Содержание протокола лабораторной работы

1. Название сильной кислоты и ее химическая формула.

2. Концентрация раствора серной кислоты С_к.

3. Масса стеклянной палочки, г.

4. Масса внутреннего стакана калориметрической установки m_{стакана}, г.

5. Масса стакана с раствором m_{стакана с раствором}, г.

6. Масса раствора m_р-ра, г.

7. Масса пипетки m_{пипетки}, г.

8. Масса пипетки со щелочью m_{пипетки с раствором}, г.

9. Масса щелочи m_щ = m_{пипетки с раствором} – m_{пипетки}, г.

10. Концентрация раствора щелочи С_щ, моль/кг и ее химическая формула.

11. Объем ртутного баллона термометра V_Hg, мл.

12. Измерения температуры:

Обработка результатов эксперимента

1. Результаты эксперимента оформить в виде таблицы:

2. Построить графики зависимости Т = f(τ), отражая показания температуры по начальному и конечному периодам (см. рис. 2).

3. Обработать полученные графические зависимости по следующей схеме.

= Провести линии тренда для начального и конечного периодов.

= Соединить последнюю точку начального периода с начальной точкой конечного периода.

= Полученную линию разделить пополам.

= Через точку середины провести перпендикуляр к оси абсцисс.

= Продлить линии тренда начального и конечного периодов до пересечения с перпендикуляром – получим значение изменения температуры DТ (см. рис. 3).

4. Рассчитать теплоемкость калориметрической установки по уравнению:

С_cal = C_р-р(m_p-p + m_щ) + С_HgV_Hg + C_стm, Дж/К,

где C_р-р – удельная теплоемкость раствора, 4,18 Дж/г×К; m_p-p – масса раствора во внутреннем стакане, г; m_щ – масса раствора щелочи в пипетке, г; С_Hg – объемная теплоемкость ртути и стекла, 1,92 Дж/см³×К, V_Hg – объем баллона термометра, содержащего ртуть, мл; C_ст – удельная теплоемкость стекла, 0,79 дж/г×К; m – общая масса стеклянных частей калориметрической установки, г.

5. Вычислить тепловой эффект процессов нейтрализации и диссоциации по уравнению:

, Дж/моль,

где n_щ – количество вещества щелочи в пипетке, моль,

,

где С_m – моляльная концентрация раствора щелочи (KOH или NaOH), моль/кг;  – масса раствора щелочи, кг; М_щ – молярная масса щелочи, кг/моль.

6. Пользуясь справочными данными рассчитать  процесса нейтрализации

Н⁺ + ОН^- = Н₂О

и сравнить с экспериментальной величиной.

7. Оценить относительную инструментальную ошибку:

.

Относительную погрешность расчетного определения теплоемкости системы  обычно принимают равной 3 %; погрешность определения температуры определяется ценой деления термометра Бекмана (0,005°Б), массы – технической характеристикой весов (0,01 г).

8. Рассчитать абсолютную погрешность измерения теплового эффекта. Ответ записать по форме: .

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Ход эксперимента.

4. Экспериментальные данные (см. протокол к лабораторной работе).

5. Обработка экспериментальных данных.

6. Вывод.

Лабораторная работа № 4. Определение константы диссоциации слабого электролита

Цель работы

Определить степень и константу диссоциации слабой кислоты путем измерения электропроводности раствора.

Сущность работы

Электропроводность раствора электролита зависит от концентрации ионов в растворе и их подвижности. В растворах слабых электролитов концентрация ионов зависит от степени диссоциации. Получив зависимость электропроводности от концентрации электролита, вычисляют его степень диссоциации и константу диссоциации слабого электролита.

Оборудование и реактивы

Кондуктометр; магнитная мешалка; химический стакан объемом 100 мл – 5 шт.; химический стакан объемом 50 мл – 1 шт.; химический стакан объемом 250 мл – 1 шт.; мерные колбы объемом 250 мл – 4 шт.; мерная пипетка объемом 50 мл – 1 шт.; мерная пипетка объемом 10 мл – 1 шт.; бюретка для титрования объемом 25 мл – 1 шт.; гидроксид натрия – раствор (концентрация указана на емкости с реактивом); слабая кислота – СН₃СООН или НСООН – раствор (примерное значение концентрации указано на емкости с реактивом).

Выполнение работы