Magnus Ehingers undervisning

— Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete med mera.

Bestämning av ΔH för en viss reaktion

Inledning

I många kemiska reaktioner avges det värme till omgivningen. Sådana reaktioner kallas för exoterma reaktioner. I andra reaktioner krävs det att energi tillförs. En sådan reaktion, som tar upp värme (energi) från omgivningen kallas för endoterm.

I den här laborationen ska du studera värmeomvandlingen när magnesium får reagera med saltsyra enligt den här formeln:

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)

Magnesium reagerar med saltsyra. Magnesium reagerar med saltsyra.

Du ska också bekanta dig med datorprogrammet Logger Pro, och förstå hur man samlar och visar data i en graf.

Utrustning

  • Dator
  • Go!Link
  • Temperatursond
  • 50 ml mätcylinder
  • Linjal/tumstock
  • Dubbelbottnat termoskärl eller cellplastmugg + 250 ml bägare

Kemikalier

  • Utspädd saltsyra
  • Magnesiummetall

Gör såhär

  1. Starta programmet Logger Pro. 
  2. Koppla temperatursonden till Go!Link och sätt in Go!Link i datorns USB-port
  3. Ställ in skalan på y-axeln till att gå från –10°C … 40°C.
    1. Klicka på "50" på y-axeln för att skriva in maxvärdet, och ändra det till "40"
    2. Klicka på "0" på y-axeln för att skriva in minimivärdet, och ändra det till "–10"
  4. Mät upp 30 ml saltsyra i mätcylindern, och häll upp i termoskärlet
  5. Mät upp en bit magnesium som motsvarar 0,100 g.
    1. Massan på magnesiumbandet anges i enheten mg/mm.
    2. Bestäm hur många mm magnesiumband du måste ta för att få 0,100 g.
  6. Sätt i temperatursonden i saltsyran. OBS! Sonden måste vara i saltsyran i minst 45 sekunder innan du börjar med steg 7. 
  7. Börja samla data genom att klicka på "Collect" i Logger-programmet.
  8. När cirka 20 sekunder har gått lägger du i magnesiumbandet. Rör försiktigt med temperatursonden för att blanda om reaktionsblandningen.
  9. När temperaturen har nått sitt maximum och börjat sjunka igen kan du avbryta datainsamlingen.
  10. Analysera dina data.

Frågor att besvara

  1. Läs av din graf, och beräkna ΔT för reaktionen
  2. Är reaktionen endo- eller exoterm? Förklara!
  3. Beräkna hur stor mängd värmeenergi som avgetts/tagits upp i reaktionen. Använd dig av formeln \(q = Cm\Delta T\) där \(q\) är avgivet/upptaget värme, \(C\) är lösningens värmekapacitet (\(4,19 \frac {\mathrm{J}}{\mathrm{g \cdot K}}\)), \(m\) är lösningens totala massa och \(\Delta T\) är temperaturökningen/-minskningen.
  4. Beräkna \(\Delta H\) i kJ/mol för reaktionen. Använd dig av sambandet \(\Delta H = \frac {q}{n}\).

Riskbedömning

Saltsyra är frätande och kan ge bestående skador på framför allt ögonen. Därför ska skyddskläder och -glasögon bäras under hela laborationen. Vid stänk i ögonen, skölj omedelbart med mycket vatten och kontakta läkare. Spill torkas upp och slängs.

Tillkännagivande

Den här laborationen har jag inte kommit på själv, utan ursprungligen hittat i Chemistry with Vernier. Jag har dock anpassat den för att passa mina behov.