Sprawozdanie fizyczna 2 PDF

Preview

Summary

Sprawozdania z labów...

Description

13 marca 2018r. SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ POMIAR CIEPŁA SPALANIA SUBSTANCJI ORGANICZNEJ

Bieg termometru dla substancji wzorcowej:

Bieg termometru spalania kwasu benzoesowego 23,5

23

T [K]

22,5

22

21,5

21 0

2

4

6

8

10

12

14

16

t [min]

Bieg termometru dla substancji badanej:

Bieg termometru spalania naftalenu (1) 24,8 24,6 24,4

T [K]

24,2 24 23,8 23,6 23,4 23,2 23

0

2

4

6

8 t [min]

10

12

14

16

Bieg termometru spalania naftalenu (2) 26 25,8 25,6

T [K]

25,4 25,2 25 24,8 24,6 24,4 0

2

4

6

8 t [min]

Pojemność cieplna układu kalorymetrycznego: Σv = ? Σv = v0 + (n-1)v n0 = 7 ΔT0= 0,05K v0 = 7,143 · 10-3 nk = 11 ΔT0= -0,03K v = -2,72 · 10-3 n = 12 Σv = 7,143 · 10-3 + (12-1)(-2,72 · 10-3) Σv = -0,0228 K=? Qv = -3227 · 103 J/mol m = 0,97g M = 122g/mol ΔT = 1,95K K = (Qv·m)/(M(ΔT+Σv) K = -13313,25 J/K

Molowe ciepło spalania dla pierwszej próbki naftalenu:

10

12

14

16

n0 = 10 ΔT0= 0,07K v0 = 7 · 10-3 nk = 7 ΔT0= -0,05K v = -7,14· 10-3 n = 13 Σv = -0,0787 Qv = KM(ΔT + Σv)/m K = -13313,25 J/K M = 128 ΔT = 1,45K m = 0,47g Qv = -4971972,01 J/mol

Molowe ciepło spalania dla drugiej próbki naftalenu: n0 = 10 ΔT0= 0,01K v0 = 10-3 nk = 7 ΔT0= -0,04K v = -5,71· 10-3 n = 13 Σv = -0,0961 Qv = KM(ΔT + Σv)/m K = -13313,25 J/K M = 128 ΔT = 1,1K m = 0,43g Qv = -3978469,7 J/mol

Molowe entalpie spalania naftalenu:

ΔHsp = Qv + RTΔn C10H8 + 12O2 = 10CO2 + 4H2O Δn = - 2 T1 = 297,21K Qv = -4971972,01 J/mol ΔHsp 1= -4976922,47 J/mol T2 = 298,39K Qv = -3978469,7 J/mol ΔHsp 2= -3983428 J/mol Molowe entalpie tworzenia naftalenu: Δ Hr = Δ Htw.prod – Δ Htw.subs Δ Htw.CO2 = -393.13kJ/mol Δ Htw.H2O = -285,84kJ/mol 10 CO2 + 4 H2O → C10H8 + 12 O2 ∆H1 = −∆HspC10H8 10 C+ 10 O2 → 10 CO2 ∆H2 = 10∆HtwCO2 4 H2+ 2 O2 → 4 H2O ∆H3 = 4∆HtwH2O ∆HtwC10H8 = 10∆HtwCO2 + 4∆HtwH2O − ∆HspC10H8 ∆HtwC10H8 = -507480 J/mol − ∆HspC10H8 Dla pierwszej próbki naftalenu: ∆HspC10H8 = -4976922 J/mol ∆HtwC10H8 = 9788 J/mol Dla drugiej próbki naftalenu: ∆HspC10H8 = -3983428 J/mol ∆HtwC10H8 = 109138 J/mol

Zestawienie wyników:

Molowe ciepło spalania naftalenu

Wartości uzyskane w ćwiczeniu

Wartości literaturowe

-4971 KJ/mol

-5140 KJ /mol

-3978 KJ/mol

Molowe entalpia spalania naftalenu

-4976 KJ/mol

Molowa entalpia tworzenia naftalenu

97,88 KJ/mol 109,138 KJ/mol

-5157KJ/mol

-3983 KJ/mol 78,53 KJ/mol

Wnioski: Na podstawie wartości temperaturowych reakcji zachodzącej we wnętrzu kalorymetru można obliczyć takie wielkości jak molowe ciepło spalania, molowa entalpia spalania czy molowa entalpia tworzenia. Po dokonaniu obliczeń są zauważalne różnice między uzyskanymi wartościami, a wartościami książkowymi. W przypadku pierwszej próbki naftalenu różnice te są niewielkie podczas gdy dla drugiej próbki są dość znaczne. Jako przyczynę tego zjawiska można upatrywać niecałkowite spalanie części naftalenu czy zbyt krótki okres początkowy....