330 likes | 596 Views
Изучение тепловых процессов при растворении солей. Растворение п ерманганат а калия. Целью данной работы является: разобраться в сущности процесса растворения, выяснить от чего он зависит; изучить тепловые эффекты растворения
E N D
Изучение тепловых процессов при растворении солей
Целью данной работы является: • разобраться в сущности процесса растворения, выяснить от чего он зависит;изучить тепловые эффекты растворения • выяснить, как знания о растворении солей можно использовать на практике; • сравнить полученные на практике результаты с теоретическими и данными, приведенными в справочных материалах.
Экзотермические Исходные вещества Продукты реакции +Q Эндотермические Исходные вещества Продукты реакции -Q
реакция горения углерода — экзотермическая С (тв) + O2 (г) = СO2 (г) ΔΗ = -393 кДж, реакция разложения воды — эндотермическая Н20 (г) = Н2 (г) + 1/202 (г) ΔΗ = 241 кДж
Если p=const, тепловой эффект = энтальпии(ΔΗ ).
Закон Гесса фундаментальный закон термохимии «Тепловой эффект химической реакции, проводимой в изобарно-изотермических или изохорно-изотермических условиях, зависит только от вида и состояния исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от пути её протекания.»
Рассмотрим процесс растворения более подробно на примере растворения хлорида натрия в воде, где температура получаемого раствора несколько меньше температуры исходных компонентов.
Первая стадия - хлорид натрия испаряетсяв вакууме. • NaClТВ = NaClгаз 2. Получающийся газообразный хлорид натрия затем диссоциирует на атомы натрия и хлора NaClгаз = Naгаз + Clгаз 3. Далее атомы натрия и хлора превращаются в ионы: Naгаз + Сlгаз = Na+газ + Cl-газ 4. Ионизированные частицы переносятся из газовой фазы в растворитель, где происходит взаимодействие ионов с диполями растворителя Na+газ + Cl-газ + aq = Na+aq + Cl-aq
ΔН°раст = ΔН°субл + ΔН°дисс + ΔН°ион + ΔН°сольв *Энтальпи́я, также тепловая функция и теплосодержание — термодинамический потенциал, характеризующий состояние системы в термодинамическом равновесии при выборе в качестве независимых переменных давления, энтропии и числа частиц. Растворение и энтальпия растворения определяются природой растворенного вещества и растворителя.
Na+(газ) + e-(газ) + Cl(газ) EA I Na+(газ) + Cl(газ) Na(газ) + Cl(газ) ΔНсубл Na(крист.) + Cl(газ) ΔН D(Cl2) Na(крист.) + Cl2(газ) ΔНсольв Где I – потенциальная ионизация, EA– сродство к электрону, ΔHсубл –энтальпия сублимации, D(Cl2) –энтальпия диссоциации химической связи, ΔНf – энтальпия образования, ΔН°раст – энтальпия растворения -Нf NaCl (крист.) ΔН°раст NaCl(aq) цикл Борна-Габера для расчета энтальпии кристаллической решётки и энтальпии сольватации хлорида натрия
нитрат калия KNO3
K2Cr2O7 K2CrO4 KBr KCL KI KNO3 Na2SO4 NaCl NH4NO3 CuSO4 K2SO4 NaNO3 - 16,67г - 10,78г - 6,61г - 4,14г - 9,22г - 5,61г - 7,89г - 3,25г - 4,44г - 8,89г - 9,67г - 4,72г
термометр Бекмана схемакалориметра
ΔH=Kкал·ΔT Kкал=Σm·Cч (m1C1+m2C2+m3C3+m4C4)M∆T ∆Hm= a
Выводы. • В ходе работы я убедилась, что растворение - это сложный физико- • химический процесс. • 2. Мною были получены экспериментальные значения энтальпий растворения ряда солей. Растворение большинства солей - это эндотермический процесс. Полученные мною значения близки к справочным данным. Мною были приобретены навыки экспериментальной работы. • 3. Экспериментальные и справочные данные показали, что ΔНm - это величина, которая зависит от природы соли и концентрации, полученного раствора. • На этом исследования в данном направлении я не заканчиваю, т.к. хочу продолжить эту работу в теоретическом направлении, используя цикл Борна-Габера для расчета различных энтальпий (ΔНсольв, ΔНкр.реш и т.д.).