Termokemi.

5 röster
13084 visningar
uppladdat: 2008-02-13
Inactive member

Inactive member

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete
Inledning
Syftet med laborationen är att bestämma den energimängd, ∆Hsol, som omsätts då en mol av en jonförening löses i vatten.
När en jonförening löses i vatten bryts jonbindningarna och jonerna lösgör sig från kristallglittret. Jonerna binds därefter till ett visst antal vattenmolekyler, jonen hydratiseras. I en jonlösning är jonerna hydratiserade. Även kristalliserade jonföreningar kan vara hydratiserade.
Entalpin är den totala energi som ett system innehåller och betecknas H. Entalpin är svår att mäta, dock kan en skillnad i entalpi enkelt beräknas. En skillnad i entalpi (∆H) definieras som skillnaden mellan reaktanternas och produkternas entalpi. Är ∆H negativ är reaktionen exoterm – energiavgivande, är ∆H positiv är reaktionen endoterm – energiupptagande.
När en del jonföreningar löses ger de upphov till en exoterm reaktion, andra ger upphov till en endoterm och vissa löses utan märkbar entalpiändring.
När jonföreningen löses i vatten kommer en entalpiändring att ske hos vattnet som motsvarande entalpiändringen vid lösning av jonföreningen.
Vid ändring av ett systems entalpi ändras dess temperatur. Ökar entalpin så ökar temperaturen, minskar entalpin minskar temperaturen.
Värmekapaciteten beskriver hur mycket energi som behöver tillföras ett specifikt system, beroende på systemets massa samt temperaturökningen. Alla system har en specifik värmekapacitet. Specifika värmekapaciteten betecknas i enheten
Joule/(gram • K). Vattnets specifika värmekapacitet är 4180J/(1000g • 1K).

Metod
0.02 mol av NaOH, KNO3, CuSO4 • 5H2O, CuSO4 löstes separat var och en i 100ml vatten i var sin 100ml bägare. Omrörning skedde med hjälp en magnetomrörare. se figur Termometern placerades i bägaren. Temperaturen avlästes med hjälp av en termometer varje minut. Temperaturavläsningen avslutades då maximal temperaturändring nåtts.

Figur:



Resultat
Tabell med avlästa temperaturer.
Tid (min) 0 1 2 3 4 5
Jonförening
NaOH 20.0 22.0 22.5 23.0 23.0 23.0
KNO3 20.0 19.0 19.0 19.0 19.0 19.0
CuSO4 • 5H2O 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0
CuSO4 20.0 22.0 22.5 22.5 22.5 22.5
Diagram med avlästa temperaturer.



Tabell över ∆Hsol för de olika jonföreningarna.
Substansmängd = 0.02mol, vattenmassa = 100ml.
∆Hsol beräknad utifrån formeln: (E = c • m • ∆T) se beräkningar i bilaga
Där c står för ämnets specifika värmekapacitet, i detta fall vattnets specifika värmekapacitet: 4180J/(1000g • 1K)
Jonförening ∆Hsol
NaOH -1254J
KNO3 418J
CuSO4 • 5H2O 0J
CuSO4 -1045J

Tabell över temperaturändring.se beräkningar i bilaga
Ämne ∆T
NaOH 3ºC
KNO3 -1ºC
CuSO4 • 5H2O 0ºC
CuSO4 2.5ºC

Diskussion
Vattnet där NaOH löstes i hade efter fem minuter värmts upp 3ºC. Vattnet hade värmts upp, vilket innebär att energi hade tillförts. Resultaten visar att 0.02mol NaOH omsätter -1254J. Ingen annan form av energi hade omsatts..
Alltså måste reaktionen då NaOH löses i vatten vara exoterm, energi avgivande.
∆Hsol som en mol NaOH omsätter då det löses är: -62.7 kJ/mol se beräkningar i bilaga

Vattnet där KNO3 löstes i hade efter fem minuter kylts ner 1ºC. Vattnet hade kylts ner, vilket innebär att energi har avgetts. Resultaten visar att 0.02mol KNO3 omsätter 418J. Ingen annan form av energi hade omsatts. Alltså måste reaktionen då KNO3 löses i vatten vara endotermisk, energi upptagande.
∆Hsol som en mol KNO3 omsätter då det löses är: 20.7kJ/mol se beräkningar i bilaga.

Vattnet där CuSO4 • 5H2O löstes i hade efter fem minuter inte ändrat temperatur. Vattnet hade inte värmts upp. Resultaten visar att 0.02mol CuSO4 • 5H2O omsätter 0J. Ingen annan form av energi hade omsatts. Alltså innebär det att ingen energi har omsatts.
∆Hsol som en mol CuSO4 • 5H2O omsätter är därför 0kJ/mol. Hypotesen stämde.

Vattnet där CuSO4 löstes i hade efter fem minuter värmts upp 2.5ºC. Vattnet hade värmts upp, vilket innebär att energi hade tillförts vattnet. Resultaten visar att 0.02mol CuSO4 omsätter -1045J. Ingen annan form av energi hade omsatts. Alltså måste reaktionen då CuSO4 löses i vatten vara endotermisk, energi avgivande.
∆Hsol som en mol CuSO4 omsätter då det löses är: -52.25kJ/mol se beräkningar i bilaga.

∆Hsol (CuSO4 • 5H2O) - ∆Hsol (CuSO4) = 0 + 52.25kJ/mol = 52.25kJ/mol.
Hur kan skillnaden i ∆Hsol mellan CuSO4 • 5H2O och CuSO4 vara så stor?
När CuSO4 löses i vatten bryts först bindningarna mellan jonerna i jonföreningen – detta kräver energi. Sedan hydratiseras jonen under avgivande av energi. Den avgivande energin är större än den som upptas då bindningarna mellan jonerna bryts. Entalpin hos produkterna är lägre än entalpin hos reaktanterna.

CuSO4 • 5H2O jonen är hydratiserad CuSO4, den exotermiska reaktionen har redan skett. Därför bryts eller bildas det inga bindningar då CuSO4 • 5H2O löses i vatten. Ingen märkbar entalpiändring kan observeras. Det kan inte uteslutas att så även gäller för andra hydratiserade jonföreningar eftersom att proceduren vid hydratisering är detsamma.

Slutsatsen är:
Tabell över för ∆Hsol /mol
Ämne ∆Hsol
NaOH -62.7 kJ/mol
KNO3 20.7kJ/mol
CuSO4 • 5H2O 0kJ/mol
CuSO4 -52.25k...

...läs fortsättningen genom att logga in dig.

Medlemskap krävs

För att komma åt allt innehåll på Mimers Brunn måste du vara medlem och inloggad.
Kontot skapar du endast via facebook.

Källor för arbetet

Saknas

Kommentera arbetet: Termokemi.

 
Tack för din kommentar! Ladda om sidan för att se den. ×
Det verkar som att du glömde skriva något ×
Du måste vara inloggad för att kunna kommentera. ×
Något verkar ha gått fel med din kommentar, försök igen! ×

Kommentarer på arbetet

Inga kommentarer än :(

Liknande arbeten

Källhänvisning

Inactive member [2008-02-13]   Termokemi.
Mimers Brunn [Online]. https://mimersbrunn.se/article?id=9245 [2019-12-16]

Rapportera det här arbetet

Är det något du ogillar med arbetet? Rapportera
Vad är problemet?



Mimers Brunns personal granskar flaggade arbeten kontinuerligt för att upptäcka om något strider mot riktlinjerna för webbplatsen. Arbeten som inte följer riktlinjerna tas bort och upprepade överträdelser kan leda till att användarens konto avslutas.
Din rapportering har mottagits, tack så mycket. ×
Du måste vara inloggad för att kunna rapportera arbeten. ×
Något verkar ha gått fel med din rapportering, försök igen. ×
Det verkar som om du har glömt något att specificera ×
Du har redan rapporterat det här arbetet. Vi gör vårt bästa för att så snabbt som möjligt granska arbetet. ×