Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania Inżynieria Materiałowa	Magdalena Sołtyniak	Data wykonywania ćwiczenia 05.12.11
Nr grupy : A2 Nr zespołu : 3	Nr ćwiczenia : 9	Prowadzący : mgr Łukasz Waliszewski

Temat : Entalpia zobojętniania.

Cel ćwiczenia: Wyznaczenie entalpii zobojętniania kwasu zasadą.

Pomiary:

1. Wykonanie dwukrotnie pomiaru dla 37, 5 ml wody destylowanej do której dodano 0,25 ml 3 mol dm^-3 H₂SO₄

Pomiar pierwszy:

T_max = 10,541 T_min = 10,451 ΔT₂ = T_max – T_min = 10,541 - 10,451 = 0,09

Pomiar drugi:

T_max = 10,558 T_min = 10,463 ΔT₂ = T_max – T_min = 10,558 – 10,463 = 0,095

Wartość średnia obydwu pomiarów wynosi:

ΔT_śr2 = $\frac{{\Delta T}_{2} + \ 2}{\ 2} = \ \frac{0,09\ + \ 0,095}{2} = 0,0925$

1. Wykonanie dwukrotnego pomiaru dla 36 ml wody destylowanej i 1,5 ml 0,2 mol
   dm^-3 NaOH (roztwór ustabilizowany) do którego dodano 0,05 ml 3 mol dm^-3 H₂SO₄

Pomiar pierwszy:

T_max = 10,045 T_min = 9,987 ΔT₃ = T_max – T_min = 10,045 – 9,987 = 0,058

Pomiar drugi:

T_max = 10,009 T_min = 9,913 ΔT₃ = T_max – T_min = 10,009 – 9,913 = 0,096

ΔT_śr3 = $\frac{{\Delta T}_{3} + \ {\Delta T}_{3}}{\ 2} = \ \frac{0,058\ \ + \ 0,096}{2} = 0,077$

1. Dokonanie dwukrotnego pomiaru efektu cieplnego dla 37,5 ml wody destylowanej do której dodano 0,25 ml gliceryny

Pomiar pierwszy:

T_max = 10,31 T_min = 10,203 ΔT₄ = T_max – T_min = 10,31 – 10,203 = 0,107

Pomiar drugi:

T_max = 10,467 T_min = 10,382 ΔT₃ = T_max – T_min = 10,467 – 10,382 = 0,085

ΔT_śr4 = $\frac{{\Delta T}_{4} + \ {\Delta T}_{4}}{\ 2} = \ \frac{0,107\ \ + \ 0,085}{2} = 0,096$

Obliczenia: Korzystając ze wzoru na wartość molową entalpii zobojętniania

ΔH₁^M = $\frac{n_{4}}{2n_{3}}$ ΔH₄^M $\frac{T_{3} - 0,2T_{2}}{T_{4}}$

gdzie:

– molowe ciepło rozpuszczania gliceryny w wodzie()

– molowe ciepło zobojętniania

– ilość moli H₂SO₄ użytego w reakcji rozcieńczania kwasu siarkowego

n₃ = stężenie H₂SO₄ * objętość H₂SO₄ = 3 * 0,00025 = 0,00075 [mola]

– ilość moli gliceryny użytej w reakcji rozpuszczania gliceryny w wodzie

m_sub = d*v = 1,2613 g/ml * 1ml = 1,2613g

M_gliceryny = 92 g/mol

n = m_s/m = 0,013709782 mola

n₄ – 0,013709782 * 0,25 = 0,003427445 [mola]

ΔT_śr2Δ T_śr3 Δ T_śr4– temperatury układu spowodowane przebiegiem odpowiednio reakcji: rozcieńczania kwasu siarkowego, zobojętniania zasady sodowej kwasem siarkowym, i rozpuszczania gliceryny w wodzie.

$${H}_{1}^{M} = \ \frac{0,003427445\ }{2*\ \ 0,00075}*\left( - 5,65 \right)*\ \frac{0,077 - 0,2*0,0925}{0,0965} = \ 2,315841891891*\left( - 5,65 \right)*0,60621761658\ = \ = - 7,932058460\ \lbrack kJ/mol\rbrack$$

Wnioski:

- efekt cieplny reakcji zobojętniania zasady sodowej(NaOH 0,2 mol dm^-3) kwasem siarkowym (H₂SO₄ 3 mol dm^-3) jest bardzo podobny do reakcji wody destylowanej z kwasem siarkowym

- przy dodaniu 0,25 ml gliceryny do 37,5 ml wody destylowanej temperatura gwałtownie maleje, później stopniowo wzrasta

- dla reakcji wywołanej dodaniem 0,05 ml H₂SO₄ 3 mol dm^-3 do roztworu 36 ml wody destylowanej z 1,5 ml NaOH 0,2 mol dm^-3 wartość molowa entalpii zobojętniania wynosi około -7, 932058460 kJ/mol

- Ujemny wynik () świadczy o tym, że reakcja ta była reakcją egzotermiczną (-> polega ona na emitowaniu ciepła do otoczenia podczas przebiegu reakcji chemicznej).