Методика эксперимента. В калорический стакан отмеряют пипеткой 50 мл воды и по 50 мл 30%-ного раствора H2SO4 и 1,25%-ного раствора KMnO4 из бюреток

В калорический стакан отмеряют пипеткой 50 мл воды и по 50 мл 30%-ного раствора H₂SO₄ и 1,25%-ного раствора KMnO₄ из бюреток. В ампулу помещают навеску щавелевой кислоты m 0,2…1,0 г, взвешенной на аналитических весах. Затем производится определение теплоты реакции и теплоёмкости системы, также как и в работе 2.

Затем вычисляют молярную теплоту окисления:

, (22)

где DT – изменение температуры в ходе реакции, C – теплоёмкость системы.

Для определения полноты протекания реакции используют теоретический расчёт теплоты реакции с использованием данных по теплоте разбавления (рис.4, 5):

1) теплоты образования веществ, находящихся в растворе, определяются по графикам зависимости этих величин от концентрации раствора, ∆H = f (m), где:

m – количество молей воды, приходящееся на 1 моль растворённого вещества. В изучаемой реакции в растворе находятся KMnO₄, K₂SO₄, H₂SO₄, MnSO₄ и CO₂. Из них:

а) для KMnO₄ и K₂SO₄ можно считать величины ∆H независящими от концентрации и равными, соответственно, 769,65 кДж/моль и 1408,96 кДж/моль;

б) для H₂SO₄ и MnSO₄ – определить величины ∆H из графиков (рис.4);

в) углекислота, выделяющаяся в результате реакции окисления, может находиться либо только в растворе, либо частично в растворе, а частично в газовой фазе, в зависимости от растворимости её при данной температуре. Вычислив количество выделившейся в реакции углекислоты, можно установить с помощью графика зависимости растворимости её (m – число мл CO₂, растворяющееся в 1 мл воды, приведённое к нормальным условиям) от температуры (рис.5), сколько её находится в растворе и сколько в газовой фазе.

Величину в растворе принять равной –412.92 кДж/моль, а в газовой фазе = –393.36 кДж/моль.

2) Величину принять равной –1426.3 кДж/моль.

3) Теплоту растворения C₂O₄H₂∙2H₂O принять равной –35.31 кДж/моль – интегральной теплоте растворения 1 моля щавелевой кислоты в избытке воды, что соответствует условиям данной работы, в которой на один моль щавелевой кислоты в растворе приходится 1000…5000 молей воды.

4) принять равной –285.85 кДж/моль.