Лабораторная работа № 1. Определение интегральной теплоты растворения соли и теплоты гидратообразования

Цель работы

Определение теплового эффекта процессов растворения соли и гидратообразования.

Сущность работы

При растворении солей часто наблюдается экзо- или эндотермический эффект. Для определения теплового эффекта процесса гидратообразования необходимо знать теплоемкость системы и изменение температуры системы вызванное процессами растворения безводной соли и ее кристаллогидрата

Оборудование и реактивы

Стеклянный стакан объемом 500 мл – 1 шт. Фарфоровый или стеклянный внешний стакан объемом 750 мл – 1 шт. Стеклянная палочка для перемешивания – 1 шт. Кристаллизатор – 1 шт. Штатив с лапками – 1 шт. Термометр Бекмана – 1 шт. Мерный цилиндр объемом 100 мл (для определения объема ртутного баллона термометра Бекмана) – 1 шт. Мерный цилиндр объемом 500 мл – 1 шт. Секундомер – 1 шт. Весы лабораторные – 1 шт. Безводная соль (сульфат меди, никеля или магния). Кристаллогидрат этой соли.

Выполнение работы

1. Собрать калориметрическую установку.

2. Получить у преподавателя наименование соли, с которой будет выполняться эксперимент.

3. Решить задачу. Масса безводной соли 5 г. Какую массу будет иметь эквимолярное количество кристаллогидрата этой соли (можно проверить правильность решения у преподавателя)?

4. Отобрать навески безводной соли и кристаллогидрата.

5. Взвесить на технических весах стеклянный внутренний стакан и стеклянную палочку для перемешивания m_ст.

6. Определить объем ртутного баллона термометра. Для этого опустить «нос» термометра в мерный цилиндр объемом 100 мл, куда предварительно налито 50 мл воды и по разности уровней воды определить объем ртути, V_Hg.

7. Во внутренний стакан калориметрической установки поместить 300 мл (300 г) дистиллированной воды  и опустить в воду термометр Бекмана.

8. Для установления температурного равновесия перед началом опыта выждать 2-3 мин, помешивая воду в стакане.

9. Пустить секундомер и через каждые 30 секунд записывать показания температуры (см. табл.) по термометру Бекмана в течение 5 минут (10 показаний) при постоянном перемешивании (начальный период).

10. Не прекращая отсчета времени и измерения температуры высыпать навеску безводной соли во внутренний стакан калориметра и размешать до полного растворения (главный период). По-прежнему через каждые 30 секунд записывать показания термометра Бекмана до установления равномерного изменения температуры в калориметрической установке.

11. Получить еще 10 показаний при равноменом изменении темпертуры как в п. 9 (конечный период).

12. Повторить п.п. 7 – 11 с кристаллогидратом данной соли.

Содержание протокола лабораторной работы

1. Название исследуемой соли и ее формула.

2. Формула кристаллогидрата.

3. Масса безводной соли .

4. Решение задачи согласно п. 3 и масса кристаллогидрата .

5. Масса стеклянного внутреннего стакана + масса стеклянной палочки m_ст = …, г.

6. Объем дистиллированной воды во внутреннем стакане , мл.

7. Объем ртутного баллона термометра Бекмана V_Hg, мл.

8. Масса раствора безводной соли .

9. Масса раствора кристаллогидрата: .

10. Изменения температуры при опыте с безводной солью:

11. Измерения температуры при опыте с кристаллогидратом: