Mavzu: Tuzlarning erish issiqliklarini aniqlash Reja

suvda yomon eruvchan tuzlarning erish issiqligini aniqlash

Agar modda tez va sezilarli darajada erishi mumkin bo'lsa, unda bu jarayonning issiqligini o'lchash odatda qiyinchiliklarga olib kelmaydi. Yana bir narsa - yomon eriydigan birikma, uning eruvchanligi juda kichik va to'g'ridan-to'g'ri kalorimetrik tajriba o'tkazish mumkin emas. Biroq, termokimyoviy qonunlar bunday issiqliklarni ham topishga imkon beradi.

Misol tariqasida BaCrO4 yordamida kam eriydigan birikmaning integral erish issiqligini aniqlash usulini ko'rib chiqing. Faraz qilaylik, BaCrO4 kuchli elektrolit, ya’ni u eritmada faqat Ba2+ va CrO42- ionlari holida bo‘ladi. Agar eritmadagi bu ionlar konsentrasiyalarining ko‘paytmasi BaCrO42- eruvchanlik mahsulotidan oshsa, bu ionlar bir zumda elektrolit hosil qiladi.
Ba2+ (eritma) + CrO4 (eritma) = BaCrO4 (сho’kma).
Qattiq BaCrO4 ning erishi va uning keyingi dissotsiatsiyasi jarayonlarini quyidagi tenglamalar bilan ifodalash mumkin:
BaCrO4 (q) + H2O (s) = BaCrO4 (eritma). (8)
Gess qonuniga ko'ra, erish (∆Her) va dissotsilanish (∆Hdis) jarayonlarining issiqlik effektlari o'zaro bog'liqlik bilan bog'liq.
∆Н = - (∆Her + ∆Нdis).
Ammo, aslida, BaCrO4 kuchli elektrolit emas va amalda dissotsiatsiyalanmaydi, shuning uchun dissotsilanishning issiqlik effektini e'tiborsiz qoldirish mumkin (∆Нdis), bu issiqlik effektidan tuz ∆Her erishining integral issiqligini baholashga imkon beradi.
Jarayon cho'kindi moddalarning (bu misolda, BaCl2) va cho'ktiruvchining (K2CrO4) ekvimolyar miqdorini o'z ichiga olgan eritmalarni o’tkazish orqali amalga oshiriladi. Cho'kma eritmasining konsentratsiyasi cho'kma moddaning konsentratsiyasidan ortiqcha miqdorda olinadi. Shuni esda tutish kerakki, reaksiyaga kirishuvchi moddalarning eritmalari yuborilganda, jarayonning umumiy issiqligi cho'kma reaktsiyasi issiqligi (∆Нr) va cho'kma eritmasini suv bilan suyultirish issiqligi yig'indisiga teng (∆Нsuyult).
To'g'ri o'lchash uchun yana bitta cho'kindining suyultirish issiqligini aniqlash uchun kalorimetrik tajriba.
Ishni bajarish usullari: 5-jadvalda, yomon eriydigan moddalar ko'rsatilgan, erish issiqliklari ko'rsatilgan usulda aniqlanishi mumkin bo'lgan cho'kma moddalar va ularga mos keladigan cho'kmalarning eritmalari. Ish jarayonida o'qituvchi tomonidan ushbu jadvaldan ko'rsatilgan ikkita modda uchun erish issiqliklari aniqlanadi.
5-jadval
Eritma issiqliklarini aniqlash uchun vazifalar variantlari

Tadqiqot qilingan modda	Cho'kmaga tushgan moddaning eritmasi	Cho'ktiruvchi eritma
BaSO4	0,2M BaCl2	4M H2SO4
PbSO4	0,2M Pb(CH3COO)2	4M H2SO4
SrSO4	0,2M Sr(NO3)2	4M H2SO4
CaCO3	0,1M CaCl2	2M Na2CO3
BaCO3	0,1M BaCl2	2M Na2CO3
SrCO3	0,1M Sr(NO3)2	2M Na2CO3
Ba3(PO4)2	0,15M BaCl2	2M Na3PO4
Sr3(PO4)2	0,15M Sr(NO3)2	2M Na3PO4
CaF2	0,05M CaCl2	2M NaF
BaF2	0,05M BaCl2	2M NaF
CaCrO4	0,1M CaCl2	2M K2CrO4
BaCrO4	0,1M BaCl2	2M K2CrO4
SrCrO4	0,1M Sr(NO3)2	2M K2CrO4
CaSO3	0,05M CaCl2	1M Na2SO3
BaSO3	0,05M BaCl2	1M Na2SO3
SrSO3	0,05M Sr(NO3)2	1M Na2SO3

Qurilma va reaktivlar:
1. “Kimyo” o‘quv-laboratoriya majmuasi quyidagi konfiguratsiyada:
a) markaziy boshqaruvchi;
b) "Termostat + Elektrokimyo" moduli;
v) 150 ml hajmli kimyoviy stakan;
d) harorat sensori;
e) magnit aralashtirgich armaturasi.
2. Tarozilar texnokimyoviy elektron.
3. o'lchash pipetkasi, 5 ml.
4. o’lchov idishi, 100 ml.
5. Distillangan suv.
6. Kaliy xlorid, quruq.
7. Cho'kma moddalarning eritmalari: CaCl2, 0,1 M va 0,05 M eritmalari; BaCl2, 0,2 M, 0,1 M va 0,05 M eritmalari; Sr(NO3)2, 0,2 M, 0,1 M va 0,05 M eritmalari; Pb(CH3COO)2, 0,2 M eritma.
8. Cho`ktiruvchilarning eritmalari: H2SO4, 4 M eritmasi; Na2CO3, 2 M eritmasi; Na3PO4, 2 M eritmasi; NaF, 2 M eritma; K2CrO4, 2 M eritma; Na2SO3, 1 M eritmasi.
Ishni bajarish tartibi: Barcha kalorimetrik tajribalar ilovada keltirilgan ko'rsatmalarga muvofiq amalga oshirilishi kerak. 2 “Kalorimetrik tajriba o‘tkazish sxemasi, kalorimetr bilan ishlash va tajriba natijalarini qayta ishlash tartibi” seminari.
1. ±0,01 g aniqlikdagi texnokimyoviy tarozida 2-3 g KCl namunasini torting. Kalorimetrning 150 ml hajmli quruq va toza ichki stakanini torting, unga 120 ml ga yaqin distillangan suv quying va yana torting, massalar farqi bo‘yicha suvning massasini aniqlang, so‘ngra stakanni kalorimetrga soling. Kaliy xlorid namunasini suvda eritish jarayoni bo'yicha kalorimetrik tajriba o'tkazing va harorat o'zgarishini termometrda aniqlang. 10-15 soniya ichida ketma-ket harorat o'lchovlari orasidagi intervalni tanlang.
2. Kalorimetrning ichki stakaniga uning aniq massasini oldindan o'lchab, taxminan 100 ml distillangan suv quying. Cho`kmani suyultirish jarayoniga pipetka bilan 5 ml dan mos eritma qo`shib kalorimetrik tajriba o`tkazing. ∆Нsuyult haroratining o'zgarishini aniqlang
3. Kalorimetrning ichki stakaniga uning aniq massasini oldindan o'lchab, taxminan 100 ml cho'kma hosil qilgan modda eritmasidan quying. Cho'kma jarayoni uchun kalorimetrik tajriba o'tkazing, cho'ktiruvchining tegishli eritmasidan 5 ml eritmaga pipetka bilan qo'shing. ∆Нsuyult harorat o'zgarishini aniqlang.
4. 2 va 3 bandlarga o'xshab, o'rganilayotgan ikkinchi yomon eriydigan modda uchun bir qator kalorimetrik tajribalar o'tkazing.
Tajriba natijalarini qayta ishlash:
1. Har bir kalorimetrik tajriba uchun tajriba ma'lumotlarini jadvalga kiriting. Har bir tajribaning dastlabki, asosiy va yakuniy davrlarining boshlanish va tugash momentlarini belgilang.
6-jadval
Kalorimetrik tajriba natijalarini qayd etish

O’lchashlar soni	O’lchash vaqti, t. sek	Harorat, °C
1	20
2	40
3	60
4	80
O’rtacha

2. T = f (t) bog'liqliklarining grafiklarini tuzing va ulardan KCl (∆Н) namunasini eritish, cho'kmani suyultirish (∆Нsuyult) va tekshirilayotgan moddani cho'ktirish (∆Нr) paytida harorat o'zgarishi qiymatlarini aniqlash uchun foydalaning. Harorat o'zgarishining bir xil qiymatlarini Regnault-Pfaundler formulasi yordamida analitik tarzda hisoblash mumkin. Olingan qiymatlarni bir-biri bilan solishtiring, yakuniy natija sifatida ularning o'rtacha qiymatini oling.

3. Olingan KCl eritmasining molyarligini hisoblang. Eritmaning massasini erituvchi va erigan moddaning massalari yig'indisi sifatida hisoblang.
4. Kalorimetr konstantasini hisoblang. Buning uchun hisoblangan molyarlik eritmasiga mos keladigan KCl ning suvda erishi integral issiqligini (∆Н, KCl) toping. Olingan eritmaning molyarligining qiymati jadvalda mavjud bo'lgan qiymatlar orasida bo'lsa, tuzning integral erish issiqligining qiymati jadval ma'lumotlarining chiziqli interpolyatsiyasi orqali topiladi. Bunda erishning molyar integral issiqligi avvalo erishning solishtirma issiqligiga aylantirilishi kerak. Eritmaning solishtirma issiqlik sig'imi suvning solishtirma issiqlik sig'imiga teng bo'lsin.
5. Cho`kma eritmasini suv bilan suyultirish issiqligini hisoblang.
6. Cho`kmaning oldindan hisoblangan suyultirish issiqligini hisobga olgan holda tekshirilayotgan moddaning cho`ktirish issiqligini hisoblang (issiqlik J/mol da ifodalanishi kerak).
7. O‘rganilayotgan yomon eriydigan moddaning integral erish issiqligini hisoblang.
8. 5-7 bandlarga o'xshab, o'rganilayotgan ikkinchi yomon eriydigan moddaning integral erish issiqligini baholang.
9. Ishda ko'rib chiqilgan har bir fizik-kimyoviy jarayon uchun tegishli termokimyoviy tenglamani yozing.
10. Xulosalarni shakllantirish

Adabiyotlar

1. Rustamov X. R. Fizik ximiya. T., O‘qituvchi, 2000.
2.Kireev V. A. Fizik kimyo kursi. Kurs fizicheskoy ximii, M., Ximiya, 1985 / rus.
3.Kudryashov I. V. Fizik kimyodan misol va masalalar to‘plami /Sbornik
primerov i zadach po fizicheskoy ximii.
M., V.SH., 1991 /rus/
4.Fizik kimyo fanidan amaliy mashg‘ulotlar bajarish yuzasidan uslubiy ko‘rsatmalar Qurbonov F.Q., Mansurov P.M., Xasanov B.X. va boshqalar, TashPI,
1996.