Сабденова у. О
жүктеу/скачать 1,94 Mb.
|
физ.колл.химия Лаб.жұмыс
| Зертханалық жұмыс №3.
Тұздардың интегралды еру жылуын анықтау Теориялық мәліметтер Түрлі химиялық реакциялардың жылулық эффектілерін, заттардың жылусыйымдылықтарын эксперименттік анықтау конструкциясы сан-алуан калориметрлерде жүргізіледі. Бұл жұмыс қақпағының саңылауына термометр мен тұзға арналған сынауық салынатын, жылуөткізгіштігі төмен материалдан (органикалық шыныдан) жасалған калориметрлік ыдыстан тұратын калориметрде жүргізіледі. Калориметрді магнитті араластырғышқа орнатады. Тәжірибе кезінде калориметрлік жүйедегі қысым атмосфералық қысымға тең тұрақты қысым (ашық типті калориметр) болатындықтан, зерттелетін үрдістің жылулық эффектісі: QP=∆H (1) ∆Н анықтауда жылу алмасу шамасы мен қателікті кеміту үшін шарттарды дұрыс таңдау қажет: тәжірибе ұзақтығы 7÷10 минут болып, калориметр температурасы қоршаған орта температурасынан қатты ерекшеленбеуі тиіс. Калориметрлік тәжірибедегі үрдістің жылулық тепе-теңдігі келесі өрнекпен өрнектеледі: ∆Н=CK∆t (2) мұндағы Ск – калориметрлік жүйенің барлық бөліктерінің жылусыйымдылықтарының қосындысына тең оның жылусыйымдылығы. СК=Сimi; СК егер тұз бен еріткіш (су) салмағын тұрақты түрде алғандағы түрлі тұздармен сол калориметрдегі тәжірибелер кезінде тұрақты қалады. Қарама-қайшы жағдайда: C= (G-+g) С + K =∆Н/∆t (3) Мұндағы: Q – су сынамасы; g – тұз сынамасы; С – іс-жүзінде судағы бейорганикалық тұздардың барлық ертінділері үшін бірдей ертіндінің меншікті жылусыйымдылығы; С = 0,98 кал/гК = 4,1 Дж/г К; К – су мен тұз сынамаларының жылусыйымдылықтары кірмейтін, калориметрлік жүйенің барлық бөліктерінің жылусыйымдылықтарының қосындысына тең оның тұрақтысы; ∆t – графиктік түрде анықталатын еру үрдісіндегі температура өзгерісі. Жұмыс екі: І және ІІ тәжірибелерінен тұрады. 1. Су эквиваленті әдісімен – белгілі жылу эффектісімен реакцияны жүргізу жолымен – суда КСІ еріту жолымен калориметрлік жүйенің жылусыйымдылығын немесе калориметр тұрақтысын анықтайды. 0,5 кг судағы 10,35 г. КСІ еру жылуы келесіні құрайды: ∆НKCI =2436,8 Дж. 1. Калориметрге бөлме температурасына ие 0,5 кг (0,5 л) суды құйып, оны магнитті араластырғышқа орналастырады. 2. Келіде мұқият ұсақталған КСІ тұзының сынамасын (10,35 г.) аналитикалық таразыда өлшеп алып, оны калориметр қақпағына бекітілген сынауыққа салады. 3. Қақпақ саңылауына термометрді оның сынаптық резервуары суға бататындай деңгейде орналастырады да, магнитті араластырғыш стерженін салып, араластырғышты іске қосады. 4. Әрбір 30 секунд (0,5 минут) сайын температура өзгерісін жазып отырады. 5. Температураның біркелкі өзгерісін анықтаған соң (шамамен «алдыңғы кезең» температуралардың 10 есебінде), калориметрге тұзды енгізіп, оны сынауықтан суға жылдам себелейді де, бос сынауықты бастапқы орнына қойып, температураны белгілеуді жалғастырады. Тұздың еруі нәтижесінде калориметрдегі температура жылдам өзгереді. Бұл «негізгі кезең». 6. Су мен қоршаған орта температураларының теңесуі басталған кезде, «негізгі кезең» аяқталып, «соңғы кезең» басталады. Осы кезеңдегі 8÷10 өлшеуден кейін тәжірибені аяқтайды. Алынған мәліметтерді кестеге енгізеді:
Эксперименттік мәліметтер негізінде миллиметрлік қағазда калориметрлік тәжірибе барысындағы уақытқа қарай температура өзгерісінің графигін сызады. Графиктен KCI температуралық өзгерісін ∆t табады. Мысал график суретте кескінделген, мұндағы АВ – «алдыңғы кезең»; ДЕ – жүйе бастапқы күйіне оралған кездегі «соңғы кезең»; ВД – тұз еруінің «негізгі кезеңі». Сурет – Ертінді температурасының уақытқа тәуелділігі Д және В нүктесінен уақыт өсіне перпендикуляр түсіріліп, ВIДI кесіндісі теңдей бөлінеді де, оның ортасынан ДЕ және АВ жалғасымен (түзуімен) қиылысқанша перпендикуляр салынады, ал бұл ізделінді шама - ∆t KCI. Калориметрлік жүйенің жылусыйымдылығы келесіге тең: Cк= , (∆Н KCI =2436,8 Дж.) Кейін (3) формула бойынша калориметр тұрақтысын К есептейді (KCI сынамасы - g KCI =10,35 г, су сынамасы G - 500 г). II. Оқытушы берген тұздың еруінің интегралдық жылуын ∆Нт анықтауды КСІ-мен жүргізілген І тәжірибедегідей бірізділікпен жүзеге асырады. τ-t графигінен температура өзгерісін ∆tт анықтайды. Кейін 2 немесе 3 формула бойынша алынған тұз сынамасы үшін бөлінген жылу мөлшерін ∆Нт есептейді. Тұздың еруінің меншікті жылуы (судағы 1 г тұздың еру жылуы) тұздың грамм gс санына есептелеген ∆Нт шамасын бөлу жолымен есептеледі. Мольдік жылуды ∆Нт шамасын тұз молінің шамасына бөле отырып, алады: n = g/м. жүктеу/скачать 1,94 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|