6.4. Обробка результатів

1. Визначте, якою була зміна температури при проведенні реакції нейтралізації.

2. Розрахуйте сумарну масу двох розчинів, використавши густину кожного розчину (див. додаток 3) та його об’єм:

m_р-ну = m_{р-ну к-ти} + m_{р-ну лугу} = V_к-ти  d_к-ти + V_лугу  d_лугу.

3. Розрахуйте тепловий ефект проведеного процесу нейтралізації ∆Н_х.р, якщо прийняти теплоємність нейтралізованого розчину такою, як теплоємність води. Тоді

∆Н_х.р (кДж) = m_р-ну(г)  ∆Т(К)  4,18  10^3 кДж/(г  К).

4. Складіть пропорцію, з якої можна знайти експериментальне значення стандартної ентальпії нейтралізації ∆Н_{нейт. експ}.

Оскільки у відповідності до хімічних рівнянь реакції нейтралізації, кількість утвореної води співпадає з кількістю лугу, що прореагував, тобто

n(Н₂О) = n(NaOH),

стає зрозумілим, що:

при утворенні кількості води n(Н₂О) тепловий ефект складає ∆Н_х.р, кДж;

при утворенні кількості води 1 моль тепловий ефект складає ∆Н_{нейт. експ}, тому

∆Н_х.р

∆Н_{нейт. експ} =  = _______кДж/моль.

n(NaOH)

5. Розрахуйте абсолютну (∆) та відносну (δ, %) похибки визначення та внесіть вихідні дані й одержані результати досліду в таблицю:

∆ = |∆Н⁰_теор – ∆Н_{нейт. експ}|

∆100%

δ(%) = 

|∆Н⁰_теор|

Таблиця 6.1

Вихідні дані

Розчин кислоти				Розчин лугу
Формула кислоти	Vк, л	с(x), моль/л	dк, г/л	Формула лугу	Vл, л	с(МOH),моль/л	dл, г/л

Таблиця 6.2

Результати роботи

t1, C	t2, C	∆t	m, г	∆Hексп, кДж/моль	Похибка
					Абсолютна	відносна

Запитання для самоконтролю

1. Дайте означення поняттям: термодинамічна, закрита та ізольована системи, параметри та функції стану системи.

2. Що таке теплота, робота? Чи належать робота і теплота до функцій стану системи?

3. Які процеси називають ізобарними, ізохорними, ізотермічними? Які умови називають стандартними і нормальними?

4. Як формулюють і математично записують перший закон термодинаміки?

5. Що розуміють під поняттям внутрішня енергія, ентальпія? Який зв’язок між величинами ∆Н та ∆U хімічного процесу?

6. Що таке стандартна ентальпія утворення сполуки? Чому дорівнює стандартна ентальпія утворення простих речовин?

7. Які рівняння називають термохімічними? Назвіть їх особливості. Сформулюйте закон Гесса, його наслідки.

8. Як знайти запас ентропії за значенням термодинамічної імовірності стану системи? У чому полягає зміст термодинамічної функції ентропія?

9. У чому полягає третій закон термодинаміки? Що називається стандартним ентропійним запасом речовини?

10. Як визначити зміну ентропії у хімічній реакції та фізичному процесі?

11. Сформулюйте другий закон термодинаміки, як критерій здійснення довільного процесу у ізольованих системах.

12. Поясніть зміст термодинамічної функції енергія Гіббса.

13. Що називається стандартною енергією Гіббса утворення хімічної сполуки? Які властивості сполук вона характеризує? Наведіть приклади.

14. Якими способами можна визначити зміну енергії Гіббса у хімічній реакції? Які висновки можна зробити, якщо вона відома?

15. Як впливають ентальпійний та ентропійний фактори на значення та знак зміни енергії Гіббса? Проаналізуйте вплив температури на можливість довільного перебігу процесу. Наведіть умову термодинамічної рівноваги у системі. Які процеси називають термодинамічно оборотними та необоротними?

Лабораторна робота 7

Хімічна кінетика.

Вивчення залежності швидкості хімічної реакції