К., Касенова Н. Б. Бейорганикалық химиядан зертханалық жұмыстар
жүктеу/скачать 2,71 Mb.
|
Бейорганикалық химиядан зертханалық жұмыстар методичка
| ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
Реактивтер мен құралдар: натрий гидроксиді NaOH, тұз қышқылы HCl, 1н аммиак ерітіндісі, сірке қышқылы CH3COOH , калориметр, калий (V) оксохлораты KClO3, марганец (IV) оксиді MnO2, мыс сульфаты CuSO4. Т әжірибе №1. Күшті қышқылды күшті негізбен нейтралдау реакциясының энтальпиясы және реакцияның Гиббс энергиясын есептеу. Химиялық реакцияның энтальпиясын калориметр деген құрал арқылы өлшейді. 1- сыртқы стакан, 2- реакция жүретін стакан, 3- қақпақ, 4- воронка, 5- ерітінді араластыратын құрал, 6-термометр. Электролиттік диссоциация теориясы бойынша күшті қышқыл мен күшті негіз арасында мынадай реакция жүреді: NaOH + HCl = NaCl + H2O NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O Сурет 4.1. Калориметр Бейтараптау реакциясының термохимиялық теңдеуін былай жазуға болады: Н+ + ОН- =Н2О: ΔН=-57 кДж Бейтараптау реакциясы үшін бірдей көлемдер алу керек, мысалы: 100 мл қышқыл, 100 мл негіз. Реакция жүретін стаканға (2) негіздің белгілі көлемін (20 мл концентрациясы 1 М) құйыңдар да температурасын 0,10К дәлдікке дейін өлшеңдер (Т1), оны зертханалық дәптерге жазыңдар. (Қышқылдыңда температурасын осындай дәлдікпен өлшеңдер, екі температура тең болуы керек). Сондай көлем (20 мл) қышқылды кұйып (1М) араластырып, ең жоғары температураны өлшеңдер (Т2). Тәжірибе нәтижесін кестеге жазыңдар:
Тәжірибе нәтижесінен мыналарды анықтаңдар: 1.Температуралар айырмашылығын ΔТ = Т2- Т1 2.Стакандағы ерітіндінің массасын (m) (ерітінді тығыздығын бірге тең деп алыңдар). 3.Реакция нәтижесінде бөлінген жылуды (q): q= C∙m∙ΔT C- ерітіндінің жылу көлемі 4,18 кДж (кг∙К) m- ерітінді массасы Тәжірибе нәтижесінде табылған жылу мөлшері 0,1 моль сілтіні нейтралдағандағы жылу мөлшері болып табылады. 4.1 моль үшін нейтралдау энтальпиясы (кДж/моль); ΔНнейтралдау = -q/0,1 кДж/моль 5.Теория бойынша нейтралдау энтальпиясы ΔНнейтралдау = - 57 кДж/моль болса, салыстырмалы қате %қате = ((ΔНтеор. – ΔНтәж.)/ ΔНтеор.)∙100 6.Энтропия мәндерін кестеден тауып, нейтралдау реакциясының энтропиясының өзгеруін табыңдар 7.Нейтралдау реакциясының Гиббс энергиясын есептеңдер. ΔG = ΔH + TΔS Күшті қышқыл мен күшті негіз әрекеттескенде неге энтропия азаяды, соны түсіндіріңдер. Табылған ΔН, ΔS, ΔG мәндеріне сүйеніп, нейтралдау реакциясы өздігінен жүретіндігі туралы қорытынды жасаңдар. Тәжірибе №2. Әлсіз негізді әлсіз қышқылмен бейтараптау жылуын анықтау. Тәжірибені жүргізу үшін суретте көрсетілген калориметр құрылғысын қолданыңдар. 150 мл 1н аммиак ерітіндісін және сірке қышқылын алыңдар. Оған дайындалған сілті ерітіндісін қосып, 0,1°С дәлдікпен температурасын өлшеңдер. Қышқыл температурасын да сондай дәлдікпен өлшеңдер. Калориметр стаканына араластырғыш жұмыс істеп тұрғанда воронка арқылы қышқыл құйыңдар. Ерітіндіні құйғаннан кейін термометр көрсеткен ең жоғарғы температураны белгілеңдер. Реакция барысында бөлінген жылу мөлшерін есептеңдер. Бастапқы температура – қышқыл және негіздің орта арифметикалық температурасы, соңғы температура – ерітінді құйылғаннан кейінгі ең жоғарғы температура; ерітінді тығыздығы бірге тең, ал жылусыйымдылығы – судың жылусыйымдылығы яғни, 4,184 Дж/(г·К) 1 эквиваленттік массасына сүйеніп, сірке қышқылының бейтараптау жылуын есептеңдер. Тәжірибе №3. Мыс (ІІ) сульфаты гидратациясының жылуын анықтау. Тәжірибе калориметриялық құрылғыда жүргізіледі. Алдын ала өлшенген калориметриялық ыдысқа 300 мл дистилденген су құйып, 0,1 К дәлдікке дейін температурасын анықтаңдар. 0,01 г дәлдікте шамамен 8 г мыс сульфатын өлшеңдер. Тұзды тезірек калориметриялық ыдысқа салыңдар. Ерітіндіні абайлап араластыра отырып, температура өзгерісін бақылаңдар. Ерітіндінің ең жоғарғы температурасын белгілеңдер. Мыс сульфаты еріген кездегі бөлінген жылу мөлшерін есептеңдер. Бастапқы ретінде судың температурасын, соңғы температура ретінде ерітіндінің ең жоғарғы температурасын алыңдар. Ерітіндінің тығыздығы бірге тең болсын, шекті жылусыйымдылығы – судың шекті жылусыйымдылығы 14,184 Дж/(г·К), ал шынының шекті жылусыйымдылығы 0,753 Дж/(г·К) деп алып, 1 моль CuSO4 еру жылуын есептеңдер. CuSO4·H2O кристаллогидраты үшін тәжірибені және есптеулерді қайталаңдар (өлшемі шамамен 10 г). CuSO4 және CuSO4·H2O еру жылулары бойынша мыс (ІІ) сульфатының гидратация жылуын есептеңдер. жүктеу/скачать 2,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|