Durata: 1 ora
Scopo:
verificare che l'entalpia di soluzione del cloruro di calcio diidrato corrisponda al valore riportato in letteratura.
Teoria:
Il cloruro di calcio diidrato si scioglie in acqua secondo la reazione
CaCl2 · 2H2O(s) → CaCl2 (aq) + 2H2O(l)
la cui entalpia molare (teorica) è -44,78 kJ/mol.
In questo esperimento vogliamo verificare questo valore sperimentalmente, misurando il calore liberato dalla reazione all'interno di un sistema isolato (calorimetro).
Noi non misureremo direttamente il calore liberato, però, bensì l'aumento di temperatura. Per calcolare il calore liberato è possibile moltiplicare l'aumento di temperatura per la massa e il calore specifico sia della soluzione che del calorimetro.
A questo scopo, occorre sapere che il calore specifico di una soluzione al 3,79 % in massa di cloruro di calcio ha un calore specifico di 3,89 J/(g * ° C)
Materiale:
- CaCl2 · 2H2O in polvere (5 g)
- Acqua (100 g)
- Calorimetro
- Vetrino da orologio
- Spatola
- Bilancia tecnica
- Termometro
- Cronometro
Procedimento:
- Pesare nel calorimetro circa 100 g di acqua. Annotare il peso esatto.
- Chiudere il coperchio del calorimetro e misurare la temperatura per alcuni minuti. Annotare la temperatura.
- Pesare nel vetrino da orologio circa 5 g di cloruro di calcio diidrato. Annotare il peso esatto.
- Alzare il coperchio del calorimetro e vuotarvi velocemente dentro il cloruro di calcio diidrato, richiudendo subito dopo il coperchio. Avviare il timer in questo momento.
- Pesare il vetrino da orologio (sulla bilancia già tarata in modo da escludere il peso del vetrino stesso) per misurare l'eventuale massa di cloruro di calcio diidrato rimasta attaccata al vetrino da orologio.
- Agitando leggermente il calorimetro, annotare ogni 30 secondi la temperatura dell'acqua.
Risultato:
Una volta miscelati i reagenti, la temperatura dovrebbe alzarsi nei primi secondi per poi scendere un poco e raggiungere una temperatura di equilibrio.
Per trovare il calore scambiato Q è possibile fare
È quindi possibile confrontare questo valore ottenuto sperimentalmente con il valore riportato in letteratura.
Consigli di sicurezza:
Indossare i guanti per maneggiare il cloruro di calcio diidrato.
