F43 - Exotermické a endotermické reakce

Cíl

pozorování endotermických a exotermických dějů

Pomůcky

• modul teploměr,
• 3 stejné kádinky, odměrný válec, váhy, lžička, skleněná tyčinka na míchání
• voda, NaOH, NH₄Cl

Provedení

V programu nastavíme celkový čas kolem 100 sekund a vzorkovací frekvenci 1 až 5 Hz. Ostatní parametry ponecháme. Do kanálu A zapojíme modul teploměr a upravíme jeho rozsah např. na 5 až 35°C ( viz . F52 - úprava rozsahu teploměru). Do první kádinky nalijeme 50 ml teplé vody, vložíme do ní teploměr a necháme ustálit teplotu. Spustíme měření a asi po 10 s nasypeme do kádinky 1g NaOH. Neustále mícháme tyčinkou až do úplného rozpuštění všech zrníček. S druhou kádinkou postupujeme stejně, ale nasypeme do ní 2 g NaOH. S třetí kádinkou postupujeme rovněž stejně, nasypeme do ní však 20 g NH₄Cl.

Vysvětlení

Při obou pokusech dochází k rozpouštění pevných látek ve vodě. Každou látku charakterizuje molární rozpouštěcí teplo Q_R . Uvedené vztahy platí pro zředěné roztoky. Hodnoty Q_R silně závisí na koncentraci vznikajícího roztoku, přičemž závislost není lineární. Při rozpouštění probíhají dva děje:

1. rozrušení krystalické mřížky, rozpad molekul látky na jednotlivé částice (ionty, atomy) ... to charakterizuje teplo Q_P
2. solvatace-uvolněné částice jsou obklopovány molekulami rozpouštědla a snižuje se jejich pohyblivost. Dochází k uvolnění tzv. solvatačního tepla Q_S.

Hodnoty Q_S a Q_P ovlivňují výsledné znaménko Q_R. Rozpouštění solí s vysokou hodnotou Q_R se využívá k přípravě chladícících směsí.

Webmaster: Jiří Ryzner, poslední aktualizace: 21.7.2014