Пәннің ОҚУ-Әдістемелік қҰралы физикалық және коллоидтық химия
жүктеу/скачать 415,87 Kb.
|
УМКД физ химия (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- Негізгі сұрақтар
- Студент білуі қажет
- Бақылау сұрақтары
- Өткізілу әдістемесі
| Зертханалық жұмыс №2
Тақырыбы: Еру жылуын анықтау. Мақсаты: Әр түрлі құрамдағы жүйенің жылу сыйымдылығы, химиялық реакциялардың, физика-химиялық процестердің жылу эффектілерін өлшеу, жылу әсерінің күй параметрлеріне тәуелділігін анықтау. Негізгі сұрақтар: Калориметр құрылысы Бекман термометрінің құрылысы Калориметр тұрақтысын анықтау Бейтараптану энтальпиясын анықтау. Студент білуі қажет: Калориметр түрлерін, калориметрлік жүйенің жылулық мәнін анықтауды, жылу сыйымдылық жайлы түсінік, жылу түрлерін және оларды есептеу жолдарын. Бақылау сұрақтары: Жылу мен жұмыстың айырмашылығы қандай? Жылу сыйымдылығы дегеніміз не? Жылу сыйымдылығының температураға тәуелділігі қандай формуламен өрнектеледі? Еру жылуы дегеніміз не? Бейтараптану жылуы дегеніміз не? Кристаллогидраттану жылуы дегеніміз не? Өткізілу әдістемесі Калориметрлік жүйенің жылулық мәнін калий хлоридінің еру жылдамдығы бойынша анықтау. Алдымен КСІ-ін еріткенде бөлінетін жылу әсері бойынша калориметрдің Ск мәнін табады. Ол үшін калориметрлік стаканның салмағын өлшеп, қалыпты температурадағы 700 мл су құяды, оны 0,1 г-ға дейінгі дәддікпен қайтадан өлшейді. Су салмағын ығыстырған ауаға түзету енгізе отырып айырма бойынша табады. Әрбір 100 мл суға 2г шамасында, 100°С мұқият келтіріліп, ұнтақталған КСІ тұзын пробиркаға салып, 0,01 г-ға дейінгі дәлдікпен өлшеп, мұқият тығындайды. Тәжірибеден кейін бос пробирканы өлшеп, айырмасы бойынша еріген тұздың нақтылы салмағын табады. Калориметрлік қондырғыны құрастырады. Бекман термометрін калориметрлік жүйеге бекітіп, оның шкала бөлігін дұрыс орналастыру керек. Мұндай орналасу эндотермиялық тәжірибені жүргізу үшін өте тиімді. Термометрдің төменгі ұшы калориметрлік сұйық деңгейінен біраз төмен болуы керек. Араластырғыш моторын іске қоспай тұрып, оны қолмен бұрап, бірнеше рет айналдырып, оның калориметрия ішіндегі бөліктерге жанаспайтынын байқайды. Калориметр қақпағындағы тесікке ішінде тұзы бар пробирканы орналастырғанда, ондағы тұз деңгейінің сұйықтікінен төмен болғаны жөн. Қондырғыны мұқият құрастырып болған соң реостат көмегімен орналастырғыштың айналу жиілігін қалыптастырады және ол тәжірибе кезінде өзгеріссіз қалады. Ауа мен калориметр арасындағы температуралық айырма болғандықтан, олардың арасында жылу алмасу туындап, калориметриядағы сұйықтың температурасы өзгеріп, дәл нәтиже бермейді. Мұндай жылу алмасуды және температура өзгерісін ескеру үшін тәжірибені үш кезеңге бөледі: 10-15 минут жүретін, алғашқы немесе дайындық кезеңі; басты кезең - тәжірибенің өту мерзімі; 10-15 минутке созылатын соңғы, қорытынды кезең. Температура мен уақытты температураның бір қалыптығы қалыптасқаннан кейін тұрақты уақытты тіркей бастайды. Бекман термометріндегі өзгерісті ±0,002° дәлдікпен әрбір минут сайын жазып отырады және осы кезде термометрді ақырын шертіп қояды да дәл өлшеу мақсатында үлкейткіш линзаны пайдаланады. Температура бірқалыпты өзгерісте 10-15 минут болғаннан кейін, соңғы көрсеткішті жазып, ішінде тұзы бар пробирканы тез альш, ішіңдегі тұзын калориметрлік ішкі стаканға шапшаң төгіп (2-3 секундте), бос қалған қақпақтағы тесікті тығындайды. Тұзды калориметрге салған мезетті басталу кезеңі ретінде белгілеп, жазады. Бастапқы бір не екі өлшемді уақыт температура арасындағы сызбаны тұрғызғанда (1-сурет) ескереді. Әдетте тұздың еруі 1-2 минутта аяқталады. Осы кезде температура күрт төмендейді, артынша қайтадан бір қалыпты артады. Температураның осыңдай бір қалыпты артуы бірінші өлшем, басты кезеңнің аяқталуы болады. Температура уақыт сызбасында, осы сәтке оң жақтағы шеткі бірінші нүктеге сәйкес. Соңғы немесе қорытыңды кезеңді де минут сайын өлшейді. Тәжірибе аяқталған соң калориметрлік сұйықтың температурасы өлшенеді ол шамасын есептеуге керек. Жылу алмасу түзетуін ескере отырып, калориметрлік тәжірибе кезіндегі температураның өзгерісін 2-суреттегі сызба көмегімен анықтайды. Миллиметрлік қағазда уақыт-температура арасындағы байланысты өрнектейтін сызбаны сызып, абцисса осьне уақыт мәнін, ал ордината осьне темепратура өлшемін орналастырады. Егер бастапқы және соңғы кезеңде тұрақты жылу алмасу қалыптасса, онда осы кезеңнің әрқайсысына сызбадағы түзу сызықтар сәйкес келеді, олардың абцисса өсіне көлбеулігі жылу алмасу жылдамдығына тәуелді. Келтірілген 1-суреттегі сызба тұздың эндотермиялық еруіне сәйкес тұрғызылған. Дайындық жүргізетін бірінші кезеңге аb, соңғыға cd - түзуі сәйкес. Негізгі кезеңнің басталуы мен аяқталуына тура келетін b және с нүктелерінен абциссаға тік түзу түсіреді. Басты кезеңнің ортаңғы е нүктесінен еf тік түзуін тұрғызады. Басты кезеңнің бірінші бөлігіндегі жылу алмасу шамасын бірінші кезеңге шамаластыра отырып, аb түзуін еf түзуіне дейін созып, аb кесіндісін алады. Нақ осылайша, cd түзуін созып сh кесіндісін тұрғызады. Мұндағы аb мен cd түзулерін созу нәтижесінде алынған еf түзуіндегі gh кесіндісі температура өзгерісіне тең. Мұны талдаулық есептеулер арқылы да табуға болады. Соңында (5) формула мен Ск мәнін есептейді. Оны тағы да бір рет қайталап, нәтижесін салыстырады немесе орташа мәнін алады. Ол үшін тұздың жаңа үлесін қосады. жүктеу/скачать 415,87 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|