Інформація для вчителів
Опис
Ентальпія розчину або теплота розчинення - це зміна ентальпії при розчиненні речовини в розчиннику.
Ентальпія розчину може
- бути від'ємною, тобто розчин стає теплим до гарячого, процес розчинення є екзотермічним (виділяється енергія);
- майже дорівнювати 0, тобто температура залишається сталою;
- бути позитивною, тобто розчин охолоджується, процес розчинення є ендотермічним (витрачається енергія).
Рис. 1 Експериментальна установка
Додаткова інформація для вчителів (1/3)
Попередні знання
Учні вже повинні мати попередні теоретичні знання про теплоту розчинення. Також буде корисно, якщо вони вже знають хімічні властивості натрій хлориду та натрій тіосульфату.
Принцип
У воді розчиняють різну кількість хлориду натрію та тіосульфату натрію. В обох випадках спостерігається зниження температури. У додатковому завданні потрібно кількісно дослідити залежність між масою розчиненої речовини та зміною температури.
Додаткова інформація для вчителів (2/3)
Мета навчання
На прикладі експерименту розібратися з визначенням поняття "теплота розчину". Учні повинні дізнатися, як змінюється температура при розчиненні різних солей.
Завдання
Що відбувається, коли сіль розчиняється у воді?
Розчиніть у воді різну кількість солі і спостерігайте за зміною температури.
Додаткова інформація для вчителів (3/3)
Додаткова інформація
У воді розчиняють різну кількість хлориду натрію і тіосульфату натрію. В обох випадках спостерігається зниження температури.
У додатковому завданні потрібно кількісно дослідити залежність між масою розчиненої речовини та зміною температури.
Примітки
1. При зчитуванні температур слід також враховувати проміжні значення 0,5 °C.
2. Для виконання додаткового завдання необхідний термометр з ціною поділки 1/10 градуса та ваги.
Інструкції з техніки безпеки
Для цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Коли речовину розчиняють у розчиннику, ентальпія змінюється.
В експерименті показано зміну температури при розчиненні натрій хлориду та натрій тіосульфату.
Рис. 2 Експериментальна установка
Завдання
Що відбувається, коли сіль розчиняється у воді?
Розчиніть у воді різну кількість солі і спостерігайте за зміною температури.
Рис. 3 Експериментальна установка
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Кришка для навчального калориметра | 04404-01 | 1 |
| 2 | Стрижень - мішалка | 04404-10 | 1 |
| 3 | Фетр, листовий, 100x100 мм | 04404-20 | 2 |
| 4 | Мензурка, низька, 100 мл, пластмаса | 36011-01 | 1 |
| 5 | Мензурка, низька, 250 мл | 46054-00 | 1 |
| 6 | Мензурка, низька, 400 мл | 46055-00 | 1 |
| 7 | Піпетка, з гумовим ковпачком | 64701-00 | 1 |
| 8 | Ложка-шпатель, пластмаса | 38833-00 | 1 |
| 9 | Мірний циліндр, 100 мл, прозорий, PP | 36629-01 | 1 |
| 10 | Термометр, -10...+110 °C | 38005-10 | 1 |
| 11 | Натрій тіосульфат пентагідрат, 500 г | 30169-50 | 1 |
| 12 | Натрій хлористий, 500 г | 30155-50 | 1 |
Підготовка (1/2)
Рис. 4
Примітка
При зчитуванні температур слід також враховувати проміжні значення 0,5 °C.
Зберіть теплоізоляційну посудину (калориметр) з двох склянок (250 мл і 400 мл) і двох фетрових пластин.
Рис. 5
Підготовка (2/2)
Вставте термометр (8 мм) з довгим занурювальним стрижнем і паличку для перемішування ( 5 мм) через відповідні отвори в кришці.
Рис. 6
Виконання роботи (1/2)
Вимірювання проводять спочатку з хлоридом натрію (кухонною сіллю), потім з тіосульфатом натрію. Спочатку розчиняють дві, потім чотири ложки солі.
- Наповніть калориметр 100 мл води.
Визначте початкову температуру води і введіть значення в таблицю 1 в протоколі для хлориду натрію в колонці "2 ложки".
Додайте у воду 2 ложки кухонної солі.
Рис. 7
Виконання роботи (2/2)
- Перемішуйте до повного розчинення солі.
- Відміряйте температуру і запишіть його у відповідне місце в Таблиці 1.
- Повторіть експеримент з 4 ложками натрій хлориду (кухонної солі). (Попередньо промийте і висушіть калориметр!)
- Повторіть експеримент з 2 і 4 ложками тіосульфату натрію і запишіть значення в таблицю 2 протоколу.
Рис. 8
Протокол
Таблиця 1
1. Внесіть значення температури води без хлориду натрію і після додавання в таблицю. 2.
2. Потім обчисліть різницю температур і внесіть її у таблицю.
, °C , °C , °C
2 ложки
4 ложки
Таблиця 2
1. Внесіть значення температури води без тіосульфату натрію і після додавання в таблицю.
2. Потім обчисліть різницю температур і внесіть її у таблицю.
, °C , °C , °C
2 ложки
4 ложки
Завдання 1
Питання
Питання
Завдання 2
Який зв'язок існує між кількістю розчиненої солі та зміною температури?
Вставте пропущені слова. Чим ____ солі розчиняється, тим ____ знижується ____.
Завдання 3
Опишіть процес, використовуючи поняття енергії.
Додаткове завдання 1
В експерименті визначте залежність між кількістю розчиненої солі та зміною температури більш точно. Вимірювання проводять з тіосульфатом натрію. Наважки солі зважують на терезах. Температуру слід вимірювати за допомогою термометра з ціною поділки 1/10 градуса. За один раз в калориметр заливають 100 мл води.
1. Розчиніть по черзі маси солі , наведені в таблиці (щоразу промиваючи і висушуючи калориметр), виміряйте початкову температуру і кінцеву температуру води в кожному випадку, і запишіть їх у таблицю.
2. Потім обчисліть різницю температур .
Таблиця 3
, г , °C , °C , °C
2
4
6
8
10
Додаткове завдання 2
Питання
Питання
Додаткове завдання 3
Обчисліть питому теплоємність розчину натрій тіосульфату за нахилом прямої на діаграмі. , якщо c = 4,19 Дж/г°C (питома теплоємність води) та = 100 г (маса води).
Нахил прямої: °C ∕ г
Питома теплоємність розчину Дж ∕ г