Теплоти розчинення і розведення. - раздел Химия, З дисципліни ФІЗИЧНА ХІМІЯ Інтегральною Теплотою Розчинення DнТ(Розч) На...
Інтегральною теплотою розчинення DНт(розч) називають кількість теплоти, що виділяється чи поглинається при розчиненні 1моля речовини у визначеному великому об'ємі розчинника зутворенням розчину концентрації Ст. Теплоти розчинення порівняно невеликі. Для твердих речовин з атомними чи молекулярними решітками вони близькі до теплоти плавлення.
Інтегральна теплота розчинення електролітів є алгебраїчною сумою двох величин:
1) поглинання теплоти при руйнуванні кристалічних решіток і віддалення іонів на відстані, відповідно до об'єму розчину ();
2) виділення теплоти при гідратації чи сольватації кожного йона молекулами розчинника ().
У нескінченно розведеному розчині:
(1.13)
Обидві величини мають порядок сотень кДж/моль, але їх різниця невелика, не більш десятків кДж/моль.
При великих концентраціях є функцією концентрації розчину. Для сильно розведених розчинів вона наближається до граничної величини у нескінченно розведеному розчині.
Інтегральна теплота розведення являє собою теплоту розведення розчину, що містить 1 моль речовини при концентрації Ст, до нескінченного розведення. Співвідношення між і - виражається рівнянням:
(1.14)
Теплота нейтралізації. Нейтралізація 1 екв будь-якої сильної кислоти сильною основою в досить розведеному розчині супроводжується майже однаковим екзотермічним тепловим ефектом, що відповідає тому самому процесу — утворенню 1 моля рідкої води з гідратованих йонів Нaq+ (Н3О+) і OHaq- по рівнянню
Нaq+ + OHaq- ® Н2О(р)
DН= - 55,9 кДж/моль (-13,36 ккал/моль).
При нейтралізації слабкої основи сильною кислотою чи навпаки протікають одночасно два процеси:
а) дисоціація слабкого електроліту з відповідним тепловим ефектом ;
б) процес нейтралізації.
Тому у цих випадках більше чи менше сильної кислоти сильною основою в залежності від величини і знака слабкого електроліту. обчислюють за рівнянням (1.14):
Теплота гідратоутворення DНгідр. — теплота, яку система виділяє, приєднуючи до 1 моля твердої безводної солі відповідну кількість кристалізаційної води. Безпосередньо визначити DHгідр. важко. Її визначають за законом Гесса з інтегральних теплот розчинення безводної солі і кристалогідрата в таких кількостях води, щоб отриманий розчин в обох випадках мав однакову концентрацію і був би досить розведеним.
Наприклад, теплоту гідратоутворення СаСl2×6Н2О можна одержати у такий спосіб:
Відповідно до закону Гесса:
чи
Визначивши експериментально теплоту розчинення безводної солі DH2 і теплоту розчинення кристалогідрату DH1 одержимо теплоту гідратоутворення DНх.
Калориметр. Тепловий ефект реакції вимірюють у спеціальних приладах — калориметрах, спостерігаючи за зміною температури DТ при протіканні реакції. Для роботи користуються калориметром, що дозволяє робити визначення теплових ефектів з відносною похибкою 2—5% при зміні температури не менш 0,5°С. Калориметр складається з калориметричної посудини й ізолюючої системи. Схему найпростішого калориметра наведено на рис.1.1.
Калориметр являє собою металеву склянку чи посудину Дьюара. Ізолюючою системою служить повітряна оболонка, що утворюється іншою посудиною і кришкою з пластмаси. Калориметрична посудина встановлюється в іншу посудину на азбестових чи пластмасових підставках. У кришці є отвори для термометра, мішалки і введення випробуваної речовини.
Для зменшення втрат тепла в навколишнє середовище зміна температури при взаємодії речовин у калориметричній посудині не повинна перевищувати 2—3°С і реакція повинна протікати швидко.
Теплові ефекти розраховують по зміні температури DТ при реакції в калориметрі і визначенню теплової сталої калориметра Сk. Величина Ck відповідає тій кількості теплоти, що необхідна для нагрівання калориметра на 1°С.
Рис. 1.1. Схема калориметру:
1 – металевий стакан або посудина Дьюара; 2 -повітряна оболонка;
Величина Ck являє собою суму добутків теплоємностей тих частин приладу і розчину, що беруть участь у теплообміні, на їхню масу:
(1.16)
де mі — маси окремих частин приладу і рідини;
сi — питомі теплоємності окремих частин приладу і рідини.
Величину Ck можна обчислити приблизно як суму теплоємкостей склянки (посудини Дьюара), мішалки, води чи розчину. Для цього визначають масу металевих частин приладу з точністю до 0,01г, обчислюють їхню теплоємність. Теплоємність зануреної нижньої частини термометра Бекмана n визначають по витісненню води в мірному циліндрі. Теплоємність, віднесена до 1 мл ртуті і скла, однакова і дорівнює 1,92 Дж/мл. Тому теплоємність зануреної частини термометра дорівнює n = 1,92.
Точніше визначають Ck безпосереднім вимірюванням теплоємності, нагріваючи калориметр і вимірюючи зміну температури. Нагрівають електричним струмом, чи теплом одержуваним за рахунок хімічної реакції, наприклад, по відомій теплоті розчинення солі. Щоб нагріти систему на DТ, необхідно надати їй кількість теплоти DН:
(1.17)
де DН – відома теплота розчинення солі, кДж/моль;
М— молекулярна маса солі, г/моль; g — наважка солі, г.
ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ... КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА НЕОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ... Реєстр...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Теплоти розчинення і розведення.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Передмова
Фізична хімія – наука, що пояснює і встановлює закономірності хімічних явищ на основі загальних принципів фізики та хімії. Вона охоплює всі питання теорії хімічних процесів і розглядає вплив фізичн
Складання таблиць
Всі вимірювання містять щонайменше дві змінні, одну з яких обирають як незалежну (у дослідах її задають як аргумент х), а інші (інша) є залежними (функції
Побудова графіків
Графічне зображення експериментальних і розрахункових даних полегшує порівняння величин, дозволяє легко знайти характер зміни величин — наявність екстремальних точок чи точок перегину, періодичніс
Проведення кривої через нанесені точки.
І. Звичайно крива, що виражає залежність у = f(x) повинна бути плавною. Однак, можливі і стрибки, внаслідок порушення безперервності.
II. Крива повинна проходити як
Завдання.
1. Визначити зміну температури в калориметрі в результаті розчинення певної наважки KCl.
2. Обчислити моляльну концентрацію розчину і за табличними даними визначити кількість теплоти, що в
КУПРУМ (II) СУЛЬФАТУ
Завдання:
1. Визначити інтегральну теплоту розчинення безводної солі та кристалогідрату і по різниці обчислити теплоту утворення кристалогідрату.
Контрольні питання
1. Чому теплові ефекти реакцій, що протікають при постійних об'ємі та тиску, є функціями стану системи?
2. Що таке теплоти утворення, нейтралізації, розчинення, розведення?
3. Як
Рефрактометрія
2.I. Поляризація молекул
Усі молекули можуть бути розділені на два типи: неполярні й полярні (з несиметричним і симетричним розподілом зарядів). Полярну молекулу називають
І ВСТАНОВЛЕННЯ ЙОГО СТРУКТУРИ
Ціль роботи: визначення рефракції розчиненої речовини за питомою рефракцією розчину, розчинника й відсотковому вмісту розчину, а також установлення його ймовірної структури, використовуючи в
ХІМІЧНА РІВНОВАГА
Хімічні реакції поділяються на гомогенні і гетерогенні. Хімічна реакція, що протікає в межах однієї фази, називається гомогенною. До гомогенних реакцій відн
Послідовність виконання роботи
Взяти вісім сухих колб із притертими пробками місткістю 100 мл. Пронумерувавши колби, налити в них наступні кількості розчинів точної концентрації (табл. 3.1):
Таблиця 3.1.
Експерементальні данні
Номер колби
Температура досліду
Номер проби
Час відбору проби
Об’єм Na2S2O3 (мл) витра
Контрольні питання
1. Які термодинамічні і кінетичні ознаки рівноважного стану?
2. Через які величини можна виразити константу хімічної рівноваги? Яка залежність існує між константами рівноваги, вираженими
ФАЗОВІ РІВНОВАГИ
Для характеристики стану сплавів широко застосовують правило фаз Гіббса, записане у формі:
(4.1)
де С – ч
І3 ПРОСТОЮ ЕВТЕКТИКОЮ
Діаграми плавкості цього типу найбільш поширені та характерні для бінарних систем неізоморфних речовин, що не утворюють хімічних сполук, наприклад, свинець—сурма, калію хлорид— літі
Типи термопар
Термопара
Позначення
по ОСТу
Верхня межа температури,
°С
Сплави
Склад,%
Хромель–алюмель
Х
Послідовність виконання роботи
Видається сім тиглів, що містять бензойну кислоту, нафталін та їх суміші:
№1 - бензойна кислота;
№ 2 -15% нафталіну і 85% бензойної кислоти;
№ 3 - 30% нафталіну і 70% бен
КРИСТАЛІЗАЦІЯ БІНАРНИХ СУМІШЕЙ
(СИСТЕМА NaNО3 – KNO3)
Завдання:
1. Одержати криві охолодження для чистих компонентів і сумішей відомого с
РОЗЧИНИ
Закон розподілу. Система з двох практично незмішуючихся рідин і третього, розчинного в них компонента, буде біваріантною (С=3–2+1=2) при рівновазі між обома конденс
Послідовність виконання роботи
У мірній колбі на 100 см3 готують розчин бензойної кислоти (наважка 2-4 г) в органічному розчиннику (бензол, толуол, ксилол). Відбирають 50 см3 отриманого розчину піпеткою за
ВИЗНАЧЕННЯ СТУПЕНЯ АСОЦІАЦІЇ
ОЦТОВОЇ КИСЛОТИ В БЕНЗОЛІ (ЧИ ХЛОРОФОРМІ)
Оцтова кислота, як і інші карбонові кислоти, в органічному розчиннику знаходиться у вигляді подвійних молекул чи
ВИВЧЕННЯ ПРОЦЕСУ ЕКСТРАГУВАННЯ
Завдання. Визначити кількість витягнутої речовини при однократному і багаторазовому витягу тим самим об'ємом розчинника.
Виконання роботи. Відміряти по 5м
Кріоскопія, ебуліоскопія
В стані рівноваги між рідиною і парою кількість молекул, що випаровується в одиницю часу дорівнює кількості, що конденсується. Якщо в леткій рідині розчинити невелику кількість будь-якої нелеткої р
Установка термометра Бекмана для кріоскопії.
Термометр Бекмана відрізняється від звичайного, по-перше, великою шкалою (точною), що дозволяє спостерігати зміни температури до 0,001°С й, по-друге, другим запасним ртутним резервуаром, за допомо
Послідовність виконання роботи.
Підготовлений термометр Бекмана вставити в прилад і почати спостерігати за температурою. Для рівномірності охолодження рідину необхідно повільно помішувати вставленою в прилад мішалкою. Помішуван
Послідовність виконання роботи.
Зібрати прилад, схема якого приведена на рис. 5.3.
Трубку з внутрішнім діаметром 45 мм розрізати на частини довжиною 18
Контрольні питання
1. Що називається розчином? Розчини ідеальні та істинні, їх особливості.
2. Як залежить тиск насиченої пари розчину від концентрації розчиненої речовини при даній температурі?
3.
ЕЛЕКТРОХІМІЯ
Йонний добуток води. Вода є досить слабким електролітом. Однією з причин слабкої дисоціації води є те, щоб молекули її є асоційованими за допомогою водневих зв’язків. Іншою при
Кислотності-основності розчинів
Водневим показником рН називають десятковий логарифм концентрації йонів Гідрогену зі знаком мінус:
pН= –lg [H+] (6.2)
або
Теоретичні відомості
Молекули електролітів у водних розчинах дисоціюють на йони, які і є носіями зарядів. Електрична провідність слабких електролітів, які дисоціюють у водних розчинах частково, визначається в основному
Контрольні питання
1. Чи можна при визначенні електричної провідності розчинів електролітів користуватися постійним струмом?
2. Чи грає роль кількість рідини, узятої для визначення електричної провідності? Щ
ХІМІЧНА КІНЕТИКА
Хімічна кінетика - це розділ фізичної хімії, що вивчає швидкість і механізм хімічних реакцій, а також залежність швидкості протікання реакцій від різних факторів.
Швидкість хімічної реакці
ВИВЧЕННЯ ШВИДКОСТІ ЙОДУВАННЯ АЦЕТОНУ
Ціль роботи- визначити значення константи швидкості реакції йодування ацетону в кислому середовищи при двох температурах і вирахувати енергію активації цієї реакції.
Теоретичні відомості
При реакції гідролізу цукру(I) утвориться глюкоза(II) і фруктоза (III):
С12Н22О11 + Н2О → С6Н12О6 + С
Дифузія
Розчинення твердого тіла в рідині, що супроводжується хімічною взаємодією або за відсутності її, може служити типовим прикладом гетерогенного процесу. Гетерогенні процеси протікають на поверхні роз
);
).
є функцією концентрації розчину. Для сильно розведених розчинів вона наближається до граничної величини 
у нескінченно розведеному розчині.
являє собою теплоту розведення розчину, що містить 1 моль речовини при концентрації Ст, до нескінченного розведення. Співвідношення між 
і 
- виражається рівнянням:
;
у цих випадках більше чи менше 
чи 
, кДж/г·град
Новости и инфо для студентов