Обработка результатов

1. Провести калибровку калориметра по теплоте, выделяемой при пропускании тока по спирали нагревателя.

Изменение температуры DТ_к связано с теплотой Q = I² · R · t, выделяемой в системе при прохождении электрического тока по спирали нагревателя, известным соотношением: Q = С_р · m · DТ_к , или, вводя константу для данного калориметра С_к,

С_к = С_р· m = Q / DТ_к. (22)

Для нахождения величины DТ_к из графика необходимо (см. рис.8 и 9.):

- продолжить участки равномерного хода температурыдо включения и после выключения нагревателя;

- посередине периода изменения температуры провести вертикаль до пересечения с линиями продолжения участков равномерного хода;

- спроектировать точки пересечения вертикали с этими линиями на ось ординат, полученный отрезок соответствует изменению температуры в калориметрическом опыте с учетом по­правки на теплообмен.

2. Определив DТ_к, рассчитать постоянную калориметра, наполненного водой, С_к по уравнению:

I² ·R· t

С_к = ¾¾¾, Дж/К, (23)

DТ_к

где I - сила тока в це­пи, A; R - сопротивление спирали нагревателя, Ом; t - время нагре­ва, с.

По своему физическому смыслу, С_к представляет собой количество теплоты необходимое для нагревания жидкости и всех частей калориметра, участвующих в теплообмене, на один градус.

3. Из графика, соответствующего процессу растворения соли, найти DТ_раств аналогично тому, как это указано в п.1 для нахождения DТ_к.

4. Рассчитать тепловой эффект растворения соли по уравнению:

С_к·DТ_раств·М

DН_раств = ¾¾¾¾¾, Дж/моль, (24)

m

где m- масса растворяемой соли, г; М – мольная масса соли, г/моль.

5. Провести расчет теоретического теплового эффекта реакции растворения соли по энтальпиям образования гидратированных ионов (см. табл.10.). Поскольку в ходе этой реакции теплота поглощается, то следует принять положительный знак энтальпии DН_раств .

6. Полученную экспериментально энталь­пию растворения сравнить с полученным теоретическим значением, вычислить погрешность измерений.

7. Записать уравнение реакции растворения в ионной форме.

8. Из графика, соответствующего изменению температуры щелочи в калориметре, найти DТ _к'.

9. Рассчитать постоянную калориметра со щелочью С '_к по уравнению:

I² ·R· t

С '_к = ¾¾¾, Дж/К. (25)

DТ _к'

10. Найти DТ_нейтр - изменение температуры раствора в процессе нейтрализации.

11. Теплота нейтрализации, соответствующая образова­нию моля воды из гидратированных ионов водорода и гидроксида, рассчитывается по уравнению:

Ск × DТ_нейтр

DН_нейтр. = ¾¾¾¾¾, Дж/моль, (26)

2×V_кисл ×с_конц

где V_кисл – объем кислоты, л; с_конц – концентрация кислоты, моль/л. Поскольку в ходе этой реакции теплота выделяется, то следует принять отрицательный знак энтальпии DН_нейтр .

12. Сравнить теплоту нейтрализации реакции, полученной экспериментально, с теоретическим значением, рассчитанным по уравнению (22), найти погрешность.

13. Записать уравнение реакции нейтрализации в ионной форме.