Та гідратації солі і її визначення

Фізико-хімічний процес взаємодії частинок розчиненої речовини з молекулами води (розчинника) називається гідратацією. В процесі гідратації утворюються складні просторові структури, звані гідратами, і при цьому в навколишнє середовище виділяється енергія у вигляді тепла.

Тепловий ефект реакції утворення 1 моль гидратированной солі з безводної солі називається теплотою гідратації.

При розчиненні в воді безводної солі, здатної утворювати гідрати, послідовно протікають два процеси: гідратація і розчинення утворився кристаллогидрата. наприклад:

Розчинення електролітів супроводжується процесом електролітичноїдисоціації. Теплота гідратації молекули дорівнює сумі теплот гідратації утворилися при цьому іонів з урахуванням теплоти дисоціації. Процес гідратації-екзотермічний.

Наближено теплота гідратації речовини може бути визначена як різниця між теплотамі розчинення безводної солі і її кристаллогидрата:

де ΔHгідр - теплота гідратації молекул;

ΔHбезв - теплота розчинення безводної солі;

ΔHкріст - теплота розчинення кристалогідрату.

Таким чином, для визначення теплоти гідратації молекул необхідно попередньо визначити теплоту розчинення безводної солі і теплоту розчинення кристалогідрату цієї солі.

Теплоту розчинення безводного сульфату міді CuS04 і кристаллогидрата CuS04 5H2 0 необхідно визначити, використовуючи лабораторний калориметр і методику проведення роботи 1.

Для більш точного визначення теплоти гідратації необхідно отримати навішування по 10-15 г кристалогідрату і безводної солі сульфату міді. Необхідно знати, що безводна сіль міді легко поглинає воду з повітря і переходить в гідратована стан, тому безводну сіль необхідно зважувати безпосередньо перед досвідом. За отриманими даними необхідно розрахувати теплоти розчинення безводної солі і кристалогідрату, а потім зі співвідношення (3) визначити теплоту гідратації. Розрахуйте відносну похибку досліду в процентах, використовуючи отримані дані і дані табл.2.

3.Теплота нейтралізації і її визначення

Теплота нейтралізації дорівнює кількості теплоти, що виділяється при реакції нейтралізації еквівалентних кількостей кислоти і луги з утворенням одного благаючи рідкої води. У разі розбавлених розчинів нейтралізація сильних кислот сильним підставою супроводжується, незалежно від їх природи, виділенням 55,9 кДж / моль тепла. Це пов'язано з тим, що при взаємодії сильних кислот і підстав, повністю дисоційованому у водних розчинах, утворюються молекули води:

Таким чином, теплота нейтралізації 1 еквівалента сильної кислоти 1 еквівалентом підстави дорівнює теплоті освіти одного благаючи рідкої води з іонів водню і гідроксид-іонів. Тому теплові ефекти таких реакцій однакові.

При нейтралізації розведеного розчину слабкої кислоти або слабкої основи теплота нейтралізації може відрізнятися від зазначеної вище величини, так як процесу утворення води передує дисоціація слабкого електроліту. Теплота нейтралізації в цьому випадку складається з двох величин: теплоти освіти 1 благаючи води з іонів H + і ОН - і теплоти дисоціації слабкого електроліту.

де? Н - теплота нейтралізації (кДж / моль); ΔНдісс.- теплота дисоціації слабкого електроліту (кДж / моль). Теплота дисоціації може бути як позитивною, так і негативною величиною. Вона визначається теплотою, поглиненої при розпаді молекул слабкого електроліту на іони і теплотою гідратації цих іонів молекулами розчинника.

У сухий калориметр залийте, за вказівкою викладача, з бюретки 25 мл розчину NaOH або КОН певної концентрації і закрийте пробкою. Розчин витримаєте в калориметр 10-15 хвилин до встановлення теплової рівноваги і виміряйте tнач. Потім мірним циліндром відміряйте 25 мл НСl або НNОз, швидко прилейте в калориметр, добре перемішайте і заміряйте максимальну температуру розчину t ° кін.

Обчислення теплового ефекту реакції нейтралізації ведуть по формулі

ρ - щільність розчину (прийняти рівною 1г / мл);

с - питома теплоємність розчину (води); з = 4,184 Дж / г ∙ К;

Δt-зміна температури в процесі досвіду.

Складіть рівняння реакції нейтралізації і розрахуйте теплоту нейтралізації еквівалента кислоти еквівалентом лугу. Розрахуйте відносну похибку досліду в процентах.