Hvordan bestemmer man integralvarme af opløsning af ammoniumchlorid ved den kalorimetriske metode?

At bestemme den integrerede varme af opløsning af ammoniumchlorid (\(\Delta H_{sol}\)) ved den kalorimetriske metode.

Apparater og reagenser :

* Kalorimeter

* Termometer

* Magnetisk omrører

* Analytisk balance

* Ammoniumchlorid (NH4Cl)

* Destilleret vand

Procedure :

1. Rengør og tør kalorimeteret og dets tilbehør.

2. Vej ca. 1,0-1,5 g ammoniumchlorid nøjagtigt med en analytisk vægt og overfør det til kalorimeteret.

3. Tilsæt et kendt volumen (50-100 ml) destilleret vand til kalorimeteret, og omrør opløsningen kontinuerligt med en magnetomrører.

4. Registrer opløsningens begyndelsestemperatur (\(T_i\)).

5. Vent, indtil temperaturen når en konstant værdi (\(T_f\)), og noter den.

6. Beregn den absorberede varme (\(q_{sol}\)) af opløsningen ved hjælp af ligningen:

\(q_{sol} =m_{sol} \times C_{sol} \times (T_f - T_i)\)

- Hvor \(m_{sol}\) er massen af ​​opløsningen (g), \(C_{sol}\) er opløsningens specifikke varmekapacitet (J/g °C), og \((T_f - T_i)\) er temperaturændringen (°C).

7. Beregn antallet af mol ammoniumchlorid opløst (\(n_{NH_4Cl}\)) ved hjælp af dets molære masse (\(53,49\ g/mol\)).

\(n_{NH_4Cl} =m_{NH_4Cl} / M_{NH_4Cl}\)

8. Beregn opløsningens integralvarme (\(\Delta H_{sol}\)) i \(kJ/mol\) ved hjælp af ligningen:

\(\Delta H_{sol} =(q_{sol}/n_{NH_4Cl})/1000\)

Bemærk:

* Sørg for korrekt isolering af kalorimeteret for at minimere varmetabet til omgivelserne.

* Brug et velkalibreret termometer for at opnå nøjagtige temperaturmålinger.

* Gentag eksperimentet flere gange for at opnå pålidelige resultater.

Forventede resultater :

Den integrerede varme af opløsning af ammoniumchlorid (\(\Delta H_{sol}\)) er ca. -31,4 kJ/mol.

Det negative fortegn angiver, at opløsningsprocessen er eksoterm og frigiver varme til omgivelserne.