ش.....مثل.....شیمی

آزمايش ٢ :محاسبه گرماي خنثي شدن اسيدها وبازها بروش کالريمتري

مممووواااددد لالالازززممم::: کککااالللررريييمممتتتررر --- دددممماااسنننججج --- سوووددد ––– اااسيييددد کککلللررريييدددررريييک --- اااسيييددد اااستتتيييک –––آآآمممووونننييياااک

درانحلال اسيدها و بازها انحلال شامل دو مرحله اصلي مي باشد:

١- تفکيک حل شونده به يونهاي سازنده خود

H-A 􀁊H+ + A- H١ > ٠ (١)

B-OH 􀁊 B++ OH-

٢- به دو گروه حلالحلال پوشي يونهاي تفکيک شده: به طور کلي حلالها ي آبي (مائي ) و حلالهاي

غير آبي (غير مائي) تقسيم مي شوند. در نوع اول انحلال را ئيدراتاسيون و در نوع دوم

سولواتاسيون مي نامند.

تشکيل محصولات اصلي واکنش خنثي شدن را مي دهند.

H+ + OH- 􀁊 H-OH (l) (٢)

A- + B+ 􀁊 AB H٢ <٠

(١)+(٢):H-A + B-OH +nH٢O 􀁊H-OH(l) + AB

􀁕H = H١ + H٢

بزرگتر باشد ، در اينصورت واکنش گرماگير H از ٢ H در اينجا بزرگتر از صفر باشد ،به عبارتي ١ 􀁕H اگر

کوچکتر باشد، واکنش گرمازا H از ٢ H در اينجا کوچکتر از صفر باشد ،به عبارتي ١ 􀁕H است و اگر

خواهد بود.

الف)محاسبه گرماي خنثي شدن ١ مول اسيد کلريدريک توسط ١ مول سود: ١٠٠ ميلي ليتر اسيد

حال ١٠٠ ميلي (T کلريدريک ٠٫١ نرمال تهيه کرده و داخل کالريمتر ميريزيم ودمايش رااندازه گيري ميکنيم( ١

به آن مي افزاييم. حال محلول را ٢ دقيقه هم (T ليتر سود ٠٫١ نرمال تهيه کرده و پس از اندازه گيري دما ( ٢

.(Te) زده و سپس دماي آنرا يادداشت مي نمائيم

ب)محاسبه گرماي خنثي شدن ١ مول اسيد استيک توسط ١ مول آمونياک: ١٠٠ ميلي ليتر اسيد استيک

سپس ١٠٠ ميلي ليتر .(T ٠٫١ نرمال تهيه شده را داخل کالريمتر ريخته و دمايش را اندازه گيري مي نمائيم( ١

به محتويات کالري متر مي افزاييم و پس از (T آمونياک ٠٫١ نرمال تهيه شده را پس از اندازه گيري دماي آن( ٢

.(Te) ٢ دقيقه هم زدن دماي محلول را يادداشت مي نماييم

M Hcl= ٣٦,٤٦ , HCl ٣٧ =درصد خلوص ٪ , dHCl =١,١٩ kg/lit

M CH٣COOH=٦٠,٠٥ , CH٣COOH ٩٩,٥ =درصد خلوص ٪, dCH٣COOH=١,٠٥٣ kg/lit

M NH٣=١٧,٠٣ , NH ٢٥ =درصد خلوص ٣ ٪, dNH٣=٠,٩١ kg/lit

N=١٠ad/(M/n)=(١٠*٣٧*١,١٩)/(٣٦,٤٦/١)= نرمال ١٢,٠٧

N١V١= N٢V٢ 􀁂 ١٠٠*٠,١ = ١٢,٠٧ * V٢ 􀁂 V٢ = ٠,٨٣ cc

١٠٠ اسيد کلريدريک ٠٫١ نرمال cc مقدار حجم اسيد لازم جهت ساختن

m NaOH =(٤٠*١٠٠*٠,١)/١٠٠٠ = ٠,٤ gr

١٠٠ محلول ٠٫١ نرمال سود. cc مورد نياز جهت ساختن NaOH مقدار

T١ =٢٠ ٠ c و T٢ =٢١ ٠c وT٣=٢٢ ٠c

( )( ) ( ) 3 1 3 2 Q m C A T T m C T T a a b b = ⋅ + − + ⋅ −

􀁂 Q=(١٠٠*١+٢٦,٦٦٦)( ٢٢‐٢٠)+١٠٠*١(٢٢‐٢١)=٣٥٣,٣٣٢ cal

􀁕H =Q*١٠٠=٣٥٣,٣٣٢*١٠٠=٣٥٣٣٣,٢ cal/mol

T١ =٢٠,٥ ٠ c و T٢ =٢٠ ٠c وT٣=٢١ ٠c

N ١٠ =اسيد ad/(M/n)=(١٠*٩٩,٥*١,٠٥٣)/(٦٠,٠٥/١)= نرمال ١٧,٤٥

N١V١= N٢V٢ 􀁂 ٠,١*١٠٠= ١٧,٤٥ * V٢ 􀁂 V٢ =٠,٥٧ cc

N ١٠ =باز ad/(M/n)=(١٠*٢٥*٠,٩١)/(١٧,٠٣/١)=١٣,٣٦ 􀁂 N١V١= N٢V٢ 􀁂 ٠,١*١٠٠ = ١٣,٣٦ * V٢ 􀁂 V٢

=٠,٧٥

( )( ) ( ) 3 1 3 2 Q m C A T T m C T T a a b b = ⋅ + − + ⋅ −

􀁂Q=(١٠٠*١+٢٦,٦٦٦)(٢١‐٢٠,٥)+١٠٠*١(٢١_٢٠)=٢١٣,٣٣٣cal

􀁕H =Q*١٠٠=٢١٣,٣٣٣*١٠٠=٢١٣٣٣,٣cal/mol

هاي آزمايش هاي اول و دوم به اين نتايج خواهيم رسيد: 􀁕H با مقايسه

قدرت اسيدي و بازي بر تفکيک موثر است. بدين صورت که با افزوده شدن قدرت اسيدي و بازي واکنش

خنثي سازي گرما زاتر مي باشد و بلعکس .

تغيير نوع جامد هنگام تشکيل نمک به فرم جامد در 􀁕H تغيير قابل توجهي ايجاد خواهد کرد . استحکام

منفي تر شدن 􀁕H . خنثي سازي و در نهايت گرمازاتر گشتن واکنش خنثي سازي خواهد شد