Bomba, chemia fizyczna, Nowy folder, zalaczniki


Chemia, 2 rok studiów

Julita Przeździecka

Adrian Marzec

Kielce

09.01.2010

Nr 11

Wyznaczenie entalpii tworzenia naftalenu przez pomiar ciepła spalania.

Ocena:

Cel ćwiczenia:

Wyznaczanie ciepła spalania substancji organicznej w bombie kalorymetrycznej.

Etapy wykonania ćwiczenia:

  1. Wyznaczanie stałej kalorymetru na podstawie ciepła spalania kwasu benzoesowego (substancja wzorcowa).

  1. zważyć ok. 7 cm drucika oporowego i w jego środku uformować spiralę. Spiralę umieścić w komorze prasy ręcznej razem z ok. 0,7 g substancji wzorcowej i sprasować na pastylkę,

  2. pastylkę, łącznie ze spiralą, zważyć (waga analityczna) i podłączyć do elektrod głowicy bomby kalorymetrycznej,

  3. na dno bomby wlać 2 cm3 wody destylowanej i nałożyć głowicę na korpus bomby; szczelnie zamknąć bombę,

  4. przedmuchać bombę tlenem, a następnie napełnić ją tlenem do ciśnienia ok. 20 atm.

  5. umieścić bombę w kalorymetrze, podłączyć przewody aparatu zapłonowego i zamknąć pokrywę,

  6. ustawić przełącznik Joule/kaloria w odpowiednią pozycję i włączyć zasilanie kalorymetru przyciskiem POWER umieszczonym w pulpicie; odczekać ok. 15 min dla ustabilizowania się temperaturowych warunków pracy,

  7. uruchomić automatyczny pomiar przyciskiem START:

Automatycznie wykonywane są kolejne operacje:

1) włącza mieszadło mechaniczne;

2) dioda przy cyklu oznaczonym numerem 0 zaświeci się;

3) po ok. 1 minucie następuje przejście do cyklu nr 1 (sygnalizacja odpowiadającą cyklowi diodą);

4) po około 5 minutach zaświeci się dioda oznaczająca rozpoczęcie cyklu nr 2. Nastąpi zapłon próbki kwasu benzoesowego i zostanie osiągnięta temperatura maksymalna T3;

5) po rejestracji temperatury maksymalnej T3 i czasu n minut zaświeci się dioda rozpoczęcia cyklu nr 3;

6) po 5 minutach zaświeci się dioda zakończenia pracy. Nastąpi rejestracja temperatury T4 i samoczynne wyłączenie mieszadła mechanicznego.

  1. dokonywać odczytów temperatury co 1 min, a następnie co 30 sek. od momentu wyraźnych zmian wartości temperatury,

  2. po zakończeniu pomiarów temp. wyjąć bombę z kalorymetru i wypuścić gaz. Uwaga! Tę czynność wykonuje prowadzący zajęcia! Po zdjęciu korpusu bomby należy sprawdzić czy substancja uległa całkowitemu spaleniu i zważyć niespaloną część drucika oporowego,

  3. po przemyciu bomby wodą destylowaną i wysuszeniu można przystąpić do kolejnego pomiaru.

2. Wyznaczanie ciepła spalania naftalenu

Procedura postępowania identyczna jak w punkcie 1. z tym, że w miejsce kwasu benzoesowego stosuje się naftalen.

Opracowanie wyników:

Kwas benzoesowy:

0x08 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Obliczenia:

Korzystamy z ogólnego wzoru:

0x01 graphic
,

gdzie:

Q- ciepło spalania0x01 graphic

K- stała kalorymetru0x01 graphic

0x01 graphic
- przyrost temperatury, obliczony graficznie z zależności : 0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Obliczanie stałej K

Efekt cieplny Q jest równy:

0x01 graphic
,

gdzie:

0x01 graphic
= 6,3176 0x01 graphic
- ciepło spalania wzorca (kwasu benzoesowego)

0x01 graphic
= 1,6 0x01 graphic
- ciepło spalania drucika

0x01 graphic

Uwzględniając konkretne masy kwasu benzoesowego i drutu otrzymujemy zależność:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Naftalen:

0x08 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Obliczanie ciepła spalania naftalenu

0x01 graphic
,

gdzie:

Q- ciepło spalania0x01 graphic

K- stała kalorymetru0x01 graphic

0x01 graphic
- przyrost temperatury, obliczony graficznie z zależności : 0x01 graphic

Efekt cieplny Q jest równy:

0x01 graphic

0x01 graphic

Uwzględniając konkretne masy naftalenu i drutu otrzymujemy zależność:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Dla 1 mola naftalenu:

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Obliczanie entalpii tworzenia naftalenu:

Proces prowadzony w bombie kalorymetrycznej przebiega w stałej objętości w związku z tym:

0x01 graphic

Z prawa Hessa wynika, że:

0x01 graphic

Pomiędzy 0x01 graphic
a 0x01 graphic
istnieje zależność:

0x01 graphic
,

gdzie:

0x01 graphic
- zmiana liczby moli substancji gazowej w czasie przebiegu reakcji0x01 graphic

R- stała gazowa0x01 graphic

T- temperatura przebiegu reakcji0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Korzystając z równania spalania naftalenu:

0x01 graphic

Obliczamy:

0x01 graphic

0x01 graphic

Rachunek błędów.

  1. Błąd wyznaczania stałej K

0x01 graphic

0x01 graphic

K1=1,6480x01 graphic

K2=0,0030x01 graphic

mkw.=0,75105 g

mdr.=0,0050 g

ΔT=1,655

Δmdr. = Δmkw. = 0,0001 g

Δ(ΔT)= 0,001 K

0x01 graphic

K=1,65100x01 graphic
±0,00040x01 graphic

  1. Błąd wyznaczania ciepła spalania Qsp.naft.

0x01 graphic
4,5780x01 graphic
-0,0080x01 graphic

0x01 graphic
=0,0050x01 graphic

Q1=4,5780x01 graphic

Q2=-0,0080x01 graphic

K=1,65100x01 graphic

ΔK=0,00040x01 graphic

T=1,655K

ΔT=0,001K

mnaft.=0,5969g

mdr.=0,0060g

Δmnaft= Δmdr.=0,0001g

Q=-4,5700x01 graphic
±0,0050x01 graphic

Wnioski:

Błędy pomiarowe w doświadczeniu są wynikiem niedokładnych odczytów z wagi analitycznej które w konsekwencji wpływają na wyniki obliczeń . Znaczenie mają również odczyty z monitora kalorymetru, gdyż ćwiczenie było wykonywane przez dwie osoby, jedna z nich odczytywała wynik druga podawała konkretny czas do odczytu.

Informacje pozyskane z instrukcji

Informacje pozyskane z instrukcji

5

Wartości:

0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic
i 0x01 graphic
odczytaliśmy po spaleniu kwasu benzoesowego z kalorymetru.

Wartości:

0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic
i 0x01 graphic
odczytaliśmy po spaleniu naftalenu z kalorymetru.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
tabele, chemia fizyczna, Nowy folder, zalaczniki
Lepkośc, chemia fizyczna, Nowy folder, zalaczniki
Napięcie, chemia fizyczna, Nowy folder, zalaczniki
jonity, chemia fizyczna, Nowy folder, zalaczniki
iloczyn rozpuszcalnosci, chemia fizyczna, Nowy folder, zalaczniki
db, chemia fizyczna, Nowy folder, zalaczniki
tabela 1, chemia fizyczna, Nowy folder, zalaczniki
zadatermochemia, chemia fizyczna, Nowy folder, zalaczniki
cząstkowe objętości, chemia fizyczna, Nowy folder, zalaczniki
Nernst(1), chemia fizyczna, Nowy folder, zalaczniki
kalorymetr, chemia fizyczna, Nowy folder, zalaczniki
Ćw. 17, chemia fizyczna, Nowy folder
Ćw. 20, chemia fizyczna, Nowy folder
Ćw. 29, chemia fizyczna, Nowy folder
Ćw. 16, chemia fizyczna, Nowy folder
Ćw. 14, chemia fizyczna, Nowy folder
Ćw. 13, chemia fizyczna, Nowy folder
Ćw. 21, chemia fizyczna, Nowy folder

więcej podobnych podstron