การตรวจสอบกฎของเฮสส์

การยืนยันว่าเอนทาลปีเป็นฟังก์ชันสภาวะโดยใช้สามปฏิกิริยา

Thermochemistry Advanced (University) 60 นาที ~$15.00

วัตถุประสงค์

ตรวจสอบกฎของเฮสส์โดยการวัดการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของสามปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกันและแสดงว่า ΔH1 + ΔH2 = ΔH3

ความเป็นมา

Hess's law states that the total enthalpy change for a reaction is independent of the pathway. This is verified by measuring: (1) NaOH(s) → NaOH(aq), (2) NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq), and (3) NaOH(s) + HCl(aq) → NaCl(aq). The sum ΔH1 + ΔH2 should equal ΔH3.

คำเตือนด้านความปลอดภัย

  • NaOH pellets are extremely corrosive and generate heat when dissolved
  • HCl is corrosive
  • Wear goggles and gloves throughout

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็น

goggles gloves lab_coat

วัสดุ

  • Sodium hydroxide pellets (8 g)
    Anhydrous
  • Hydrochloric acid (HCl) (150 mL)
    1M
  • Sodium hydroxide solution (50 mL)
    1M
  • Distilled water (200 mL)

อุปกรณ์

Polystyrene cup calorimeter (2 cups nested) Thermometer Analytical balance Graduated cylinder Stopwatch Lid with hole

ขั้นตอนปฏิบัติ

1

Reaction 1: Add 50 mL distilled water to the calorimeter. Record temperature. Add 2 g NaOH pellets. Stir and record max temperature.

8 นาที Exothermic — NaOH dissolving
2

Calculate ΔH1 for dissolution. Repeat for accuracy.

5 นาที
3

Reaction 2: Add 50 mL 1M HCl to the calorimeter. Record temperature. Add 50 mL 1M NaOH. Record max temperature.

8 นาที
4

Calculate ΔH2 for neutralization.

5 นาที
5

Reaction 3: Add 50 mL 1M HCl to the calorimeter. Record temperature. Add 2 g NaOH pellets directly. Record max temperature.

8 นาที Very exothermic
6

Calculate ΔH3 for combined dissolution + neutralization.

5 นาที
7

Compare ΔH1 + ΔH2 with ΔH3. They should be approximately equal, verifying Hess's law.

8 นาที

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

ΔH1 (dissolution) ≈ -44 kJ/mol, ΔH2 (neutralization) ≈ -57 kJ/mol, ΔH3 (combined) ≈ -101 kJ/mol. ΔH1 + ΔH2 should equal ΔH3 within experimental error (±10%).

การทำความสะอาด

Neutralize all solutions before disposal. Rinse calorimeter cups. Dry and store equipment.

รายละเอียด

หมวดหมู่
Thermochemistry
ระดับความยาก
Advanced (University)
ระยะเวลา
60 นาที
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ
$15.00
ขั้นตอน
7
วัสดุ
4

การทดลองเพิ่มเติม

การจำลองแคลอรีมิเตอร์แบบระเบิด 45 min การตกผลึกแบบคายความร้อนของโซเดียมอะซิเตต 30 min การละลายไม่ใช่คายความร้อนเสมอไป 25 min การวัดความร้อนด้วยแก้วกาแฟ 40 min การสาธิตปฏิกิริยาดูดความร้อน 20 min ความจุความร้อนจำเพาะของโลหะ 40 min ความร้อนของการเผาไหม้แมกนีเซียม 50 min เคมีของถุงประคบเย็น 20 min เอนทาลปีการหลอมเหลวของน้ำแข็ง 25 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of การตรวจสอบกฎของเฮสส์?
ตรวจสอบกฎของเฮสส์โดยการวัดการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของสามปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกันและแสดงว่า ΔH1 + ΔH2 = ΔH3
How difficult is การตรวจสอบกฎของเฮสส์?
This experiment is rated as Advanced (University). It takes approximately 60 minutes to complete.
What safety precautions are needed for การตรวจสอบกฎของเฮสส์?
Key safety precautions include: NaOH pellets are extremely corrosive and generate heat when dissolved; HCl is corrosive; Wear goggles and gloves throughout.
What materials are needed for การตรวจสอบกฎของเฮสส์?
The main materials required are: Sodium hydroxide pellets, Hydrochloric acid (HCl), Sodium hydroxide solution, Distilled water.
What results should I expect from การตรวจสอบกฎของเฮสส์?
ΔH1 (dissolution) ≈ -44 kJ/mol, ΔH2 (neutralization) ≈ -57 kJ/mol, ΔH3 (combined) ≈ -101 kJ/mol. ΔH1 + ΔH2 should equal ΔH3 within experimental error (±10%).