолфталеина и титровать 0,1 н раствором гидроксида натрия NaOH до появления бледно-розового окрашивания. Вычислить общую кислотность, а по разности между общей и активной кислотностями – потенциальную кислотность.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Выполнение работы проверил(а)

______________________________

Дата__________

Лабораторная работа 3

Дата: 2018-12-21, просмотров: 473.