ความร้อนของการเผาไหม้แมกนีเซียม

การหา ΔH โดยใช้กฎของเฮสส์และแมกนีเซียมออกไซด์

Thermochemistry Advanced (University) 50 นาที ~$12.00

วัตถุประสงค์

หาเอนทาลปีการเผาไหม้ของแมกนีเซียมทางอ้อมโดยใช้กฎของเฮสส์ เนื่องจากการวัดโดยตรงไม่สามารถทำได้จริง

ความเป็นมา

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.

คำเตือนด้านความปลอดภัย

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

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็น

goggles gloves lab_coat

วัสดุ

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

อุปกรณ์

Polystyrene cup calorimeter Thermometer Analytical balance Graduated cylinder Lid

ขั้นตอนปฏิบัติ

1

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

8 นาที H₂ produced — no flames
2

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

5 นาที
3

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

8 นาที
4

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

5 นาที
5

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

5 นาที
6

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

5 นาที

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

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

การทำความสะอาด

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

รายละเอียด

หมวดหมู่
Thermochemistry
ระดับความยาก
Advanced (University)
ระยะเวลา
50 นาที
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ
$12.00
ขั้นตอน
6
วัสดุ
3

การทดลองเพิ่มเติม

การจำลองแคลอรีมิเตอร์แบบระเบิด 45 min การตกผลึกแบบคายความร้อนของโซเดียมอะซิเตต 30 min การตรวจสอบกฎของเฮสส์ 60 min การละลายไม่ใช่คายความร้อนเสมอไป 25 min การวัดความร้อนด้วยแก้วกาแฟ 40 min การสาธิตปฏิกิริยาดูดความร้อน 20 min ความจุความร้อนจำเพาะของโลหะ 40 min เคมีของถุงประคบเย็น 20 min เอนทาลปีการหลอมเหลวของน้ำแข็ง 25 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of ความร้อนของการเผาไหม้แมกนีเซียม?
หาเอนทาลปีการเผาไหม้ของแมกนีเซียมทางอ้อมโดยใช้กฎของเฮสส์ เนื่องจากการวัดโดยตรงไม่สามารถทำได้จริง
How difficult is ความร้อนของการเผาไหม้แมกนีเซียม?
This experiment is rated as Advanced (University). It takes approximately 50 minutes to complete.
What safety precautions are needed for ความร้อนของการเผาไหม้แมกนีเซียม?
Key safety precautions include: HCl is corrosive; Mg + HCl produces flammable H₂ gas; Do not perform near open flames.
What materials are needed for ความร้อนของการเผาไหม้แมกนีเซียม?
The main materials required are: Magnesium ribbon, Magnesium oxide (MgO), Hydrochloric acid (HCl).
What results should I expect from ความร้อนของการเผาไหม้แมกนีเซียม?
ΔH1 ≈ -462 kJ/mol, ΔH2 ≈ -146 kJ/mol. ΔH(comb) = -462 - (-146) + (-286) = -602 kJ/mol, close to the accepted -601.6 kJ/mol.