دانلود آزمایش اندازه گیری آنتالپی استاندارد انحلال

دانلود آزمایش اندازه گیری آنتالپی استاندارد انحلال

مقدمه :

-هدف آزمایش: تعین آنتالپی استاندارد انحلال بنزوییک اسید در آب بر اساس قابلیت انحلال آن در دماهای مختلف.

تئوری:

مقدمهبرحلالیت:

حلالیت از مهمترین و کاربردی ترین مفاهیم مورد استفاده در شیمی و مهندسی شیمی است .در این پدیده ذرات حلال اطراف ذرات حل شونده را احاطه کرده و با برقراری پیوند با آنان سعی در جدا نمودن ذرات حل شونده از هم می کنند اگر ذرات از هم جدا شده و توسط حلال احاطه شوند انحلال صورت پذیرفته است در غیر اینصورت جسم بطور کامل حل نمی گردددر چنین حالتی سه حالت مختلف بوجود می آید .حل شونده می تواند به میزان بسیار کم در جلال حل شود در چنین مواردی گفته می شود که جسم حل نمی شود اگر چه حتی در این حالت هم به مقدار بسیار کم حل شونده حل می گردد .اگر حل شدن به مقدار بیشتر از این حالت حل شود در این حالت گفته می شود که جسم کم محلول است و جسم می تواند به مقدار بسیار خوبی هم حل شود در این حالت گفته می شود که جسم حل شونده است .حلالیت را از دیدگاههای مختلفی می توان طبقه بندی نموده و مورد بررسی قرار دهیم . از یک دیدگاه می توان انواع انحلال را به چند دسته اصلی تقسیم کرد .

با افزایش دما حلالیت افزایش می یابد در حالتی که سیستم اشباع شده استپتانسیل شیمیایی جزء حل شده در فاز جامد و فاز مایع با هم برابرند و فرایند به حالت تعادل رسیده است . در چنین حالتی تعادل در مقیاس ماکروسکوپیک ایستا ولی در مقیاس میکروسکوپیک فرایند دینامیک است و ذرات وارد فازی شده و از فاز دیگری خارج می شوند اما سرعت تبادل ذرات بین دو فاز باهم برابر است و تغییری در سیستم دیدهنمی شود .افزایش دمای سیستم یعنی گرما دادن به ترکیب تعادل را طبق اصل لوشاتلیه در جهتی جابجا می کند که تغییر اعمال شده را تعدیل کند و بنا به گرمازایی و یا گرماگیری فرایند ، واکنش بسمت تولید محصولات بیشتر یا بطرف مواد اولیه رانده می شود .

معمولاٌ انحلال همراه با کاهش و یا افزایش دمای سیستم است اگر فرایند گرمازا باشد گرمای آزاد شده به ذرات سیستم داده می شود و سبب افزایش دمای کلی سیستم می گردد و در صورتیکه فرایند گرماگیر باشد گرمای مورد نیاز خودرا از محیط اطراف خود یعنی محلول گرفته و سبب کاهش دمای کلی سیستم شده و در اصطلاح سیستم را سرد می کند . گرمای آزاد شده و یا مصرف شده را گرمای انحلال می نامندو باHنمایش می دهند .در این آزمایش هدف یافتن مقدارHانحلال جامدی مانند اسید بتزوئیک در حلالی مانند آب و در دماهای مختلف است . در این آزمایش با انحلال مقدار مشخصی اسید بنزوئیک جامد بعنوان جامد مورد آزمایش در آب و تیتر کردن آن بوسیله بازNaOHدر دماهای مختلف مقدار با داشتن مقدار سود مصرفی و بدست آوردن مقدار مولالیته اسید بنزوئیک در هر دما با ترسیم داده ها در نمودارLog msبر حسب 1/TمقدارH?انحلال اسید بنزوئیک را بدست می توان آورد .

آنتالپی :

همه کم و بیش درکی شهودی از مفاهمیم گرما ، فشار و حتی انرژی درونی داریم اما به نظر می رسد در خصوص مفهوم فیزیکی آنتالپی این گونه نباشد! برای نزدیک شدن به این درک ، قانون اول ترمودینامیک را در نظر بگیرید. همان طور که می دانیم این قانوندر واقع بیانی است از قانون پایستگی انرژی و با این توضیح اضافیکه گرما نیز صورتی از انرژی است. این قانون را به طور کمی به صورت dQ=dU+dW بیان می کنند که در آنdمعرف تفاضل یا اختلاف است. همچنین کمیت هایW U Qبه ترتیب گرما ، انرژی درونی و کار را نشان می دهند. هر گاه در فشار ثابت حجم دستگاهی به مقدار کوچکی تغییر کند، دستگاه به اندازه ی dW=PdV روی محیط کار انجام می دهد و یا بر عکس از طرف محیط روی دستگاه کار انجام می شود. حال فرض کنید در یک فرایند هم فشار انرژی درونی و حجم دستگاهی تغییر کند. در این صورت به کمک قانون اول ترمودینامیک و رابطه ی کار در فرایند هم فشار به سادگی به رابطه ی (dQ=d(U+PV می رسیم که کمیت داخل پرانتز یعنیU+PVرا باHنشان می دهند و آن را آنتالپی می نامند. در این صورت داریم dQ=dH . بنابراین ، هرگاهفرایندی هم فشار بر رویدستگاهی انجام شود گرمای داده شده یا گرفته شده از دستگاه با تغییر انتالپی آن برابر است. از همین رو آنتالپی را محتوای گرمایی دستگاه نیز می نامند! از آنجا که در شیمی و مهندسی بیشتر فرایندها در فشار ثابت انجام می شود مفهوم آنتالپی کاربرد زیادی دارد.

فایل ورد 13 ص