Medžiagų tirpimo entalpijos H nustatymas kalorimetriniu būdu

Medžiagų tirpimo entalpijos H nustatymas kalorimetriniu būdu.

Darbo tikslas

Nustatyti kalorimetro konstantą bei karbamido tirpimo entalpiją H_medžiagos

Teorinė dalis

Cheminių procesų (reakcijų, medžiagos tirpimo ar pan.)šilumos dažniausiai nustatomos kalorimetriniais matavimais. Tam tikslui naudojami specialūs prietaisai, vadinami kalorimetrais. Kalorimetro konstrukcija priklauso nuo sąlygų kuriose norima nustatyti cheminio proceso šilumą. Galima išskirti dviejų rūšių kalorimetrus, t.y. skirtus tirti procesus vykstančius: 1) pastoviame tūryje ir 2) pastoviame slėgyje. Pastovaus tūrio kalorimetru, kartais vadinamu „kalorimetrine bomba“, nustatomas sistemos vidinės energijos pokytis U. Tačiau tokį kalorimetrą sukurti nėra labai paprasta. Todėl šiame darbe pritaikysime kalorimetrą, kuris skirtas nustatyti proceso šilumą esant pastoviam slėgiui (pavyzdžiui 1 atmosferos) t.y. entalpijos pokytį H.

Kalorimetrų konstrukcijos laibai įvairios ir priklauso nuo tiriamo proceso. Paprasčiausia kalorimetro, skirto medžiagų tirpumo entalpijai H nustatyti schema pavaizduota 1 paveiksle: į termoizoliacinę kamerą (4) ant specialių atramų įstatoma kalorimetrinė stiklinė (3). Dangtyje (2) įmontuojami termometras (1), mėgintuvėlis arba švirkštas (5) su tiriamąja medžiaga (7), maišiklis (6) ir, jei reikia, elektrinis kaitintuvas (paveiksle nenurodytas).

Kalorimetro temperatūra paprastai matuojama pakankamai jautriu gyvsidabriniu termometru (0,1 padalos verte), arba šiam tikslui sėkmingai galima panaudoti vadinamą Bekmann‘o termometrą. Eksperimentams taip pat tinkamas šiuolaikiškas tikslus elektroninis termometras (1 pav. (1))

Praktiškai pagaminti visiškai izoliuoto kalorimetro negalima. Ir labai tobuluose kalorimetruose vis dėlto tarp kalorimetro ir aplinkos vyksta šilumos mainai. Dėl šios priežasties eksperimentų metu nustatytiems temperatūrų skirtumams gali būti įvedama atitinkama pataisa. Ši, vadinamoji radiacijos, pataisa yra tuo didesnė, juo didesnis temperatūrų skirtumas tarp kalorimetro ir aplinkos ir juo blogesnė kalorimetro izoliacija. Be to, radiacijos pataisa labai priklauso nuo proceso greičio. Procesui vykstant lėtai, radiacijos pataisa yra didelė ir gali būti visai neapskaičiuojama. Todėl kalorimetriniais matavimais galima tiksliai nustatyti tik tokių procesų šilumą, kurie vyksta greitai. Dėl šios priežasties, pvz., nustatant medžiagos tirpimo šilumą, ji turi būti kuo labiau susmulkinama, kad tirpimas vyktų kaip įmanoma greičiau.

Vykstant reakcijai izoliuotame kalorimetre, išsiskyrusi proceso metu šiluma q pakelia kalorimetro temperatūrą, o procesui absorbuojant šilumą, šilumos nuostoliai padengiami iš kalorimetro, ir kalorimetras vėsta. Bendra kalorimetro sugerta arba prarasta šiluma qkal abiem atvejais apskaičiuojama dauginant nustatytą temperatūros pokytį T iš taip vadinamos kalorimetro konstantos C

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!