Πίσω

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΕΝΘΑΛΠΙΑΣ ΕΞΟΥΔΕΤΕΡΩΣΗΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΥΓΧΡΟΝΙΚΗΣ ΛΗΨΗΣ ΚΑΙ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗΣ (Σ.Σ.Λ.Α)

( Β΄ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ )  

( Ευθύμιος ΠαπαευσταθίουΥπ. ΕΚΦΕ Αχαρνών -Διονύσης Βαλλιάνος  ΕΚΦΕ Γέρακα –  Χριστόφορος Βαμβακούσης Υπ. ΕΚΦΕ Θήρας- Τζώρτζης Μακρυωνίτης Υπ. ΕΚΦΕ   Σύρου-  Νίκος Ρούμελης Υπ. ΕΚΦΕ Μήλου)

    Δυο λόγια για το σύστημα Μultilog

Το σύστημα Μultilog ή Σύστημα Συγχρονικής Λήψης και Απεικόνισης:

• Έχει την δυνατότητα της ταυτόχρονης λήψης μετρήσεων, σε πραγματικό χρόνο, διαφορετικών παραμέτρων κατά την εξέλιξη ενός πειράματος.
• Έχει την δυνατότητα της ταυτόχρονης απεικόνισής των μετρούμενων μεγεθών με αυτόματη χάραξη γραφικών παραστάσεων του τύπου: (μέγεθος – χρόνος).

• έχει τη δυνατότητα να επεξεργάζεται μέσω του διαθέσιμου λογισμικού το σύνολο των πειραματικών δεδομένων ή τμήμα τους.

Στόχοι         

    Οι μαθητές:

ü      Να εξασκηθούν στην παρατήρηση της μεταβολής της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της εξουδετέρωσης.

ü      Να μπορούν να υπολογίσουν πειραματικά την ενθαλπία εξουδετέρωσης.

ü      Να συγκρίνουν τα πειραματικά αποτελέσματα με αυτά που προβλέπει η θεωρία.

Θεωρητικές Επισημάνσεις

• Οι αντιδράσεις που ελευθερώνουν ενέργεια υπό μορφή θερμότητας στο περιβάλλον ονομάζονται εξώθερμες ενώ οι αντιδράσεις που απορροφούν ενέργεια υπό μορφή θερμότητας από το περιβάλλον ονομάζονται ενδόθερμες.
• Η μεταβολή ενέργειας κατά τη χημική αντίδραση είναι γνωστή  ως μεταβολή της ενθαλπίας και συμβολίζεται με ΔH.
• Η μεταβολή της ενθαλπίας  ΔH ισούται με το απορροφούμενο ή εκλυόμενο ποσό θερμότητας Q εφόσον η αντίδραση πραγματοποιείται υπό σταθερή πίεση.
• Σε μια εξώθερμη αντίδραση η μεταβολή της ενθαλπίας ΔΗ=Η_τελ–Η_αρχ < 0  επειδή Η_αρχ > Η_τελ .
• Σε πρότυπη κατάσταση  η αντίστοιχη μεταβολή της ενθαλπίας λέγεται πρότυπη ενθαλπία και συμβολίζεται ΔΗ⁰. Η πρότυπη κατάσταση  μίας ουσίας είναι  η πιο σταθερή μορφή της, σε θερμοκρασία 25 ^o C, πίεση 1atm , και για διαλύματα η συγκέντρωση C=1Μ. Πρότυπη ενθαλπία εξουδετέρωσης ΔΗ⁰_n είναι η μεταβολή της ενθαλπίας κατά την πλήρη εξουδετέρωση (σε αραιό υδατικό διάλυμα) 1mol  Η⁺ ενός οξέος με μία βάση ή 1 mol ΟΗ^- μιας βάσης με ένα οξύ , σε πρότυπη κατάσταση.
• Κατά την εξουδετέρωση ισχυρού οξέος από ισχυρή βάση η τιμή της ΔΗ⁰_n  είναι περίπου σταθερή και ίση με –57,1 KJ.

 Όργανα-Αντιδραστήρια

   Προετοιμασία  Πειράματος

      1.  Με τη βοήθεια του ογκομετρικού κυλίνδρου μετράμε 50mL διαλύματος  HCl 1M και το  προσθέτουμε               στο διπλό coffee cup.                                                                 

3.      Τοποθετούμε το ποτήρι πάνω στο μαγνητικό αναδευτήρα και ανοίγουμε το ποτενσιόμετρο ώστε το μαγνητάκι να στρέφεται με αργό ρυθμό.

4.   «Ανοίγουμε» το Multilog (πατάμε το ON) και συνδέουμε στην κονσόλα του συστήματος τον αισθητήρα     pH στην θύρα  Ι/Ο- 1 και τον αισθητήρα θερμοκρασίας στην στην θύρα  Ι/Ο- 2.

5.  Εμβαπτίζουμε  στο ποτήρι το θερμόμετρο που έχουμε περάσει από μία οπή στο κέντρο του καλύμματος και σκεπάζουμε το ποτήρι.

6.  Με τη βοήθεια του ογκομετρικού κυλίνδρου μετράμε 50mL διαλύματος NaOH 1Μ.

Πειραματική Διάταξη

Ενεργοποίηση του Συστήματος Μultilog

  2.   Από το menu  ΕΝΑΡΞΗ πηγαίνουμε στα ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ μετά στο πρόγραμμα data logging, και τέλος        στο DB-Lαb 3.2.                            

  3.   Όταν ενεργοποιηθεί το πρόγραμμα επιλέγουμε  καταγραφέα και πατάμε ρυθμίσεις επικοινωνίας.

  4.   Στο παράθυρο θύρα επικοινωνίας, επιλέγουμε com1 και com2 και πατάμε προσπάθεια σύνδεσης.

   6.  Στον πίνακα ελέγχου θα πρέπει να εμφανίζεται στην είσοδο1 :  θερμοκρασία από

     -25 έως 110 (αυτόματη αναγνώριση αισθητήρων). Διαφορετικά ρυθμίζουμε στην  

      είσοδο1 την θερμοκρασία από -25 έως 110. ( Την πρώτη κατά σειρά θερμοκρασία

      που βγαίνει στο πινακάκι της εισόδου 2).

   Πειραματική Διαδικασία

1.      Ρίχνουμε γρήγορα το διάλυμα του υπεροξειδίου του νατρίου στο ποτήρι και κλείνουμε το κάλυμμα .

2.      Κλείνουμε το μαγνητικό αναδευτήρα όταν τελειώσει η καταμέτρηση .

 Τυπώνουμε το διάγραμμα θερμοκρασίας  σε σχέση με το χρόνο και το δίνουμε στους μαθητές για επεξεργασία (ενδεικτικό διάγραμμα σελίδα 5).  

ΕΞΟΥΔΕΤΕΡΩΣΗ ΙΣΧΥΡΟΥ ΟΞΕΟΣ ΜΕ ΙΣΧΥΡΗ ΒΑΣΗ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΕΝΘΑΛΠΙΑΣ ΕΞΟΥΔΕΤΕΡΩΣΗΣ

 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

  1.      Η χημική αντίδραση της εξουδετέρωσης είναι ενδόθερμη ή εξώθερμη  αντίδραση;

…………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………….

 2.      Ποια είναι η θεωρητική τιμή της πρότυπης  ενθαλπίας εξουδετέρωσης;

…………………………………………………………………………………………….

 3.      Είναι η ενθαλπία εξουδετέρωσης που υπολογίσαμε πρότυπη; ………………………

…………………………………………………………………………………………….

      4.      Γιατί υπάρχει απόκλιση μεταξύ θεωρητικής και πειραματικής τιμής;

 ……………………………………………………………………………………………

Πίσω