ش.....مثل.....شیمی

هدف: اندازه گیری گرمای خنثی شدن مولی باز قوی و اسید قوی و هم چنین باز قوی با

اسید ضعیف و مقایسه آن دو باهم و محاسبه گرمای تفکیک اسید ضعیف از روی آن.

وقتی که اسید یا باز قوی در آب حل می شود، دو پدیده صورت می گیرد. یکی

یونش و دیگری آبپوشی. پدیده یونش یک فرآیند گرماگیر و پدیده آبپوشی یک فرآیند

گرماده است. چون آبپوشی اغلب اسیدها و بازهای محلول شدید است لذا در موقع انحلال

آنها در آب مقداری گرما آزاد می شود. در بعضی حالات مولکول های حل شده با

آزاد می شود.

خنثی نماییم که با تشکیل رسوب همراه نباشد معادله واکنش به صورت زیر است:

H+ (aq) + OH− (aq) →H2O(l) ΔH = −13.34 Kcal mol−

یکدیگر را خنثی کنند و انرژی مربوطه را OH− و H+ یون تبدیل کند و سپس یون های

آزاد کنند. در نتیجه برای به دست آوردن گرمای آزاد شده فرآیند خنثی شدن باید دقت

انجام می شود، داشت. چون فرآیند تحت فشار جو انجام می گیرد. بنابراین گرمای به دست

آمده همان گرما در فشار ثابت یا آنتالپی فرآیند است.

تفکیک اسید استیک از رابطه زیر ΔH در این آزمایش برای به دست آوردن

استفاده می شود:

− ΔH

ΔHdiss = ΔH

داشته T گرم آب سرد با دمای 1 m و برای تعیین ارزش حجمی کالریمتر داریم. اگر 1

و برقراری T گرم آب گرم در دمای 2 m باشیم و به کالریمتر منتقل کرده باشیم با ریختن 2

را خواهیم داشت. ارزش حجمی کالریمتر از رابطه زیر به دست می آید: T تعادل دمای 3

(A + m1C) (T3 − T1) =m2C(T2 − T3 )

ظرفیت گرمایی ویژه آب است. C

1M -1 اسید استیک M -1 اسید کلریدریک M هیدروکسید سدیم

10ml 50 و ml گرماسنج (کالریمتر)- دماسنج- مزور

100 آب ml نخست باید ارزش حجمی کالریمتر را تعیین نمود برای این منظور

50 آب مقطر ریخته ml می گذاریم ضمن این عمل در یک بشر t بعد از رسیدن به تعادل 1

می گذاریم. t 60 می رسانیم، آنگاه دمای آب را بعد از انتقال به مزور 2 oC و آن را به دمای

یادداشت کنید. با رسم نمودار تغییرات دما برحسب زمان و رسم دو مماس بر این منحنی

را به دست آورده و با استفاده از رابطه t و پیدا کردن محل تلاقی دو مماس دمای تعادل 3

ظرفیت گرمایی آب و برابر با C به ترتیب جرم آب سرد و گرم و m و 2 m بالا که در آن 1

4.18 درنظر گرفته می شود، ظرفیت گرمایی کالریمتر را به دست می آوریم. برای J

با غلظت یک مولار را NaOH 50 محلول ml ، تعیین گرمای خنثی شدن اسید و باز قوی

هم چنین به طور (t در کالریمتر ریخته، درجه حرارت آن را دقیقاً اندازه گیری می کنیم ( 1

را نیز t با غلظت یک مولار در یک بشر ریخته و دمای آن 2 HCl 50 محلول ml جداگانه

دقیق یادداشت می کنیم. آنگاه تمام اسید را در یک لحظه روی اضافه می کنیم و پس از

آن را از روی ترمومتر بخوانید. t بهم زدن دمای تعادل 3

از ،HCl آزمایش را بار دیگر عیناً تکرار کنید با این تفاوت که به جای محلول

محلول اسید استیک یک مولار استفاده کنید.

محاسبات: از اطلاعات به دست آمده در آزمایش یک و دو

را محاسبه کنید. ΔHH2O الف) آنتالپی تشکیل یک مول آب

را به دست آورید. ΔHdiss (HAC) ب) گرمای تفکیک اسید استیک

به دست آمده از این آزمایش را با مقادیر گزارش شده ΔHH2O اختلاف بین مقادیر

در جداول مقایسه و در مورد آن بحث کنید.

-1 اگر به جای آب به عنوان حلال از الکل استفاده شود گرمای انحلال واکنش بیشتر

یا کمتر خواهد شد.