ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Τη θερμότητα που παράγεται ή απορροφάται κατά τις χημικές αντιδράσεις μπορούμε να την υπολογίσουμε από τη σχέση: Q = m c ΔΤ , όπου : Q = η ποσότητα θερμότητας, m = η μάζα του διαλύματος, c = η ειδική θερμοχωρητικότητα του διαλύματος (για το νερό: c=1cal/gr.grad) και ΔΤ = η μεταβολή της θερμοκρασίας.

Θα υπολογίσουμε την ενθαλπία της διάλυσης: , =-

Επίσης την ενθαλπία της εξουδετέρωσης: ,=και της εξουδετέρωσης:

=

Θα δούμε ότι: (διαπίστωση της ισχύος του νόμου του Hess).

Μπορούμε να σχεδιάσουμε και το θερμοχημικό κύκλο.

Β. ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΟΥΣΙΕΣ

1. Ποτήρια από αφρώδες πλαστικό (φελιζόλ )
2. Πλαστικά ή χάρτινα καπάκια ποτηριών
3. Θερμόμετρο με υποδιαιρέσεις ανά 0,1 oC
4. Δύο ογκομετρικοί κύλινδροι 50ml ή 100 ml
5. Μαγνητικός αναδευτήρας ή ράβδος ανάδευσης.
6. Διάλυμα HCl 1M
7. Διάλυμα NαΟΗ 1Μ
8. 4 gr NaOH
9. Ζυγός
10. Απιονισμένο νερό

Γ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΗΣ 1^ΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ ()

1. Τοποθετούμε δύο ποτήρια από φελιζόλ το ένα μέσα στο άλλο και βάζουμε μέσα με τον ογκομετρικό κύλινδρο 100 ml απιονισμένο νερό. Μετρούμε τη θερμοκρασία του: =
2. Ζυγίζουμε 2g ΝαΟΗ (0,05mol) και τα τοποθετούμε αμέσως μέσα στο θερμιδόμετρο. Η ζύγιση πρέπει να γίνει γρήγορα γιατί το ΝαΟΗ απορροφά από τον αέρα. Σκεπάζουμε με καπάκι από φελιζόλ στο οποίο έχουμε διαπεράσει θερμόμετρο και ράβδο ανάδευσης και μετρούμε τη μέγιστη θερμοκρασία: =
3. Υπολογίζουμε τη ΔΤ= και τη θερμότητα που αντιστοιχεί στη διάλυση 0,05 mol NaOH: = cal και στη συνέχεια τη θερμότητα αντίδρασης:

= Kcal/mol και τη = kcal/mol.

Δ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΗΣ 2^ΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ )

1. Μετρούμε με ογκομετρικό κύλινδρο 50 ml διαλύματος HCl 1 Μ (0,05 mol) , το βάζουμε σε καθαρό ποτήρι από φελιζόλ και μετρούμε τη θερμοκρασία.
2. Μετρούμε με ογκομετρικό κύλινδρο 50 ml διαλύματος ΝαΟΗ 1Μ (0,05 mol) και βρίσκουμε τη θερμοκρασία του.
3. Ρίχνουμε το διάλυμα του ΝαΟΗ στο ποτήρι με το HCl (θερμιδόμετρο), αναδεύουμε και μετρούμε τη μέγιστη θερμοκρασία του διαλύματος.
4. Συμπληρώνουμε τον παρακάτω πινακα:

Αρχική θερμοκρασία διαλύματος HCl: =

Αρχική θερμοκρασία διαλύματος ΝαΟΗ: =

Μέση αρχική θερμοκρασία: =

Θερμοκρασία τελικού διαλύματος: =

Μεταβολή θερμοκρασίας: ΔΤ=

Ολική μάζα διαλύματος: m=

5. Υπολογίζουμε τη θερμότητα που αντιστοιχεί στην αντίδραση 0,05 mol HCl με 0,05 mol ΝαΟΗ : = cal και στη συνέχεια τη θερμότητα αντίδρασης: = Kcal/mol και την ενθαλπία εξουδετέρωσης:= Kcal/mol.

Ε. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΗΣ 3^ΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ ()

1. Τοποθετούμε στο θερμιδόμετρο (αφού το ξεπλύνουμε με απιονισμένο νερό),50 ml διαλύματος HCl 1Μ (0,05 mol) και μετρούμε τη θερμοκρασία του.
2. Ζυγίζουμε 2gr ΝαΟΗ ( 0,05 mol), τα προσθέτουμε στο θερμιδόμετρο και το σκεπάζουμε.
3. Αναδεύουμε ήπια (ή χρησιμοποιούμε μαγνητικό αναδευτήρα) και μετρούμε τη μέγιστη θερμοκρασία του διαλύματος.
4. Υπολογίζουμε τη θερμότητα : = cal και στη συνέχεια τη θερμότητα αντίδρασης: = Kcal/mol και την ενθαλπία
   = Kcal/mol.

ΣΤ. ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

1. Να συγκρίνετε τις τιμές με το άθροισμα .Ποιος νόμος προβλέπει αυτό το αποτέλεσμα;

2. Αν αντί 2gr ΝαΟΗ χρησιμοποιηθούν 8gr ΝαΟΗ ποιες θα είναι οι επιπτώσεις στον υπολογισμό του και γιατί;

3. Να σχεδιαστεί ο σχετικός θερμοχημικός κύκλος.

ΕΚΦΕ ΧΙΟΥ

ΝΙΚΟΣ ΠΟΥΛΕΡΕΣ

ΧΗΜΙΚΟΣ