Российской Федерации Тверской государственный технический университет Кафедра биотехнологии и химии




НазваниеРоссийской Федерации Тверской государственный технический университет Кафедра биотехнологии и химии
страница6/22
Дата публикации31.08.2013
Размер1.3 Mb.
ТипМетодическая разработка
zadocs.ru > Химия > Методическая разработка
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   22

Таблица 2

^

Результаты опыта

Время τ, мин


0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

Температура t,0С 
































Построить график зависимости t,ОС - τ, мин. На рис.3 приведен примерный вид этого графика.





Рис.3. График зависимости температуры от времени.

Масштаб

Время: 4 клетки – 1 мин

Температура с разрывом графика: 1 клетка – 1оС


По графику нужно определить величину Δt, для этого экстраполируют линии АВ и СD. Точка К равноудалена от tm (максимальная температура) и tн (начальная температура). Затем проводим через точку К прямую, параллельную оси X до пересечения ее с линией ВС, затем, через точку Р проводим перпендикулярную оси Y прямую (участок EF). Δt находим как разность tк - tн.
Записать уравнение реакции нейтрализации и рассчитать  Нох.р, пользуясь следствием из закона Гесса и данными табл. 3.

Таблица 3

^

Значение термодинамических функций


Формула соединения (иона)

ΔНо, кДж/ моль

ΔSо, Дж/ моль.K

H+ (p)

H2O (ж)

ОН- (p)

0

-285,8

-230,2

0

70,1

-10,8


^ ОФОРМЛЕНИЕ РАБОТЫ:
1. Рассчитать количество теплоты q, кДж, выделившейся при реакции

q = ( tк – tн) mC,
где m- масса воды, m = 0.1 кг (50 г кислоты + 50 г щелочи), а С - удельная теплоемкость, С= 4.2 кДж/моль. К

2. Рассчитываем число моль воды, учитывая, что 1 моль щёлочи идет на образование 1 моль воды, а СН (кислоты) = СН (щелочи) = 1 моль-экв./л
n (Н2О) = моль

  1. Рассчитать энтальпию реакции нейтрализации ΔHo на 1 моль кислоты кДж/моль

q, кДж - 0.05 моль

ΔHo, кДж - 1 моль
5. Теоретическое изменение энтальпии реакции нейтрализации, кДж/моль

кДж*)
6. Ошибку %, в опыте по формуле

% ошибки =

7. Изменение энтропии реакции нейтрализации,  Sох.р; [Дж/моль . К], для чего использовать данные табл. 3, уравнение реакции и следствие из закона Гесса.

8. Изменение энергии Гиббса реакции нейтрализации по формуле

Gx.p – T  Sох.р,

где T – начальная температура, К.

9. Сделать вывод о соответствии найденной величины и знака Gx.p самопроизвольному течению проделанной вами реакции нейтрализации.

_______________________________________________________

*)

Описанным способом можно определить энтальпию нейтрализации только сильных кислот сильными основаниями в разбавленных растворах, так как она не зависит от их природы, и взаимодействие определяется реакцией
H+ + OH- = H2O (ж) ; ΔHo298 = - 55.6 кДж/моль
При нейтрализации слабых кислот и слабых оснований энтальпия нейтрализации меньше, так как при ионизации кислоты и основания затрачивается энергия.


Лабораторная работа №4

^ ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА

(Глинка Н.Л., 2000, 6.2.1-6.2.6., Коровин Н.В., 2000, глава 7)
Цель работы: изучение скорости химической реакции и ее зависимости от: концентрации реагирующих веществ, величины поверхности раздела реагирующих веществ, катализатора, температуры.
^ Теоретические сведения.

Скоростью химической реакции называют изменение концентрации реагирующего вещества в единицу времени в единице реакционного пространства. Скорость реакции определяется природой реагирующих веществ и зависит от условий протекания процесса (концентрации, температуры, наличия катализатора и др.).

Зависимость скорости реакции от концентрации выражается основным постулатом химической кинетики, законом действующих масс: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам. Например, для реакции
3H2(г) + N2(г) → 2NH3(г)
^

Закон действующих масс может быть записан


, (1)

где W- скорость химической реакции; k – константа скорости; Си С- концентрации реагирующих веществ. Уравнение (1) называется кинетическим.

Реакции в гетерогенной системе осуществляются на поверхности раздела фаз. Поэтому скорость гетерогенных реакций при постоянной температуре зависит не только от концентрации веществ, но и от площади поверхности раздела. Так, для реакции

C(к) + O2(г) → CO2 (г)

^

закон действующих масс имеет вид




где W- скорость химической реакции; k – константа скорости; С- концентрация кислорода; S – площадь поверхности раздела между фазами.

Зависимость скорости от температуры выражается правилом Вант-Гоффа



где и - скорости реакции при температурах Т2 и Т1; γ – температурный коэффициент, показывающий, во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры на каждые 10ОС.

Одним из способов ускорения химической реакции является катализ, который осуществляется при помощи веществ – катализаторов –увеличивающих скорость реакции, но не расходующихся в результате ее протекания.

Механизм действия катализаторов сводится к уменьшению величины энергии активации реакции, т.е. к уменьшению разности между средней энергией активных молекул (активного комплекса) и средней энергией активных молекул исходных веществ. Скорость химической реакции при этом увеличивается.
^ Опыт 1. Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химической реакции.
Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ изучают на примере взаимодействия тиосульфата натрия с серной кислотой.

Na2S2O3+ H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S↓ + H2O
Признаком реакции является помутнение (опалесценция) раствора вследствие выделения серы.
Выполнение работы. (Опыты проводить в сухих пробирках!)
Контрольный опыт: в пробирке смешать 10 капель 1н. Na2S2O3 и 2 капли 2н. H2SO4. Отметьте появление помутнения раствора.

  1. Приготовить в трех пробирках три раствора Na2S2O3 различной концентрации, как указано в таблице.

  2. Добавить одну каплю 2 н. раствора H2SO4 в первую пробирку и замерить по секундомеру время появления заметной опалесценции.

  3. Тоже проделать со второй и третьей пробиркой.

  4. Данные занести в таблицу.

  5. Рассчитать скорость химической реакции W.






опыта
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   22

Похожие:

Российской Федерации Тверской государственный технический университет Кафедра биотехнологии и химии iconРоссийской Федерации Тверской государственный технический университет
Практикум по безопасности жизнедеятельности: /С. А. Бережной, Ю. И. Седов, Н. С. Любимова и др.; Под ред. С. А. Бережного. Тверь

Российской Федерации Тверской государственный технический университет Кафедра биотехнологии и химии iconРоссийской Федерации Курский государственный технический университет...
Теория бухгалтерского учета. Материалы для практических занятий студентов специальности 060500 / Курск гос техн ун-т; Сост. М. А....

Российской Федерации Тверской государственный технический университет Кафедра биотехнологии и химии iconРоссийской федерации московский государственный университет прикладной биотехнологии
...

Российской Федерации Тверской государственный технический университет Кафедра биотехнологии и химии iconМинистерство образования и науки Российской Федерации гоу впо «Сыктывкарский...
Кафедра уголовного процесса и криминалистики Вологодского института права и экономики Министерства юстиции Российской Федерации

Российской Федерации Тверской государственный технический университет Кафедра биотехнологии и химии iconРеспублики Казахстан Карагандинский государственный технический университет...
Карагандинский государственный технический университет проводит региональную научно-практическую конференцию

Российской Федерации Тверской государственный технический университет Кафедра биотехнологии и химии iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский...
Все права на размножение и распространение в любой форме остаются за разработчиком

Российской Федерации Тверской государственный технический университет Кафедра биотехнологии и химии iconКафедра «Менеджмент и логистика»
Фгбоу впо «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А.»

Российской Федерации Тверской государственный технический университет Кафедра биотехнологии и химии iconУчреждение образования «гомельский государственный технический университет...
Список использованных источников

Российской Федерации Тверской государственный технический университет Кафедра биотехнологии и химии iconКафедра связи с общественностью учебно-методические рекомендации и общие требования к выполнению
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «тверской государственный...

Российской Федерации Тверской государственный технический университет Кафедра биотехнологии и химии iconОбразован в 1953 году Кафедра физики и высшей математики
Министерство образования российской федерации московский государственный университет технологий и управления

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов