Πώς καθορίζετε την ενσωματωμένη θερμότητα του χλωριούχου αμμωνίου διαλύματος με τη θερμιδερική μέθοδο;

Στόχος :

Για να προσδιοριστεί η ενσωματωμένη θερμότητα του διαλύματος χλωριούχου αμμωνίου (\ (\ δέλτα H_ {sol} \)) με τη θερμιδομετρική μέθοδο.

Συσκευές και αντιδραστήρια :

* Θερμιδόμετρο

* Θερμόμετρο

* Μαγνητικός αναδευτήρας

* Αναλυτικό υπόλοιπο

* Χλωριούχο αμμώνιο (NH4CL)

* Αποσταγμένο νερό

Διαδικασία :

1. Καθαρίστε και στεγνώστε το θερμιδόμετρο και τα αξεσουάρ του.

2. Ζυγίστε περίπου 1,0-1,5 g χλωριούχου αμμωνίου με ακρίβεια χρησιμοποιώντας μια αναλυτική ισορροπία και μεταφέρετε το στο θερμιδόμετρο.

3. Προσθέστε έναν γνωστό όγκο (50-100 mL) αποσταγμένου νερού στο θερμιδόμετρο και ανακατέψτε το διάλυμα συνεχώς χρησιμοποιώντας ένα μαγνητικό αναδευτήρα.

4. Καταγράψτε την αρχική θερμοκρασία (\ (T_I \)) της λύσης.

5. Περιμένετε έως ότου η θερμοκρασία φτάσει σε σταθερή τιμή (\ (T_F \)) και καταγράψτε την.

6. Υπολογίστε την απορρόφηση θερμότητας (\ (q_ {sol} \)) από τη λύση χρησιμοποιώντας την εξίσωση:

\ (q_ {sol} =m_ {sol} \ times c_ {sol} \ times (t_f - t_i) \)

- όπου \ (m_ {sol} \) είναι η μάζα της λύσης (g), \ (c_ {sol} \) είναι η ειδική θερμική ικανότητα του διαλύματος (J/G ° C) και \ ((T_F - T_I) \) είναι η αλλαγή θερμοκρασίας (° C).

7. Υπολογίστε τον αριθμό των γραμμομορίων διαλυμένου χλωριούχου αμμωνίου (\ (N_ {NH_4CL} \)) χρησιμοποιώντας τη μοριακή μάζα (\ (53.49 \ g/mol \)).

\ (n_ {nh_4cl} =m_ {nh_4cl} / m_ {nh_4cl} \)

8. Υπολογίστε την ενσωματωμένη θερμότητα του διαλύματος (\ (\ delta h_ {sol} \)) στο \ (kJ/mol \) χρησιμοποιώντας την εξίσωση:

\ (\ Delta h_ {sol} =(q_ {sol}/n_ {nh_4cl})/1000 \)

Σημείωση:

* Βεβαιωθείτε ότι η σωστή μόνωση του θερμιδομετρητή για να ελαχιστοποιήσετε την απώλεια θερμότητας στο περιβάλλον.

* Χρησιμοποιήστε ένα καλά βαθμονομημένο θερμόμετρο για να λάβετε ακριβείς μετρήσεις θερμοκρασίας.

* Επαναλάβετε το πείραμα πολλές φορές για να λάβετε αξιόπιστα αποτελέσματα.

Αναμενόμενα αποτελέσματα :

Η ενσωματωμένη θερμότητα του διαλύματος χλωριούχου αμμωνίου (\ (\ delta h_ {sol} \)) είναι περίπου -31,4 kJ/mol.

Το αρνητικό σημάδι υποδεικνύει ότι η διαδικασία διάλυσης είναι εξωθερμική, απελευθερώνοντας θερμότητα στο περιβάλλον.