Beckman termometru (Figura 5) diferă de primul, scara normala, precise, care să permită să observe schimbările de temperatură la 0,002 0 C, și în al doilea rând, un al doilea rezervor de mercur de rezervă 1 prin intermediul cărora este posibilă modificarea cantității de mercur, în general, rezervor inferior 2 și astfel extind foarte mult gama de temperaturi măsurate. Scara unui astfel de termometru, care are o lungime de 25-30 cm, este împărțită doar la 5 0 C cu semne între ele de zeci și sute.
Transferând o anumită cantitate de mercur din rezervorul inferior spre cea superioară sau invers, este întotdeauna posibilă ajustarea termometrului astfel încât temperatura soluției să cadă pe acea parte a acestei scări condiționale, pe care este convenabil pentru noi să lucrăm.
Pentru a regla termometrul Beckmann. mai întâi este necesar să-l coborâți în soluția de testare și să vedeți unde va rezista mercurul.
Dacă coloana de mercur scade sub scară, atunci mercurul ambelor rezervoare trebuie să fie adus în contact.
· Mână încălzită (ca și în cazul în care nu a fost suficient, imersare termometrul in apa calda) pentru a determina extinderea mercurului în rezervor inferior, pentru a umple întregul său superior capilar.
· Rotirea rapidă a capului termometru în jos și atingând ușor mâna ei, lucrează pentru a se asigura că mercurul în vasul de rezervă a fost aproape de partea de sus a tubului capilar umplut cu mercur din partea de jos a rezervorului, și care a fuzionat cu ea.
· Termometrul este atent (pentru a nu rupe mercurul) este returnat la poziția sa verticală anterioară.
Rezervorul de fund cu mercur este imediat imersat într-un pahar preparat cu un amestec de răcire (apă rece cu zăpadă) sau plasat sub un curent de apă rece. Rezistați timp de 1 - 2 minute. Mercurul, răcit, este comprimat și pompat de la rezervorul superior la cel inferior.
· Apoi, scoateți rapid termometrul din amestecul de răcire și, după ce loviți ușor pe degetul arătător al mâinii libere, provocați un spațiu între mercurul din rezervorul superior și mercurul din capilar.
· Un pic în jos rezervorul de încălzire inferioară, determinând expansiunea mercurului, așa cum sa menționat de către o mică picătură de mercur, care apare la capătul capilar din rezervor superior. Cu o lovitură ușoară, această picătură este agitată în rezervorul superior. Termometrul este plasat din nou în paharul cu soluția de testat.
Dacă temperatura pe scala termometrului se află în limite confortabile, atunci termometrul este considerat a fi reglat. Dacă citirea termometrului este mai mare, agitarea mercurului se repetă. Dacă este mai mică, atunci setarea termometrului este pornită pentru prima dată / 9-12 /.
Fig. 6. Schimbarea temperaturii pentru: a - procese endoterme,
b - procese exoterme
Fiecare experiment calorimetric începe cu determinarea comportamentului de temperatură al sistemului calorimetric. Pentru aceasta, temperatura instalației este măsurată pentru câteva minute (secțiunea AB din Figura 6).
Secțiunea BC pe grafic corespunde reacției reale: endotermă (în figura 6, a) și exotermă (în figura 6, b). Ca rezultat al reacției, se observă o schimbare semnificativă a temperaturii calorimetrului (DT1). Sfârșitul reacției este înregistrat după ce schimbarea temperaturii în calorimetru se oprește sau devine lentă și uniformă (secțiunea CD).
Prezența unei pante mici în graficul dependenței de temperatură în perioadele inițiale (AB) și finale (CD) indică faptul că în timpul experimentului are loc un schimb de căldură al calorimetrului cu mediul înconjurător. În calcule, transferul de căldură este luat în considerare după cum urmează. Linia dreaptă AB este extrapolată spre dreapta, iar linia dreaptă CB spre stânga. Intervalul de timp de la B la C, este împărțit în jumătate, iar prin acest punct de intersecție al perpendiculară pe abscisă până când porțiunile sale cu linii extrapolate AB și CD (punctele H, G). Valoarea segmentului HG corespunde unei modificări a temperaturii sistemului calorimetric DT1. conectat direct cu reacția.
Procedura de determinare # 8710;
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 T, min
Fig. 7. Construirea unui grafic de temperatură versus timp
O formă tipică a curbei de temperatură a unui experiment calorimetric furnizat corect la măsurarea efectului exotermic este prezentată în Fig.
Calcularea cantității care ia în considerare schimbul de căldură se poate realiza fie prin metoda analitică, fie prin metoda grafică.
În definiția grafică Dt pe hârtie grafic pe axa absciselor reprezintă o scală de timp 1cm = 0,5 min, pe ordonată - temperatura, alegerea cărora depinde de scara Dt. dacă Dt<1, то 1°=10см; при Dt>1 ia 1 ° = 5 cm.
După ce toate punctele experimentale sunt reprezentate pe grafic, se obține curba ABCD.
Secțiunea AB este denumită perioada inițială, BC - principalul, CD - finit.
Pentru a determina modificarea temperaturii Dt, care nu este distorsionată de schimbul de căldură care apare în timpul perioadei principale, trageți tangente la liniile AB și CD. Punctele B și C corespunzătoare temperaturilor inițiale și finale ale perioadei principale se aplică axei de coordonate (punctele B / și C /). O linie RS paralelă cu axa temporală este trasă prin mijlocul segmentului B / C /. Intersecția acestei linii cu curba BC dă punctul 1. de unde perpendicula este restabilită pe axa abscisă. Secțiunea perpendicularăEF. tăiat prin tangente și va fi egal cu Dt.
Natura liniei BC depinde de condițiile procesului termic, de exemplu, de la agitare. Panta liniilor AB și CD depinde de natura schimbului de căldură cu mediul. Astfel, prin forma curbei ABCD, se poate judeca calitatea experimentului condus.
2.7. Ordinea de înregistrare a lucrărilor de laborator
· Scopul lucrării și o scurtă descriere a experimentului.
· O diagramă a instrumentelor utilizate pentru realizarea lucrării;
· Condiții externe (T și P).
· Rezultatele studiului și calculele ar trebui să fie rezumate în tabelele corespunzătoare.
· Ecuațiile trebuie prezentate în formă generală și cu date substituite.
· Prelucrarea grafică a datelor experimentale:
· Graficele sunt realizate numai pe hârtie milimetrică;
· Pe axa de ordonare este reprezentată o funcție, pe axa abscisei - un argument care indică unitățile de măsură;
· Pe axă este aplicată scala zecimală în funcție de scala aleasă, unitățile de scală sunt alese în conformitate cu exactitatea referinței din experiment;
· Coordonatele punctului experimental sunt desenate foarte subțire și rotunjite în cerc, triunghi, pătrat, diamant sau marcate cu o cruce;
· Curba medie (aproximată) este extrasă din punctele experimentale. Punctele scăpate nu sunt utilizate, dar sunt afișate.
· Pe foaia în care programul este executat, trebuie indicate următoarele:
· Numărul de muncă, numele programului, obiectul de studiu, numele elevului.
3. Stromberg AG Colectarea problemelor privind termodinamica chimică / AG. Stromberg, H.A. Lelchuk, A.I. Kartushinsky. - M. Engleză. săpt. 1985.
4. Manual de chimie fizică. GA Golikov. - M. Engleză. săpt. 1988.
5. Un scurt catalog al cantităților fizico-chimice, Ed. AA Revdelya, A.M. Ponomareva. - L. Chemistry, 1983.
7. Un curs scurt de chimie fizică / Ed. SN Kondratiev. - M. Engleză. săpt. 1978.
8. Kiseleva E.V. Colectarea de exemple și probleme în chimia fizică / E.V. Kiseleva, G.S. Karetnikov, I.V. Kudryashov. - M. Engleză. săpt. 1976.
9. Lucrări practice asupra chimiei fizice / Ed. SV Gorbaciov. - M. Engleză. săpt. 1974.
10. Shatalov A.Ya. Lucrări practice privind chimia fizică / A.Ya. Shatalov, I.K. Marshakov. - M. Engleză. săpt. 1975.
11. Lucrări practice asupra chimiei fizice / Ed. KP Mishchenko, A.N. Revdelya, A.M. Ponomareva. - L. Chemistry, 1982.
12. Lucrări practice privind chimia fizică / Ed. N.K Vorobyov. - M. Chemistry, 1975.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: