Chaleur de Combustion du Magnésium

Détermination de ΔH par la loi de Hess et l'oxyde de magnésium

Thermochemistry Advanced (University) 50 min ~$12,00

Objectif

Déterminer indirectement l'enthalpie de combustion du magnésium par la loi de Hess, la mesure directe étant impraticable.

Contexte

The combustion of Mg in O₂ is too vigorous for direct calorimetry. Instead, we measure: (1) Mg + HCl → MgCl₂ + H₂, and (2) MgO + HCl → MgCl₂ + H₂O. Combined with the known ΔH for H₂ + 0.5O₂ → H₂O, Hess's law gives ΔH(combustion) of Mg.

Avertissements de sécurité

  • HCl is corrosive
  • Mg + HCl produces flammable H₂ gas
  • Do not perform near open flames
  • Wear goggles and gloves

EPI requis

goggles gloves lab_coat

Matériaux

  • Magnesium ribbon (0.5 g)
  • Magnesium oxide (MgO) (1 g)
  • Hydrochloric acid (HCl) (200 mL)
    1M

Équipement

Polystyrene cup calorimeter Thermometer Analytical balance Graduated cylinder Lid

Procédure

1

Reaction 1: Add 50 mL 1M HCl to the calorimeter. Record temperature. Add 0.25 g Mg ribbon. Record max temperature.

8 min H₂ produced — no flames
2

Calculate ΔH1 for Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂.

5 min
3

Clean the calorimeter. Reaction 2: Add 50 mL 1M HCl. Record temperature. Add 0.5 g MgO. Record max temperature.

8 min
4

Calculate ΔH2 for MgO + 2HCl → MgCl₂ + H₂O.

5 min
5

Use Hess's law: ΔH(combustion) = ΔH1 - ΔH2 + ΔH(H₂ combustion). ΔH(H₂ + 0.5O₂ → H₂O) = -285.8 kJ/mol.

5 min
6

Compare calculated ΔH with accepted value (-601.6 kJ/mol).

5 min

Résultats attendus

ΔH1 ≈ -462 kJ/mol, ΔH2 ≈ -146 kJ/mol. ΔH(comb) = -462 - (-146) + (-286) = -602 kJ/mol, close to the accepted -601.6 kJ/mol.

Nettoyage

Neutralize HCl waste. Dispose of MgCl₂ solution down the drain. Rinse calorimeter.

Détails

Catégorie
Thermochemistry
Difficulté
Advanced (University)
Durée
50 min
Coût estimé
$12,00
Étapes
6
Matériaux
3

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Frequently Asked Questions

What is the objective of Chaleur de Combustion du Magnésium?
Déterminer indirectement l'enthalpie de combustion du magnésium par la loi de Hess, la mesure directe étant impraticable.
How difficult is Chaleur de Combustion du Magnésium?
This experiment is rated as Advanced (University). It takes approximately 50 minutes to complete.
What safety precautions are needed for Chaleur de Combustion du Magnésium?
Key safety precautions include: HCl is corrosive; Mg + HCl produces flammable H₂ gas; Do not perform near open flames.
What materials are needed for Chaleur de Combustion du Magnésium?
The main materials required are: Magnesium ribbon, Magnesium oxide (MgO), Hydrochloric acid (HCl).
What results should I expect from Chaleur de Combustion du Magnésium?
ΔH1 ≈ -462 kJ/mol, ΔH2 ≈ -146 kJ/mol. ΔH(comb) = -462 - (-146) + (-286) = -602 kJ/mol, close to the accepted -601.6 kJ/mol.