Часть 2. Определение интегральной мольной теплоты растворения соли в воде

1. Перейти во вкладку “Управление” и приступить ко второму опыту нажатием стрелки “вперед” за строкой “1-ый эксперимент”

2. Вылить воду из стакана калориметра, хорошо вымыть стакан и снова залить 50 мл воды.

3. Приготовить навеску исследуемого вещества массой 1 г.

4. Далее последовательно повторить пп. 17 - 20 из части 1.

5. Выполнить графические построения аналогичные п. 19. Полученное значение Δt₂ записать и использовать для расчета теплового эффекта исследуемого процесса по уравнению (59).

 

Закончив расчеты, необходимо вызвать вкладку “Отчет” и с помощью мыши отметить необходимые для печати графики, количество печатаемых копий и вызвать команду “Печать”.

При составлении отчета пользоваться рекомендациями, приведен­ными после лабораторной работы № 3.

 

 

 

3.2. Лабораторная работа № 2 Определение содержания кристаллизационной воды в кристаллогидратах

 

Цель работы: определить количество кристаллизационной воды в частично выветренном кристаллогидрате сульфата меди.

 

При соприкосновении безводного сульфата меди с парами воды в зависимости от давления паров устанавливается равновесие:

 

CuSO₄ + Н₂O ⇄ CuSO₄  H₂O                                        (60)

CuSO₄  H₂O + 2Н₂O ⇄ CuSO₄  3H₂O                          (61)

CuSO₄  3H₂O + 2H₂O ⇄ CuSO₄  5H₂O                        (62)

 

Соотношение кристаллогидратов различных форм или количество молей воды в твердом кристаллогидрате CuSO₄  nН₂O можно установить методом калориметрии. Для этого необходимо определить эксперимен­тальную удельную теплоту растворения исследуемого кристаллогидрата CuSO₄ •nН₂O и сопоставить ее с удельными теплотами растворения всех форм кристаллогидратов сульфата меди, приведенными в таблице 3.1  [9, стр. 53]:

Таблица 3.1

Теплоты растворения CuSO₄  nH₂O

 

Соль	Теплота растворения
	H, Дж/г	H, кДж/моль
CuSO4	-416	-66,53
CuSO4  H2O	-219	-39,04
CuSO4  3H2O	-70,6	-15,10
CuSO4  5H2O	+46,9	+11,72

 

Последовательность выполнения работы

Первым этапом работы является определение теплоемкости кало­риметра С_к по методике, описанной в работе № 1.

Вторым этапом является определение удельной теплоты растворения  исследуемого кристаллогидрата в воде. Для проведения опыта  берут навеску исследуемого кристаллогидрата  = 2 г и в калориметрический стакан наливают 70 мл дистиллированной воды. Опыт  проводят по методике, описанной в работе № 1.

Рассчитывают удельную теплоту растворения , Дж/г по  уравнению:

,                         (63)

          где g - навеска соли в граммах.

По данным таблицы 4.1 определяют, какие две формы  кристаллогидратов содержатся в исследуемом образце. Например, если  полученная ве­личина  меньше , но больше  , то в исследуемом образце содержатся именно эти формы  кристаллогидратов: CuSO₄  H₂O иCuSO₄  3H₂O. Содержание первой формы обозначим х, a второй у. Количество той и другой формы кристаллогидратов, содер­жащихся в 2  г исследуемого образца,  определяют, решая систему уравнений:

,

где g = 2 г;  - удельная теплота растворения исследуе­мого образца.

Число молей воды в системе, представляющей смесь кристаллогид­ратов,  определяется по формуле:

 

Процентное содержание воды:

;        

где g - масса кристаллизационной воды

При составлении отчета пользоваться рекомендациями, приведен­ными после лабораторной работы № 3.