Mariusz Rydzewski

Ćwiczenie nr 26

Wyznaczanie efektu cieplnego reakcji zobojętniania za pomocą mikrokalorymetru różnicowego.

1. Wstęp teoretyczny.

TERMOELEMENT (ogniwo termoelektryczne, termoogniwo, termopara), obwód złożony z 2 przewodników lub półprzewodników spojonych końcami, w którym, w wyniku utrzymywania spojeń w różnych temp., powstaje siła elektromotoryczna (termoelektryczna).

TERMOSTOS (stos termoelektryczny), układ termoelementów połączonych szeregowo w celu zwiększenia siły termoelektrycznej.; stosowany m.in. w przyrządach do pomiaru natężenia promieniowania elektromagnetycznego.

Prowadzenie neutralizacji słabych kwasów (HA) za pomocą mocnych zasad (np. NaOH):

jest bardziej złożone niż neutralizacja mocnych kwasów, bowiem oprócz przeniesienia kwasu HA z roztworu (1) do roztworu (3) musi jeszcze przed neutralizacją nastąpić jego dysocjacja. Zachodzące procesy można schematycznie przedstawić w sposób następujący:

_Na+

_OH-

Efekt cieplny dodania mocnej zasady do słabego kwasu zawiera oprócz ciepłe rozcieńczania kwasu (
) i zasady
) także ciepło dysocjacji słabego kwasu
, którego wartość należy określić na innej drodze.

Wzory będące wykorzystywane w tym ćwiczeniu.

Ilość wydzielonego ciepła w przedziale czasu [a,b], obliczam zgodnie z równaniem:

, gdzie:

G- współczynnik strat cieplnych kalorymetru, równy 2,80 [J min^-1mV^-1]

Całkę powyższą można aproksymować następująco:

_a+n gdzie :

- jest to odstęp czasu między kolejnymi odczytami
(równy 1 minucie),

_a+n ma wartość siły termoelektrycznej w chwili t=a+n
, N=(b-a)/

Molowe ciepło
, gdzie:

n - ilość moli kwasu użytego w przeprowadzonym procesie.

Entalpię zobojętniania badanego kwasu (
_z), na podstawie wyrażenia:

, gdzie:

- sumaryczna zmiana entalpii w procesie mieszania kwasu z zasadą,

- zmiany wynikające z rozcieńczenia odpowiednio kwasu i zasady.

2. Literatura.

• Pigoń K.,Ruziewicz Z., Chemia fizyczna, PWN Warszawa, 1980

• Encyklopedia PWN, Warszawa 2002

• Sobczyk L.,Kisza A., Gatner K., Koll A., Eksperymentalna chemia fizyczna, PWN Warszawa 1982

• Ceynowa J., Litowski M., Nowakowski R., Ostrowska-Czubenko J., Podręcznik do ćwiczeń laboratoryjnych chemii fizycznej, wydawnictwo UMK Toruń 1994

• Tomassi W., Jankowski H., Chemia fizyczna, WNT Warszawa 1990

3. Wykaz substancji chemicznych stosowanych w zadaniu.

Nazwa substancji	Numer karty
Kwas octowy 17 %	64-19-7

4. Oświadczenie.

Oświadczam, że zapoznałem się z kartami charakterystyk w/w substancji i znane mi są właściwości tych substancji, sposoby bezpiecznego postępowania z nimi oraz zasady udzielania pierwszej pomocy w nagłych przypadkach.

…………………..

5. Cel wykonania ćwiczenia.

Celem wykonania powyższego ćwiczenia jest zapoznanie się z obsługą i budową mikrokalorymetru różnicowego oraz wyznaczenie efektu cieplnego reakcji zobojętnienia.

---