ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1
Тема А: Определение поверхностного натяжения жидкости методом отрывающейся капли
Цель работы: Определить зависимость между концентрацией растворённого вещества и коэффи-
циентом поверхностного натяжения
Приборы и реактивы: сталагмометр, растворы глицерина (10%, 20%,40%),
стаканчик ёмкостью 50 мл.
Устройство сталагмометра.
 |
Прибор, служащий для определения поверхностного натяжения, называется сталагмометром. Он представляет собой толстостенную капиллярную трубку с расширением, выше и ниже которой нанесены метки А и В.
 | |||
 | |||
ХОД РАБОТЫ
Поверхностное натяжение жидкости определяют следующим образом. Через резиновую трубку, надетую на верхний конец сталагмометра, засасывают из подставленного стаканчика дистиллированную воду (без пузырьков) до тех пор, пока она не окажется выше верхней метки. Воде дают вытекать из сталагмометра. Когда нижний мениск жидкости совпадает с верхней меткой, начинают отсчёт капель и заканчивают его, когда нижний мениск совпадает с нижней меткой. Опыт повторяют несколько раз и берут среднее арифметическое значение. Такое же испытание проводят и с исследуемой жидкостью.
Поверхностное натяжение исследуемой жидкости вычисляют по формуле:
sж = sН2О ∙ rж ∙ nН2О/rН2О ∙ nж
где sж - коэффициент поверхностного натяжения исследуемой жидкости [Н/М];
sН2О – коэффициент поверхностного натяжения воды [Н/М];
rж – плотность исследуемой жидкости [кг/м3];
rН2О - плотность воды [кг/м3];
nж - число капель исследуемой жидкости;
n Н2О - число капель воды.
Полученные данные сводят в таблицу
| Вещество | Концентрация | Плотность, кг/м3 | Число капель | Коэффициент поверхностного натяжения |
|
|
Вывод:
Тема В: Определение вязкости жидкости с помощью вискозиметра.
Цель работы: Установить зависимость между вязкостью и концентрацией растворённого
вещества.
Приборы и реактивы: Вискозиметр, секундомер, растворы глицерина (10%, 20%, 40%, 60%),
стаканчик ёмкостью 50 мл).
У с т р о й с т в о в и с к о з и м е т р а:
Вискозиметр простейшего типа - это U-образная трубка, узкое колено которой имеет расширение, переходящее в капилляр. Выше и ниже этого расширения расположены кольцевые метки А и В.
ХОД РАБОТЫ
В широкое колено с помощью резиновой груши наливают дистиллированную воду (или используется химический стаканчик). С помощью резиновой трубки, надетой на конец узкого колена вискозиметра, засасывают воду так, чтобы её уровень был выше верхней метки. Затем с помощью секундомера с точностью до 0,2 с устанавливают время снижения уровня воды от верхней метки до нижней.
Опыт повторяют три раза и берут среднее арифметическое значение.
Также устанавливают время истечения такого же объёма исследуемой жидкости. Опыт повторяют до получения постоянных значений, не допуская попадания пузырьков воздуха в капилляр. Расчёт выполняют по формуле:
 |  | ||
hж = hн2о ∙ r ж tж /r н2о t н2о
Полученные данные сводят в таблицу
| Вещество | Концентрация | Плотность, кг/м3 | Время, с | Коэффициент Вязкости, Па∙с |
Вывод:
|
|
Контрольные вопросы
1. Что называется поверхностным натяжением жидкости?
2. Факторы, влияющие на поверхностное натяжение жидкости.
3. Поверхностно-активные и поверхностно неактивные вещества.
4. Методы определения поверхностного натяжения жидкости.
5. Что называется вязкостью?
6. Факторы, влияющие на вязкость жидкостей и растворов.
7. Методы определения вязкости.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2
Тема: Определение теплоты растворения соли
Цель работы: Ознакомиться с принципом калориметрических измерений и определить теплоту
растворения соли
Приборы и реактивы: Калориметр, секундомер, весы, пробирки, соль.
Теоретическое обоснование
При растворении соли в воде наблюдается тепловой эффект и одновременно протекают два процесса:
1. Разрушение кристаллической решётки вещества и диссоциация молекул на ионы, процесс сопровождается поглощением тепла (-Q1).
2. Гидратация молекулы ионов - процесс с выделением теплоты (+Q2).
Теплота растворения соли равна алгебраической сумме тепловых эффектов этих двух
процессов Qраст.= -Q1 +Q2.
ХОД РАБОТЫ
Термохимические измерения, не требующие особой точности, происходят в упрощённом кало-
риметре. Он состоит из тонкостенного стакана, помещённого внутри другого, более широкого, толстостенного второго стакана. Воздушная прослойка между стаканами служит теплоизоляцией.
Сначала определяют водяной эквивалент калориметром, т.е.количество теплоты, необходимое для нагревания калориметра на 10С. Для этого:
|
|
а) взвешивают внутренний стакан калориметра на технических весах.
Массу стакана mст. в граммах умножают на удельную теплоёмкость стакана 0,72 Дж/г· град
б) определяют объём погружаемой части термометра. С этой целью погружают термометр до начала шкалы в цилиндре с водой и отмечают повышение уровня воды в цилиндре.
Изменение объёма DVт умножают на объёмную теплоёмкость стекла Ст = 1,93 Дж/см3· град
Водяной эквивалент объёма W равен сумме водяных эквивалентов его частей W = mст. · Сст. + DVт · Ст.
Затем определяют теплоту растворения соли. Во внутренний стакан калориметра наливают и взвешивают определённое количество воды. Измельчают соль, теплоту растворения которой определяют. В сухую пробирку насыпают соль (1/4 объёма), взвешивают и помещают во внутренний стакан калориметра. Погружают в воду термометр, определяют температуру Т1.
Через 10 минут быстро вынимают пробирку и высыпают соль в воду. Раствор перемешивают до полного растворения соли. Замеряют температуру Т2.
По окончании опыта вытирают насухо пробирку с остатками соли и взвешивают. По разности весов находят массу растворённой соли.
Расчёт:
mст. - масса пустого стакана, m1 - масса стакана с водой, m2 = m1 – mст. - масса воды, m3 - масса пробирки с солью, m4 - масса пробирки с остатками соли, m5 = m3 – m4 - масса соли, DТ = Т2 – Т1
Qрасч. = DТ (m · C + W),
где m - масса раствора (m2 + m5);
С - теплоёмкость 4,2 Дж/г.град;
W - водяной эквивалент.
Qрасч. = Qрасч./n ½Дж/моль½,
где n = m5/M.
Контрольные вопросы
1. Что называется теплотой образования вещества?
2. Что называется теплотой сгорания вещества?
3. Что называется теплотой растворения вещества?
4. Методы определения теплоты образования (разложения), сгорания и растворения вещества.
5. Факторы, влияющие на теплоты образования (разложения), сгорания и растворения соли.
6. Сформировать закон Гесса и следствия из него.
7. Какие физико-химические процессы протекают при растворении соли?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3
Тема: Влияние температуры и концентрации на скорость химической реакции.
Цель А: Изучение зависимости скорости реакции от концентрации веществ. Для этой цели удобно воспользоваться реакцией взаимодействия йодата калия с сульфитом натрия в присутствии кислоты и крахмала.
Приборы и реактивы: Раствор йодата калия (раствор А) 0,02н, раствор сульфита натрия (раствор Б) 0,002н, пробирки, химические стаканы, бюретки, пипетки, секундомер.