МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ По выполнению лабораторно-практических занятий по дисциплине «Физическая химия»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ По выполнению лабораторно-практических занятий по дисциплине «Физическая химия» для студентов 3 курса специальности 7. 091 700 по теме: «Основы термохимии».

Содержание

Введение …………………………

1.  Цели и задачи работы..............................

2.  Теоретические сведения по термохимии

2.1. Тепловые эффекты процесса растворения……

2.2. Тепловой эффект химической реакции…

2.3. Стандартная молярная энтальпия нейтрализации……...

2.4. Определение стандартной молярной энтальпии

Процесса гидратации безводных солей………………

3.  Экспериментальная часть………………………………

4.  Контрольные задания

4.1. Расчетные задачи………………………………

4.2. Энтальпия реакций…………………………

4.3. Энтропия реакций……………………………

4.4 Энергия Гиббса……………………………………

4.5. Корректирующее тестирование………………

5.Литература……………………………………

ВВЕДЕНИЕ.

Одним из основных разделов химической термодинамики является термохимия. Ее основная задача - изучение тепловых эффектов химических реакций и фазовых превращений. Особый интерес представляет исследование тепловых эффектов процесса растворения веществ, находящихся в различном агрегатном состоянии или обладающих разным типом кристаллической решетки в твердом состоянии. Применение закона Гесса дает возможность расчетным путем установить тепловые эффекты таких процессов, для которых использование эксперимента либо затруднено, либо некорректно, например, тепловой эффект реакции гидратации солей. Изучение тепловых эффектов реакции нейтрализации, протекающей между различными парами кислот и оснований, дает возможность проникнуть в суть реакции, сводящуюся к взаимодействию катионов гидроксония и гидроксид-анионов. Экспериментальная методика, используемая для определения тепловых эффектов, называется Калориметрией.

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

1.  Установить причину экзо - или эндотермичности процесса растворения различных химических соединений.

2.  С помощью энтальпийной диаграммы научиться определять тепловой эффект реакции гидратации «соль – кристаллогидрат».

3.  Освоить основные приемы решения задач по термохимии.

4.  Экспериментальным путем определить тепловой эффект реакции нейтрализации.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕРМОХИМИИ

2.1. Тепловые эффекты процесса растворения

Растворение – физико-химический процесс, ведущий к образованию гомогенной системы. Тепловые эффекты, сопровождающие его, являются следствием самых разнообразных причин. Рассмотрим несколько примеров:

А) Процесс растворения в воде жидкостей может сопровождаться такими явлениями, как диссоциация полярных молекул с образованием ионов, возникновением водородных связей между полярными молекулами воды и молекулами веществ, содержащих элементы с высокой электроотрицательностью, гидратацией химических частиц, и т. д.

С2Н5ОН - Н2О

Эта система отвечает образованию идеальных растворов в широком диапазоне концентраций. Процесс растворения должен сопровождаться образованием водородных связей, следовательно, является энергетически выгодным, то есть обладает положительным тепловым эффектом.

СН3СООН - Н2О

Уксусная кислота является слабой одноосновной кислотой Кд = 1,8 10-5, следовательно, при растворении в воде какая то часть энергии будет затрачена на диссоциацию молекул (отрицательный тепловой эффект), а часть энергии, наоборот, будет выделяться в виде теплоты при гидратации ионов. Суммарный эффект будет зависеть от соотношения этих величин.