تعيين حرارة التعادل لحمض قوي وقاعدة قوية
الهدف من التجربة :
تعيين حرارة التعادل الناتجة عن تفاعل حمض قوي وقاعدة قوية .
ماهي تفاعل التعادل ؟
التعادل هو تفاعل الأحماض والقواعد مع بعضها البعض بكميات متكافئة . ومن المعروف أن الأحماض والقواعد نوعان قوي وضعيف ، يمتاز القوي منها بأنه يوجد في المحلول المائي على هيئة أيونات فقط بينما الضعيف منها فيمتاز بوجوده في المحلول المائي على هيئة أيونات وعلى هيئة جزيئات غير متفككة أيضاً ولهذا يوصف الأول بأنه تام التأين والآخر بأنه غير تام التأين . ولما كان تفاعل التعادل هو عبارة عن التفاعل التالي : H+ + OH- H2O
اذن تكون حرارة التعادل :
هي كمية الحرارة الناتجة من تكون مول واحد من الماء نتيجة تفاعل ايونات الهيدروجين وايونات الهيدروكسيل
في هذه التجربة سيتم تعيين حرارة التعادل لحمض وقاعدة قويين باستخدام نظام معزول (مسعر) حيث سيتم قياس التغير في درجة الحرارة في هذا النظام والتعويض بها في القانون التالي :
حيث أن :
H∆ : كمية الحرارة بوحدة الجول
ويلاحظ أهمية وضع الإشارة السالبة (-) في المعادلة السابقة لكي تصبح قيمة (H) سالبة في حالة كون التغير طارد للحرارة وموجبة في حالة كونه ماص للحرارة .
الأدوات والمواد المستعملة :
مسعر ، ترمومتر ، تستخدم الأحماض والقواعد التالية :
0.1M NaOH, 0.1M HCl
طريقة العمل :
1- قيسي كتلة أنبوبة المسعر ولتكن (m1)
2- ضعي في الأنبوبة 50ml من 0.1M NaOH وادخليها في الوعاء العازل وأغمسي الترمومتر .
3- قيسي درجة حرارة NaOH وسجليها (T1)
4- ضعي في كاس 50ml من 0.1M HCl
5- أضيفي الحمض إلى القاعدة وسجلي درجة الحرارة ولتكن T2
الحسابات :
معادلة التفاعل :
NaOH + HCl NaCl + H2O
q1, q2 كمية الحرارة
0.836 J/g.c0 = p1
4.182 J/g.c0 = p2
∆T = T2 – T1
m1 كتلة المسعر
m2 كتلة المحلول (كتلة الحمض + كتلة القاعدة)
m = d. v
d هي كثافة الماء
d = 1 g/cm3
m2 = v2
وبالتعويض في المعادلة السابقة نكون أوجدنا H∆ لعدد مولات الماء الناتجة في التجربة ولحساب H∆ لمول واحد من الماء يجب أن نوجد عدد مولات الماء التي حصلنا عليها في التجربة " والذي يساوي عدد مولات كل من الحمض والقاعدة المستخدمة "
n =
M=0.1 ,V=50 ml
بالتالي تكون عدد المولات الناتج =0.0025 mol
وتكون H∆ لمول واحد من الماء :
H=∆H/n∆
" أي قسمنا H∆ المحسوبة من التجربة على عدد مولات الماء الناتجة "
الموقع