Kalorimеtriya ishning maqsadi
Download 209.01 Kb.
|
3 дарс
- Bu sahifa navigatsiya:
- Иш тартиби .
- Kristalgidratlarning hosil bo’lish issiqligini aniqlash
- Kerakli asboblar va reaktivlar
- 2.Kristallogidrat hosil bo’lish issiqligini aniqlash
|
Suv hаrоrаtining ko’tаrilishi o’tа sеzgir tеrmоmеtrlаr yordаmidа o’lchаnаdi. Ko’tаrilgаn hаrоrаt bilаn suv vа kаlоrimеtrning issiqlik sig’imlаri ko’pаytmаsi аjrаlib chiqqаn isiqlik miqdоrigа tеng. Rеаksiоn kаmеrаni o’rаb turgаn suvning issiqlik sig’imini tоpish uchun uning mаssаsini suvning sоlishtirmа issiqlik sig’imigа ko’pаytirilаdi. Kаlоrimеtrning issiqlik sig’imini tоpish uchun esа ungа issiqlik effеkti аniq bo’lgаn rеаksiya аmаlgа оshirilаdi yoki elеktr isitgich yordаmidа muаyyan miqdоrdа issiqlik yubоrilаdi. Tеrmоkimyoviy o’lchаshlаr uchun tеz vа охirigаchа bоrаdigаn rеаksiyalаr yarоqli bo’lgаni uchun tеrmоkimyodа yonish issiqliklаrini o’lchаsh kаttа аhаmiyatgа egа. Mоddаlаrning yonish issiqliklаrini аniqlаsh kаlоrimеtrik bоmbа lаrdа аmаlgа оshirilаdi (2- rаsm). 
2- rаsm. Kаlоrimеtrik bоmbаning tuzilishi. Kаlоrimеtrik bоmbа – qаlin po’lаtdаn yasаlgаn vа gеrmеtik mаhkаmlаnаdi-gаn idish. Mоddа to’lib yongаnigа аniq ishоnch hоsil qilish mаqsаdidа nаmunа 25 аtm bоsimgа egа bo’lgаn kislоrоd muhitidа elеktr uchquni yordаmidа yondirildi. YOnish nаtijаsidа аjrаlgаn issiqlik kаmеrаni o’rаb turgаn suvgа bеrilаdi. Tаdqiqоt dаvridа shu suv hаrоrаtining ko’tаrilishi o’lchаnаdi. 0,46 – шиша ва симобнинг ўртача солиштирма иссиқлик сиғими. Термометрнинг суюқликка ботиб турган ҳажмини (∆V) аниқлаш учун уни суюқлик ўлчагич цилиндрдаги сувга солиб (расм 3) аниқлаш мумкин. 
3-расм. Термометрнинг ботиб турган қисмининг ҳажмини аниқлаш. 1-жадвал. Моддаларнинг солиштирма иссиқлик сиғими
Иш тартиби. Ишни калориметр қисмларини (кичик шиша идиш, аралаштиргич) ни тарозида тортишдан бошлаш зарур. Кейин 200 мл сув ички идишга қуйилади ва қурилма йиғилиб, идишдаги сув магнит аралаштиргич ёки механик аралаштиргич билан интенсив равишда аралаштирилиб борилади. Тажрибанинг аниқ бажарилиши аралаштириш жараёнининг бир маромда боришига боғлиқ. Бутун тажриба учун 30 дақиқа етарли бўлиб, уни ҳар бири 10 дақиқа бўлган уч даврга бўлиш мумкин: 1. Бошланғич давр. Бу даврда идишдаги сув интенсив равишда аралаштирилиб, ҳар дақиқада харорат (температура) узгаришини кузатиб борилади. 2. Асосий давр. Бу даврда аралаштирилаётган сувга 6 г туз солиниб, аралаштирилишда давом этиб, ҳар дақиқада харорати ёзиб борилади. 3. Якунловчи давр. Бу даврда аралаштирилаётган туз эритмасининг харорати кузатиб борилади. Олинган натижалар t° = f(τ) чизмаси миллиметрланган қоғозга чизилиб, ундан ∆t нинг қиймати аниқланади. Бунинг учун ҳосил қилинган чизмада эгрилар ва уринмалар ўтказилиб, асосий даврнинг тенг ярим нуқтасидан уринмалар билан кесишгунча перпендикуляр ўтказилади. Перпендикулярнинг уринмалар билан кесишган нуқталарининг орасидаги масофа ∆t бўлади. 
Расм 3. Тузнинг эриш ҳароратининг вақт мобайнида ўзгариши. 1,2,3-эгрилар; 4,5-уринмалар; 6-перпендикуляр Чизмадан ҳароратларнинг фарқи ∆t аниқланиб, ундан сўнг интеграл эриш иссиқлиги аниқлансин: 
∆H - интеграл эриш иссиқлиги; ∆t – харорат фарқи; СК –калориметрнинг умумий сони; g – туз оғирлиги; М – тузнинг молекуляр массаси 200г. сувда 1 m эриган булса, 1000 г. сувда 5 m эриган бўлади. Kristalgidratlarning hosil bo’lish issiqligini aniqlash Ishdan maqsad: Kristalagidrat hosil bo’lish jarayoning issiqlik effektini aniqlash. Identiv o’quv maqsadi:Talaba kolorimetr doimiysini aniqlay oladi va kristall gidrat hosil bo’lish jarayonini aniqlay oladi. Kerakli asboblar va reaktivlar: stakan, kolorimetr, shisha tayoqcha, suvsiz tuz, ampula. Ishning borishi:1.kalorimetr doimiysini (kalorimetrning issiqlik si/imi) aniqlash. Kalorimetr doimiysi –bu uning issiqlik sig`imidir, ya’ni uni bir darajasi isitish uchun ketgan issiqlik miqdoridan (kaloriyada).Bu kattalik sistemaning barcha qismlarining yig`indisiga teng bo’ladi. Kk= CM, bunda C- solishtirma issiqlik sig`imi M-massa. Kalorimetr doimiysini (K) hisoblashda uning har bir qismning og`irligi va solishtirma issiqlak sig`imi (C) ni bilish kerak bo’ladi. Bizning misolimizda stakan va aralashtirgich shisha tayoqchani og`irliklari kalorimetr stakanida yozilgan bo’lib shishaning solishtirma issiqlak sig`imi 89 kall g grad ga teng. Termometrning issiqlik sig`imini hajmiy issiqlik sig`im (0,46 kal/ml grad) va termometr cho’kib chiqargan suv miqdorining ko’paytmasidan topiladi. Termometr cho’kib turgan qismi xajmi esa termometr siqib chiqargan suv miqdoriga qarab aniqlanadi. Q=14,0g /ml 2.Kristallogidrat hosil bo’lish issiqligini aniqlash Buning uchun suvsiz tuz va kristallogidratning erish issiqliklarini o’lchab Gess qonuni asosida gidrat hosil bo’lish issiqligini hisoblash kerak bo’ladi. Q+Qsuvsiz =Qkristal. Bunda suvsiz tuz va kristal gidratning namunalaridan hosil bo’ladigan eritmalarning kontsentratsiyalari bir xil bo’lishni e’tiborga olish kerak. Stakanga 400-500ml distillangan suv quyiladi. Oldin ampulaga solingan suvsiz tuzni va keyin ampuladagi kristal gidratni erish issiqliklarini aniqlanadi. Kalorimetrning tashqi muhit bilan issiqlik almashinuvini hisobga olishda va tajriba jarayonida harorat o’zgarishining haqiqiy qiymatini topishda butun kalorametr jarayon uch davrga bo’linadi. (A) dastlabki davr. Kalorametrdagi suvda aralashtirib turib tashqi muxit bilan issiqlik almashinish natijasida xaroratning o’zgarishi kuzatiladi. Xaroratning o’zgarishi to’xtagandan keyin 5 minut (xar 30 sekunda) davomida hisob olib boriladi. (B) Asosiy davr. Yengil ta’sir bilan tuzli ampula stakan tubiga urilib sindiriladi.(hamma tuz suvga tushishiga kerak).hamma tuz to’liq erib ketguncha stakandagi suyuqlik aralashtirilib turiladi va haroratning har 300 C o’zgarishi kuzatiladi (5-10 minut). Tajribani tugashini haroratning o’zgarmay qolishidan aniqlash mumkin. V) Yakuniy davr. Shundan so’ng yana 5 minut (har 30 sekundda)da haroratning o’zgarishi kuzatiladi. Tuzning erish issiqligini hisoblash uchun vaqt birligida haroratning o’zgarishida grafik ko’rishishda millimetrli qo/ozga chiziladi va unda topiladi. Tuzning erish issiqlik effekti quyidagi formula bilan hisoblanadi. 
Bunda: K- kalorimetr doimiysi - Tuzning erish natijasida haroratning o’zgarishi. M- tuzning molekulyarmassasi. m-erigan tuzning o/irligi Bundan so’ng xuddi shu usul bilan kristallagidratning erish issiqlik effekti topiladi. Kristallogidrat hosil bo’lish issiqlik ushbu ikki issiqlik effektlari ayirmasi orqali topiladi. Qgidrat = Qcuvsiz-(-Qsuvli)=Qcuvsiz +Qsuvli. Tuzning gidratlanish issiqligini hisoblab topish uchun 1 mol suvsiz tuz va uning kristalgidratining erish issiqligini aniqlash zarur. Ularni topish uchun esa muayyan massadagi tuzning erishi paytida harorat o’zgarishini aniqlash kerak bo’ladi. Ishni bajarish uchun 6 –rasmdagidek qurilma yi/iladi. Yaxshilab maydalangan mis kuporosidan taxminan 8 g o’lchab olinadi va uni probirkaga (ampulaga) solinadi. So’ngra olingan namuna o’zida qancha massada suvsiz tuz a(g) va suv v (g) tutishi hisoblab topiladi. Oldindan massasi o’lchangan stakanga 300 g suv solinadi va qaytadan 0,1 g aniqlikda massasi o’lchanadi. Mis kuporosining erishi issiqlik yutilishi bilan kechishini hisobga olib Bekman termometrini shunday rostlash kerakki bunda simob meniski shkalaning yuqorigi qismida joylashishi lozim. Shundan so’ng tuzli probirka (ampula) idishning qopqo/iga o’rnatiladi. Dastlabki, asosiy va yakuniy davrlardagi harorat o’zgarishi aniqlanadi va grafik (6 –rasm) orqali tuzning erishidagi harorat o’zgarishiga tuzatish topiladi. Kristallogidratning hosil bo’lish issiqligi Q ni topish uchun: Q=Qsuvsiz – Qkrist tenglamadan foydalaniladi. O’lchash natijalarini yozish tartibi
O’lchashlar (0,5 min intermaldagi)
Ishning hisoboti Kalorimetr sxemasini chizish. Haroratning vaqt bo’yicha o’zgarish grafigini tuzish. Kalorimetr doimiysi va tuzning erish issiqligini hisoblab topish. Suvsiz tuzdan kristalgidratning hosil bo’lish issiqligini hisoblab topish. Download 209.01 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|