Лабораторна робота № 5

Тема:	Визначення теплот хімічних реакцій.
Мета:	Дослідним шляхом визначити теплові ефекти реакцій – експериментально перевірити закон Гесса.
Реактиви:
	Розчини:	Натрій гідроксид;
		Сульфатна (сірчана) кислота;
	Тверді речовини:	Натрій тіосульфат (кристалічний);
Обладнання:	Термометр, технічні терези, мірний циліндр, порцелянова ступка, калориметр, скляна паличка.

1.1 Методичні вказівки до вивчення теоретичного матеріалу

Під час хімічних реакцій змінюється не тільки хімічний склад речовин, а й одночасно поглинається або виділяється теплова енергія. Реакції, які супроводжуються зменшенням енергії і виділенням теплоти, називаються екзотермічними, а такі, що супроводжуються збільшенням енергії і поглинанням теплоти – ендотермічними. Хімічні рівняння, в яких вказують тепловий ефект, називають термохімічними рівняннями. Зверніть увагу, що тепловий ефект залежить від кількості речовин, які беруть участь у реакції. Тому для порівняння теплових ефектів їх відносять до І моль сполуки, температури 298 К (25^оС) і тиску 760 мм рт. ст. Теплові ефекти за таких умов вважаються стандартними. Якщо в реакції виділяється теплота (+Q), то внутрішня енергія системи, а також ентальпія зменшується (-ΔН), і навпаки, при поглинанні теплоти в реакції (-Q) ентальпія системи збільшується (+ΔН). Теплові ефекти хімічних реакцій вимірюються в джоулях (кілоджоулях).

Слід звернути увагу на різницю між поняттями параметри і функції стану системи. Параметри – це фізичні величини, які можливо безпосередньо виміряти, наприклад, тиск, температура, маса. А термодинамічні функції стану, значення яких визначається сукупністю параметрів, безпосередньо виміряти неможливо.

Внутрішня енергія і ентальпія є термодинамічними функціями стану системи, оскільки їх зміна не залежить від проходження процесу, а залежить тільки від початкового і кінцевого стану системи. На цьому базується основний закон термохімії – закон Гесса: тепловий ефект реакції залежить тільки від виду і стану вихідних реагентів і кінцевих продуктів реакції, а не залежить від шляху перебігу реакції.

При проведенні реакцій у широких температурних інтервалах необхідно враховувати залежність теплового ефекту від температури, що пов’язано з теплоємністю речовин.

Розчинення речовин завжди супроводжується тепловим ефектом. Тепловий ефект розчинення твердих речовин, в основному, визначається алгебраїчною сумою двох складових: теплоти, витраченою на руйнування кристалічної решітки (ΔН_реш), і теплоти, що виділяється при взаємодії частинок розчиненої речовини з розчинником (ΔН_гідр), тобто теплоти гідратації.

ΔН_розч= ΔН_реш+ ΔН_гідр

Залежно від співвідношення цих двох складових тепловий ефект може бути позитивним або негативним.

Кожна група студентів окремо виконує запропонований викладачем дослід і розраховує його результат. Потім студенти обмінюються результатами проведених досліджень і роблять загальний висновок про характер реакції та виконання закону Гесса.