化学TB 実験
【実験題目】 反応熱とヘスの法則
【実験日】 年 月 日 曜日 校時
【実験者氏名】 年 組 番 班( )
【協同実験者】( )( )( )( )
【目的】 水酸化ナトリウムや塩酸を用いて、溶解熱や中和熱の測定を行い、ヘスの法則が成り立つことを
確かめる。
【準備】 水酸化ナトリウム(粒状)4g、1.0mol/
l 水酸化ナトリウム水溶液 50ml、1.0mol/ l塩酸 100ml蒸留水150ml
ポリスチレンフォームの容器(200ml)3個、温度計、ガラス棒、天秤、メスシリンダー(50ml)3個、
薬さじ、薬包紙、グラフ用紙
【方法】
1 水酸化ナトリウムの溶解熱
@乾いたポリスチレンフォームの容器の質量w1(g)をはかる。
Aこの容器に蒸留水100mlを入れて水温t1(℃)を測定する。
B固体の水酸化ナトリウム2.0gをすみやかに天秤ではかる。
これを方法Aの蒸留水に投入し、ガラス棒でよくかき混ぜて
すみやかに溶かす。水酸化ナトリウムを入れたときから30秒
ごとに5〜6分間液温をはかり、記録する。
C時間と温度の関係を右図のようにかき、温度t1‘(℃)を求める。
t1‘(℃)は、容器の外に熱が逃げなかった場合の到達温度と
考えられる。
2 水酸化ナトリウム水溶液と塩酸の中和熱
D乾いたポリスチレンフォームの容器の質量w2(g)をはかる。
Eこの容器に1.0mol/
l塩酸 50mlを入れて温度t2(℃)をはかる。F1.0mol/
l 水酸化ナトリウム水溶液 50mlを加え、ガラス棒でよくかき混ぜながら、混合直後から30秒ごとに5〜6分間液温をはかる。
G方法Cと同様にして、温度t2‘(℃)を求める。
3 水酸化ナトリウムと塩酸の反応熱
H乾いたポリスチレンフォームの容器の質量w3(g)をはかる。
Iこの容器に1.0mol/
l塩酸 50mlと蒸留水50mlを入れてよく混ぜたのち、液温t3(℃)をはかる。J方法Bと同様にして固体の水酸化ナトリウム2.0gを投入し、30秒ごとに液温をはかり、記録する。
K方法Cと同様にして、温度t3‘(℃)を求める。
【結果】測定結果を表にまとめる。
1.
時間 |
t1 |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
360 |
液温 |
||||||||||||||
W1= ( )g |
2.
時間 |
t1 |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
360 |
液温 |
||||||||||||||
W 2= ( )g |
3
時間 |
t1 |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
360 |
液温 |
||||||||||||||
W 3= ( )g |
【考察】
1 溶液の密度を1.0g/cm3、比熱を4.2J/g・K、ポリスチレンフォームの比熱を0.84J/g・Kとして、
実験結果を次の表にまとめよ。
|
1 |
2 |
3 |
NaOHの物質量(mol) |
|||
温度上昇t‘−t( K) |
|||
溶液の質量(g) |
|||
溶液の受け取った熱量q‘(J) |
|||
容器の質量w(g) |
|||
容器の受け取った熱量Q‘’(J) |
|||
発熱量q=q‘+q‘’(J) |
|||
NaOH1molあたりの反応熱 Q(kJ) |
Q1= |
Q2= |
Q3= |
2 表の3つの反応熱Q1、Q2、Q3をそれぞれ熱化学方程式で表せ。
1:
2:
3:
3 3つの反応熱Q1、Q2、Q3の間にはどのような関係があるか。
【感想】
【実験で疑問に思ったこと】