Obliczenia: Wykresy (Zależność temperatury po czasie)

Wyliczenia do pierwszej części ćwiczenia (ampułka z kwasem w wodzie):

Molowe ciepła rozpuszczania kwasu siarkowego w zależności od rozcieńczenia

	∞	20000	8000	4000	1000	600	200	100	50	20
qr (kJ/mol)	92,39	87,95	85,52	83,00	78,19	76,80	74,37	73,49	72,78	71,40

Wyliczam liczbę moli kwasu siarkowego w pierwszej ampułce:

Na 0,032 mola kwasu siarkowego przypada (około) 2500 moli wody. Znając molowe ciepła rozpuszczania kwasu w zależności od rozcieńczenia ( tabelka powyżej) można określić ciepło jakie powstało w reakcji:

q_rozp. 80,6

Wartość (Δt + v) można wyznaczyć graficznie ale tą sumę można wyliczyć z zależności:

(Δt + v)= T_II - T_I

gdzie: T_I – końcowa temperatura okresu początkowego

T_II – początkowa temperatura okresu końcowego

(Δt + v)= T_II - T_I = 19,75 ^oC – 19,00 ^oC = 0,75^oC = 0,75 K

Q_kal = 2579 kJ

II. Obliczenie ciepła zoobojętniania:

(Δt + v)= T_II - T_I = 22,88 ^oC – 19,79 ^oC = 3,09^oC = 3,09 K

Q_całkowita = 10,63 kJ

(Δt + v)= T_II - T_I = 19,75 ^oC – 19,00 ^oC = 0,75^oC = 0,75 K

Q_rozp. = 2,58 kJ

Q_całk. = Q_rozp. + Q_zob.

Q_zob. = 8,05 kJ

Ciepło zobojętniania 1 mola kwasu, w której n_kw. Jest liczba moli kwasu:

q_zob. = 251,56 kJ/mol

Wnioski:

W badanej przeze mnie reakcji zobojętniania nastąpił wzrost temperatury świadczy to o uwolnieniu się ciepła. Badana reakcja była, więc reakcją egzotermiczną. Ponieważ energia, w postaci ciepła, opuszcza układ.

Proces zobojętniania mocnej zasady za pomocą mocnego kwasu jest w istocie relacją pomiędzy jonami H⁺ a OH^- z utworzeniem słabo zdysocjowanej cząsteczki wody:

H⁺ + OH^- → H₂O

W ćwiczeniu został użyty słaby kwas, który w stanie równowagi pozostaje mieszaniną kwasu, jonów wodorowych oraz sprzężonej z tym kwasem zasady:

H₂SO₄ → 2H⁺ +SO₄^2-

Jeżeli w procesie zobojętniania zostanie użyta słaba zasada lub słaby kwas, to obserwowany efekt cieplny różni się znacznie od powyższej wartości, jaka jest podana dla mocnego kwasu i mocnej zasady. Wynika to stąd, że podczas zobojętniania słabego kwasu musi towarzyszyć proces dysocjacji tego kwasu.