Introduction
But : -Déterminer la chaleur molaire de dissolution d'un soluté dans l'eau, de neutralisation de l'acide chlorydrique
-Déterminer s'il existe un relation entre la chaleur molaire de neutralisation d'une solution d'acide chlorydrique et l'état de la substance basique.
Hypothèse : Je pense que nous pouvons déterminer la chaleur molaire grâce à la formule Q= m*c*T , puisque durant l'expérience nous pouvons déterminer le delta T ( variation de température), nous connaissons aussi le c qui est de 4,19 kJ/gºC et nous connaissons aussi la masse qui est soit de 50 g ou 100 g donc nous avons tous les variables nécessaires pour trouver la chaleur.
Problème : Est-ce préférable de neutraliser un déversement d'acide avec du NaOH solide ou du NaOH liquide?
Matériel/protocole
Neutralisation acido-basique 1- Mesurer 50 mL de solution d'acide chloridrique (HCl) à 1 mol/L avec le cylindre gradué 2- Verser l'HCl dans le calorimètre formé du verre de polystyrène. 3- Noter la température de la solution d'HCl avec un thermomètre 4- Mesurer 50 mL de la solution d'hydroxyde de sodium (NaOH) à 1 mol/L 5- Mesurer la température de l'hydroxyde de sodium (NaOH) 6- Verser la température dans le calorimètre 7- Insèrer le thermomètre dans le trou du convercle 9- Agiter le mélange 10- Noter le changement de température
Neutralisation d'une base solide 1- Faire les étapes 1 à 2 du laboratoire acido-basique 2- Faire les étapes 1 à 3 du laboratoire de dissolution 3-Peser exactement 2 g de NaOH 4- Faire les étapes 6 & 7 du laboratoire de dissolution
Dissolution d'un solutè dans l'eau 1- Mesurer 50 mL d'eau distillé avec le cylindre gradué 2- Verser l'eau distiller dans le verre de polystyrène 3- Noter la température de l'eau 4- Peser environ 1 g de soluté 5- Noter la masse du soluté 6- Placer le soluté dans le verre 7- Recommencer les étapes 7 à 10 du protocole de la neutralisation acido-basique
Résultats
Dissolution d'un soluté
Titre : La variation de la température en fonction de la masse du soluté (NaOh)
Température initiale en ºC +/- 0,5ºC 24
Température finale en ºC +/- 0,5ºC 29
Masse du soluté en g +/- 0,005 g 1
Neutralisation acido-basique
Titre : La température finale de la solution d'hydroxyde de sodium en fonction de la température initiale
Température initiale en ºC +/- 0,5ºC 22
Température finale en ºC +/- 0,5ºC 29
Discussion
Analyse
Neutralisation d'une base solide
Causes d'erreurs : Le NaOH absorbe l'eau du l'air, il ne faut donc pas les laisser à l'air. Si nous ne pesons pas la nacelle dans laquelle nous allons placer les pastilles de NaOH, nous fausserons les résultats, dont la masse des pastilles. Si on n'attend pas assez longtemps durant le laboratoire, la température la plus élevée ne sera donc pas la bonne
Q = mc△T Dissolution : Chaleur absorbée par le calorimètre m : 50 g c : 4,19 J/gºC △T : 29-24 : 5ºC Q = 50*4,19*5 Q = 1047,5 J Chaleur molaire : masse d'une mole de NaOH : 40 g | masse dans la réaction : 1 g | chaleur dégagé par 1 g : -1047,5 J chaleur dégagé par 40 g : (-1047,5 J*40 g) / 1 g = -41 900 J ou -41,9 kJ/mol Neutralisation : chaleur absorbé par le calorimètre △T: 29 - 22 = 7ºC m : 100 g c : 4,19 J/gºC Q = 100*4,19*7 Q = 2933 J Chaleur molaire : Nombre de mol NaOH 1 mol/L donc 50 mL : 0,05 mol chaleur dégagé par 0,05 mol : -2933 J (-2933 J*1 mol)/0.05 mol = -58660 J ou -58,66 kJ Neutralisation d'une base solide : chaleur absorbé par le calorimètre △T: 32 - 21 = 11ºC m : 100 g c : 4,19 J/gºC Q = 100*4,19*11 Q = 4609 J Chaleur molaire : masse d'une mole de NaOH : 40 g | masse dans la réaction : 2 g | chaleur dégagé par 2 g : -4609 J chaleur dégagé par 40g : (-4609 J*40g)/2g = -92 180 J ou -92,180 kJ
Titre : La température finale en fonction de la température initiale
Température initiale en ºC +/- 0,05 ºC 21
Température finale en ºC +/- 0,05ºC 32
Conclusion
Pour conclure, il est préférable de neutraliser un déverserment d'acide avec du NaOH (hydroxyde de sodium) liquide car sa variation de température (7ºC) est moins grande que celle du Naoh solide (11ºC) et les dommages dans l'environnement va donc être moins grande. malgré le fait que le Naoh solide dégage plus d'énergie que celle qui est liquide, la pollution qui va être émis dans l'eau avec le NaOH liquide va être beaucoup moins forte . Nous avons raison dans notre hypothèse pour calculer la chaleur molaire de nos laboratoires, par contre nous n'avons pas indiquer que la chaleur dans le calorimètre égale à la chaleur de la réaction mais au négatif.
Améliorations du protocole : Montrer une image de la manipulation pour faciliter le montage et le matériel. Indiquer où il faut placer le thermomètre dans le verre du polystyrène. Spécifier qu'il faut refermer le pot du NaOh à chaque fin d'utilisation pour que les pastilles n'absorbent pas l'eay. Indiquer qu'il faut peser la nacelle.
Labo Chimie
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Introduction
But : -Déterminer la chaleur molaire de dissolution d'un soluté dans l'eau, de neutralisation de l'acide chlorydrique
-Déterminer s'il existe un relation entre la chaleur molaire de neutralisation d'une solution d'acide chlorydrique et l'état de la substance basique.
Hypothèse : Je pense que nous pouvons déterminer la chaleur molaire grâce à la formule Q= m*c*T , puisque durant l'expérience nous pouvons déterminer le delta T ( variation de température), nous connaissons aussi le c qui est de 4,19 kJ/gºC et nous connaissons aussi la masse qui est soit de 50 g ou 100 g donc nous avons tous les variables nécessaires pour trouver la chaleur.
Problème : Est-ce préférable de neutraliser un déversement d'acide avec du NaOH solide ou du NaOH liquide?
Matériel/protocole
Neutralisation acido-basique 1- Mesurer 50 mL de solution d'acide chloridrique (HCl) à 1 mol/L avec le cylindre gradué 2- Verser l'HCl dans le calorimètre formé du verre de polystyrène. 3- Noter la température de la solution d'HCl avec un thermomètre 4- Mesurer 50 mL de la solution d'hydroxyde de sodium (NaOH) à 1 mol/L 5- Mesurer la température de l'hydroxyde de sodium (NaOH) 6- Verser la température dans le calorimètre 7- Insèrer le thermomètre dans le trou du convercle 9- Agiter le mélange 10- Noter le changement de température
Neutralisation d'une base solide 1- Faire les étapes 1 à 2 du laboratoire acido-basique 2- Faire les étapes 1 à 3 du laboratoire de dissolution 3-Peser exactement 2 g de NaOH 4- Faire les étapes 6 & 7 du laboratoire de dissolution
Dissolution d'un solutè dans l'eau 1- Mesurer 50 mL d'eau distillé avec le cylindre gradué 2- Verser l'eau distiller dans le verre de polystyrène 3- Noter la température de l'eau 4- Peser environ 1 g de soluté 5- Noter la masse du soluté 6- Placer le soluté dans le verre 7- Recommencer les étapes 7 à 10 du protocole de la neutralisation acido-basique
Résultats
Dissolution d'un soluté
Titre : La variation de la température en fonction de la masse du soluté (NaOh)
Température initiale en ºC +/- 0,5ºC 24
Température finale en ºC +/- 0,5ºC 29
Masse du soluté en g +/- 0,005 g 1
Neutralisation acido-basique
Titre : La température finale de la solution d'hydroxyde de sodium en fonction de la température initiale
Température initiale en ºC +/- 0,5ºC 22
Température finale en ºC +/- 0,5ºC 29
Discussion
Analyse
Neutralisation d'une base solide
Causes d'erreurs : Le NaOH absorbe l'eau du l'air, il ne faut donc pas les laisser à l'air. Si nous ne pesons pas la nacelle dans laquelle nous allons placer les pastilles de NaOH, nous fausserons les résultats, dont la masse des pastilles. Si on n'attend pas assez longtemps durant le laboratoire, la température la plus élevée ne sera donc pas la bonne
Q = mc△T Dissolution : Chaleur absorbée par le calorimètre m : 50 g c : 4,19 J/gºC △T : 29-24 : 5ºC Q = 50*4,19*5 Q = 1047,5 J Chaleur molaire : masse d'une mole de NaOH : 40 g | masse dans la réaction : 1 g | chaleur dégagé par 1 g : -1047,5 J chaleur dégagé par 40 g : (-1047,5 J*40 g) / 1 g = -41 900 J ou -41,9 kJ/mol Neutralisation : chaleur absorbé par le calorimètre △T: 29 - 22 = 7ºC m : 100 g c : 4,19 J/gºC Q = 100*4,19*7 Q = 2933 J Chaleur molaire : Nombre de mol NaOH 1 mol/L donc 50 mL : 0,05 mol chaleur dégagé par 0,05 mol : -2933 J (-2933 J*1 mol)/0.05 mol = -58660 J ou -58,66 kJ Neutralisation d'une base solide : chaleur absorbé par le calorimètre △T: 32 - 21 = 11ºC m : 100 g c : 4,19 J/gºC Q = 100*4,19*11 Q = 4609 J Chaleur molaire : masse d'une mole de NaOH : 40 g | masse dans la réaction : 2 g | chaleur dégagé par 2 g : -4609 J chaleur dégagé par 40g : (-4609 J*40g)/2g = -92 180 J ou -92,180 kJ
Titre : La température finale en fonction de la température initiale
Température initiale en ºC +/- 0,05 ºC 21
Température finale en ºC +/- 0,05ºC 32
Conclusion
Pour conclure, il est préférable de neutraliser un déverserment d'acide avec du NaOH (hydroxyde de sodium) liquide car sa variation de température (7ºC) est moins grande que celle du Naoh solide (11ºC) et les dommages dans l'environnement va donc être moins grande. malgré le fait que le Naoh solide dégage plus d'énergie que celle qui est liquide, la pollution qui va être émis dans l'eau avec le NaOH liquide va être beaucoup moins forte . Nous avons raison dans notre hypothèse pour calculer la chaleur molaire de nos laboratoires, par contre nous n'avons pas indiquer que la chaleur dans le calorimètre égale à la chaleur de la réaction mais au négatif.
Améliorations du protocole : Montrer une image de la manipulation pour faciliter le montage et le matériel. Indiquer où il faut placer le thermomètre dans le verre du polystyrène. Spécifier qu'il faut refermer le pot du NaOh à chaque fin d'utilisation pour que les pastilles n'absorbent pas l'eay. Indiquer qu'il faut peser la nacelle.