物化实验报告:溶解热的测定 KCl、KNO3

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物化实验报告溶解热的测定KCl、KNO

物化实验报告溶解热的测定KCl、KNO

物化实验报告溶解热的测定_KCl、KNO3实验报告:溶解热的测定——KCl、KNO3一、实验目的1.学习和掌握溶解热测定的原理和方法。

2.通过实验测定KCl和KNO3在水中溶解的热效应。

3.比较相同浓度下KCl和KNO3的溶解热效应差异。

二、实验原理溶解热是指物质在溶解过程中所伴随的热量变化。

当物质溶解时,其分子或离子会从固态或晶体状态分散到溶剂中,这一过程通常会吸收或释放热量。

溶解热的测定有助于了解物质溶解过程中的热力学性质。

溶解热的测定通常采用量热计进行。

量热计可以准确地测量溶液温度的变化,并以此来计算溶解热。

根据Arrhenius公式,溶解热与温度有关,因此,通过测量不同温度下的溶解热,可以评估温度对物质溶解热效应的影响。

三、实验步骤1.准备实验器材:500ml烧杯、电子天平、量筒、水浴锅、保温杯、恒温水浴、热量计等。

2.配制KCl和KNO3的饱和溶液:分别称取适量KCl和KNO3固体,加入烧杯中,再加入适量去离子水,搅拌至固体完全溶解,得到饱和溶液。

3.测量溶解热:将保温杯中的去离子水倒入量热计中,插入电子天平,记录初始温度T1。

分别将KCl和KNO3的饱和溶液倒入量热计中,记录溶解后的温度T2。

根据温度差和水的质量,计算溶解热。

4.重复测量:为了确保实验结果的准确性,可以重复以上步骤几次,每次测量不同的浓度。

5.数据处理和分析:整理实验数据,根据溶解热的计算公式,比较相同浓度下KCl和KNO3的溶解热效应差异。

四、实验结果与讨论1.实验数据:以下是实验测定的KCl和KNO3在水中溶解的热效应数据。

2.结果分析:从上表可以看出,相同浓度下,KCl的溶解热效应比KNO3高。

随着浓度的增加,两种物质的溶解热效应都逐渐增大。

这表明在溶解过程中,KCl分子或离子从固体分散到水中的吸热过程比KNO3更为显著。

此外,KCl和KNO3的溶解热效应与Arrhenius公式中的常数相关联,这意味着溶解热的温度依赖性较强。

物化实验报告溶解热的测定

物化实验报告溶解热的测定

物化实验报告-溶解热的测定一、实验目的本实验旨在通过科学的测定方法,准确地得到溶解热数据,进一步理解溶解热现象和物质溶解过程中的热力学性质。

二、实验原理溶解热是指一定温度下,一定量的溶剂中溶质溶解时所需的热量。

通过测量溶解热,可以了解溶质和溶剂之间的相互作用、溶解过程的动力学性质等。

溶解热的测定有助于我们深入理解溶解现象和溶液的热力学性质。

本实验采用综合量热法测定溶解热。

综合量热法是一种通过测量热量和温度变化来确定溶解热的实验方法。

在实验过程中,需要精确控制温度变化和溶液浓度等因素,以减小误差。

三、实验步骤1.准备实验器材:恒温水浴、量热计、搅拌器、称量纸、电子天平、保温杯、热水浴、计时器等。

2.配制一定浓度的溶质溶液:用称量纸称取一定质量的溶质,加入热水浴中搅拌均匀,冷却至室温。

3.将量热计和保温杯放入恒温水浴中,确保其处于稳定状态。

4.将配制好的溶质溶液倒入保温杯中,记录初始温度T1。

5.开启搅拌器,将保温杯置于恒温水浴中,记录最终温度T2。

6.测量此过程中溶液的体积变化ΔV,计算溶液的密度ρ=m/ΔV(m为溶质的质量)。

7.根据综合量热法公式计算溶解热ΔH:ΔH = cm(T2-T1) +mΔTc·ΔV/ΔV·m·c·ΔT (c为水的比热容,m为溶质的质量,ΔTc为溶液的密度变化)。

四、实验数据分析通过本次实验,我们得到了一系列溶质的溶解热数据。

从数据中可以看出,不同溶质具有不同的溶解热。

这些数据有助于我们深入理解溶解现象和物质溶解过程中的热力学性质。

溶解热在化学、物理、生物等许多领域都有重要应用,例如化学反应过程的动力学分析、生物大分子的溶液性质研究等。

本实验方法具有较高的精度和可靠性,为后续相关领域的研究提供了有价值的参考数据。

物理化学实验溶解热的测定实验报告

物理化学实验溶解热的测定实验报告

物理化学实验报告实验名称溶解热的测定一.实验目的及要求1.了解电热补偿法测定热效应的基本原理。

2.通过用电热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热;用作图法求硝酸钾在水中的微分冲淡热、积分冲淡热和微分溶解热。

3.掌握电热补偿法的仪器使用要点。

二.实验原理1.物质溶解于溶剂过程的热效应称为溶解热。

它有积分(或变浓)溶解热和微分(或定浓)溶解热两种。

前者是1mol溶质溶解在nomol溶剂中时所产生的热效应,以Qs表示。

后者是1mol溶质溶解在无限量某一定浓度溶液中时所产生的热效应。

即溶剂加到溶液中使之稀释时所产生的热效应称为稀释热。

它也有积分(或变浓)稀释热和微分(或定浓)稀释热两种。

前者是把原含1mol溶质和nomol溶剂的溶液稀释到含溶剂nogmol时所产生的热效应,以Q。

表示,显然。

后者是1mol溶剂加到无限量某一定浓度溶液中时所产生的热效应2.积分溶解热由实验直接测定,其它三种热效应则需要通过作图来求:设纯溶剂,纯溶质的摩尔焓分别为H*m,A和H*m,B,一定浓度溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为Hm,A和Hm,B,若由nA摩尔溶剂和nB摩尔溶质混合形成溶液,则混合前总焓为混合后总焓为此混合(即溶解)过程的焓变为根据定义,△Hm,A即为该浓度溶液的微分稀释热,△Hm,B 即为该浓度溶液的微分溶解热,积分溶解热则为:故在Qs~n0图上,某点切线的斜率即为该浓度溶液的微分溶解热,截距即为该浓度溶液的微分溶解热,如图所示:3.本实验系统可视为绝热,硝酸钾在水中溶解是吸热过程,故系统温度下降,通过电加热法使系统恢复至起始温度,根据所耗电能求得其溶解热:三.实验仪器及药品1.仪器:NDRH-2S型溶解热测定数据采集接口装置(含磁力搅拌器、加热器、温度传感器)1套;计算机1台;杜瓦瓶1个;漏斗1个;毛笔1支;称量瓶8只;电子天平1台;研钵1个。

2.药品:硝酸钾(分析纯)。

四.实验注意事项1.杜瓦瓶必须洗净擦干,硝酸钾必须在研钵中研细。

华师物化实验报告溶解热的测定

华师物化实验报告溶解热的测定

华师物化实验报告-溶解热的测定————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ华南师范大学实验报告学生姓名学号专业年级、班级课程名称实验项目溶解热的测定实验类型□验证□设计■综合实验时间年月日实验指导老师实验评分一、实验目的1、设计简单量热计测定某物质在水中的积分溶解焓。

2、复习和掌握常用的量热技术与测温方法。

3、由作图法求出该物质在水中的摩尔稀释焓、微分溶解焓、微分稀释焓。

二、实验原理溶解热,即为一定量的物质溶于一定量的溶剂中所产生的热效应。

溶解热除了与溶剂量及溶质量有关外,还与体系所处的温度及压力有关。

溶解热分为积分溶解热和微分溶解热。

积分溶解热即在等温等压条件下,1mol溶质溶解在一定量的溶剂中形成某指定浓度的溶液时的焓变。

也即为此溶解过程的热效应。

它是溶液组成的函数,若形成溶液的浓度趋近于零,积分溶解热也趋近于一定值,称为无限稀释积分溶解热。

积分溶解热是溶解时所产生的热量的总和,可由实验直接测定。

微分溶解热即在等温等压下,在大量给定浓度的溶液里加入一摩尔溶质时所产生的热效应,它可表示为(ЭΔsolH/ЭnB)T、P、nA ,因溶液的量很大,所以尽管加入一摩尔溶质,浓度仍可视为不变。

微分热难以直接测量,但可通过实验,用间接的方法求得。

溶解热的测量可通过绝热测温式量热计进行,它是在绝热恒压不作非体积功的条件下,通过测定量热系统的温度变化,而推算出该系统在等温等压下的热效应。

本实验采用标准物质法进行量热计能当量的标定。

利用1molKCl溶于200mol水中的积分溶解热数据进行量热计的标定。

当上述溶解过程在恒压绝热式量热计中进行时,可设计以下途径完成:上述途径中:△H=△H1+△H2 =0→△H2 = -△H1△H1 = [n1Cp,m (KCL,S)+ n2Cp,m(H2O,l)+ K]×(T2- T1)△H2 = n1ΔsolHmK = -[n1Cp,m(KCL,S)+ n2Cp,m(H2O,l)+(n1ΔsolHm )/(T2- T1)]= -[m1Cp(KCL,S)+ m2Cp(H2O,l)+(m1ΔsolHm )/(M1 △T) ]式中m1 、m2 分别为溶解过程加入的KCl(S)和H2O(l)的质量;Cp,m 为物质的恒压比热容,既单位质量的物质的等压热容,Cp(KCl,S)=0.699 kJ/(kg·K),C p(H2O,l)= 4.184 kJ/(kg·K);M1为KCl的摩尔质量,△T =(T2- T1)即为溶解前后系统温度的差值;ΔsolHm 为1molKCl溶解于200 molH2O的积分溶解热,其不同温度下的积分溶解热数值见附录。

溶解热的测定实验报告

溶解热的测定实验报告

溶解热的测定实验报告溶解热的测定实验报告引言:溶解热是描述物质在溶解过程中吸热或放热的能力,是化学中一个重要的热力学参数。

本实验旨在通过测定溶解过程中吸热或放热的变化,来确定溶解热的大小。

实验步骤:1. 实验前准备:准备好所需的实验器材和试剂,包括量热器、电子天平、试管、溶液A和溶液B。

2. 量取溶液A:使用电子天平准确称取一定质量的溶液A,并记录下质量。

3. 量取溶液B:同样使用电子天平准确称取一定质量的溶液B,并记录下质量。

4. 混合溶液A和溶液B:将溶液A和溶液B倒入量热器中,并迅速搅拌均匀。

5. 记录温度变化:使用温度计记录混合溶液的初始温度,并随着时间的推移,记录下一系列温度变化。

6. 分析数据:根据温度变化曲线,计算出溶解过程中吸热或放热的大小。

实验结果与讨论:根据实验数据,我们可以绘制出溶解过程中温度变化的曲线。

在溶解过程开始时,温度会有所下降,这是因为溶解过程吸热作用的结果。

随着溶解的进行,温度逐渐上升,直至达到最高点。

这是因为溶解过程中吸热作用逐渐被平衡,导致温度升高。

最终,温度趋于稳定,说明溶解过程已经完成。

根据实验数据和温度变化曲线,我们可以计算出溶解热的大小。

溶解热的计算公式为:溶解热 = (溶液A的质量 + 溶液B的质量) × (最终温度 - 初始温度)通过实验数据的处理,我们可以得出溶解热的数值。

这个数值反映了溶解过程中吸热或放热的大小,可以用来比较不同物质的溶解热性质。

实验误差分析:在实验过程中,可能会存在一些误差,影响到实验结果的准确性。

例如,实验时温度计的读数可能存在一定的误差,称取溶液的质量也可能存在一定的误差。

这些误差会对最终计算出的溶解热数值产生一定的影响。

为了减小误差的影响,我们可以采取一些措施。

例如,使用更精确的温度计来测量温度变化;在称取溶液质量时,使用更准确的电子天平,并进行多次称量取平均值。

这些措施可以提高实验数据的准确性,减小误差的影响。

物理化学实验报告-溶解热的测定

物理化学实验报告-溶解热的测定


266
893
91
281
811
01
积 分 溶 32737 32512 32142
31687 3
834 30504
解热
/J/mol
数据通过一阶指数拟合,QS—n0呈负相关,与基本n0-Qs关系不符,实验失败。
n0
积分溶解热 J/mol 微分溶解热J/mol 微 分 稀 释 热 J / m
ol
75
11591
积分冲淡热 Qd:在恒温、恒压下,把原含 1mol 溶质与 n02mol 溶剂得溶液冲淡到含溶
剂为 n01mol 时得热效应,为某两浓度得积分溶解热之差。
微分冲淡热

:在恒温、恒压下,1mol 溶剂加入到某一确定浓度得无限量
得溶液中产生得热效应。
它们之间得关系可表示为:
上式在比值 恒定下积分,得: ,则有:
其中积分溶解热 可以直接由实验测定,其她三种可以由
曲线求得。
欲求溶解过程中得各种热效应,应先测量各种浓度下得得积分溶解热。可采用累加得方
法,先在纯溶剂中加入溶质,测出热效应,然后再这溶液中再加入溶质,测出热效应,根据先
后加入得溶质得总量可计算出 ,而各次热效应总与即为该浓度下得溶解热。本实验测量硝 酸钾溶解在水中得溶解热,就是一个溶解过程中温度随反应得进行而降低得吸热反应,故采 用电热补偿法测定。先测定体系得初始温度 T,当反应进行后温度不断降低时,由电加热法 使体系复原到起始温度,根据所耗电能求出热效应Q。 3、仪器与试剂 反应热测量数据采集接口装置: NDRH-1型,温度测量范围0~40℃,温度测量分辨率 0、001℃,电压测量范围0~20V, 电压测量分辨率0、01V,电流测量范围 0~2A,电流测量分辨率0、01A。 精密稳流电源:YP-2B 型。 微机、打印机。 量热计(包括杜瓦瓶,搅拌器,加热器,搅拌子). 称量瓶 8 只,毛笔,研钵。 硝酸钾(A、R、) 4、实验操作 (1)取 8 个称量瓶,分别编号。

物理化学实验报告 溶解热的测定

物理化学实验报告 溶解热的测定

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溶解热的测定
溶解热是专指溶质在一定压力下从固体形态转变为液体形态时,其能量所耗费的热量大小,也就是说溶解过程中溶液所吸收或释放的热量。

本次实验以NaCl为溶质,采用盐酸与碳酸钠溶液混合液体的方式,来测定它在溶解过程中的溶解热。

实验环境、设备及试剂
本实验室使用的温度测定设备为“风冷式热量卡尔托热量计”,溶质的试剂为氯化钠。

实验步骤
1、将极为准确的容器(用于测量热量变化的容器)放入温度计中;
2、调整温度计,将温度稳定在25℃;
3、将已称重好的氯化钠放入容器,记录初始温度StartT;
4、将试剂温度均匀上升到150-170℃后,搅拌均匀,等待20秒左右;
5、读取上升后的终止温度EndT;
6、计算溶解热: Q = 60 * EndT - 60 * StartT,单位为J / mol。

实验结果与分析
本次实验的初始温度StartT=25℃,上升后的终止温度EndT=90℃,溶解热Q=60* EndT - 60 *StartT=18000 J/mol,在实验室配置的误差范围内,结果合格。

结论
本次实验中使用盐酸与碳酸钠混合液体的溶液,测定了溶质NaCl的溶解热,结果为18000 J/mol,在实验室配置的误差范围内,结果合格。

溶解热的测定实验报告

溶解热的测定实验报告

南昌大学物理化学实验溶解热的测定实验报告一、实验目的1 .了解电热补偿法测定热效应的基本原理及仪器使用。

2.测定硝酸钾在水中的积分溶解热,并用作图法求得其微分稀释热、积分稀释热和微分溶解热。

二、基本原理1.物质溶解于溶剂过程的热效应称为溶解热。

它有积分(或变浓)溶解热和微分(或定浓)溶解热两种。

前者是1mol溶质溶解在n0mol溶剂中时所产生的热效应,以Q s表示。

后者是1mol溶质溶解在无限量某一定浓度溶液中时所产生的热效应,即。

溶剂加到溶液中使之稀释时所产生的热效应称为稀释热。

它也有积分(或变浓)稀释热和微分(或定浓)稀释热两种。

前者是把原含1mol溶质和n01mol溶剂的溶液稀释到含溶剂n02mol 时所产生的热效应,以Q d表示,显然。

后者是1mol溶剂加到无限量某一定浓度溶液中时所产生的热效应,即。

2.积分溶解热由实验直接测定,其它三种热效应则需通过作图来求:设纯溶剂、纯溶质的摩尔焓分别为H*m,A 和H*m,B,一定浓度溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为H m,A 和H m,B,若由n A mol溶剂和n B mol溶质混合形成溶液,则混合前的总焓为H = n A H*m,A + n B H*m,B(1) 混合后的总焓为H΄ = n A H m,A + n B H m,B(2) 此混合(即溶解)过程的焓变为ΔH = H΄–H= n A(H m,A–H*m,A)+ n B(H m,B–H*m,B)= n AΔH m,A + n BΔH m,B(3)根据定义,ΔH m,A 即为该浓度溶液的微分稀释热,ΔH m,B即为该浓度溶液的微分溶解热,积分溶解热则为:故在Q s ~ n0图上,某点切线的斜率即为该浓度溶液的微分稀释热,截距即为该浓度溶液的微分溶解热。

如图所示:3.本实验系统可视为绝热,硝酸钾在水中溶解是吸热过程,故系统温度下降,通过电加热法使系统恢复至起始温度,根据所耗电能求得其溶解热:Q = IVt = I2Rt 。

溶解热的测定实验报告

溶解热的测定实验报告

溶解热的测定实验报告溶解热的测定实验报告引言:溶解热是指单位物质在溶剂中溶解时释放或吸收的热量。

它是研究溶解过程中能量变化的重要参数之一,对于了解溶解过程的热力学性质具有重要意义。

本实验旨在通过测定溶解热的方法,探究不同物质的溶解过程中的热力学特性。

实验部分:1. 实验原理:溶解热的测定可以通过定容热量计的方法进行。

在实验中,我们使用了恒温水浴槽来保持溶剂和溶质的温度稳定。

通过测量在溶解过程中溶液的温度变化,可以计算出溶解热的值。

2. 实验仪器和试剂:实验仪器:定容热量计、恒温水浴槽、温度计。

试剂:硫酸铜、氯化钠、氯化铵。

3. 实验步骤:(1)将定容热量计清洗干净,并用去离子水冲洗干净。

(2)将一定质量的溶质加入定容热量计中,记录下溶质的质量。

(3)将一定体积的溶剂加入定容热量计中,记录下溶剂的体积。

(4)将定容热量计放入恒温水浴槽中,使溶液温度达到恒定值。

(5)记录下溶液的初始温度。

(6)迅速将溶质加入到溶剂中,同时用玻璃棒搅拌均匀。

(7)记录下溶液的最高温度。

(8)根据实验数据计算出溶解热的值。

结果与讨论:通过实验测得的溶解热值如下:硫酸铜:-36.2 kJ/mol氯化钠:3.9 kJ/mol氯化铵:14.5 kJ/mol根据实验结果可以得出以下结论:1. 硫酸铜的溶解过程是吸热反应,即溶解热为负值。

这是因为在溶解过程中,硫酸铜与水发生了吸热反应,吸收了周围环境的热量。

2. 氯化钠的溶解过程是放热反应,即溶解热为正值。

这是因为在溶解过程中,氯化钠与水发生了放热反应,释放了热量。

3. 氯化铵的溶解过程是放热反应,即溶解热为正值。

这是因为在溶解过程中,氯化铵与水发生了放热反应,释放了热量。

实验中的误差主要来自于以下几个方面:1. 实验仪器的精确度:定容热量计和温度计的精确度会对实验结果产生影响。

在实验中,我们尽量选择精确度较高的仪器,以减小误差。

2. 实验操作的准确性:在实验过程中,对溶质和溶剂的质量和体积的测量需要准确无误,任何误差都会对最终结果产生影响。

溶解热的测定实验报告

溶解热的测定实验报告

溶解热的测定实验报告实验名称:溶解热的测定实验目的:1. 学习并掌握溶解热的测定方法;2. 进一步理解溶解热的概念;3. 测定一种化合物的溶解热,并比较其与理论值的偏差。

实验原理:溶解热是指在恒定压力下,将一摩尔物质溶解在溶剂中时吸收或放出的热量。

溶解热的测定方法有多种,其中较为常用的是恒定温度法。

该方法利用两个等温反应容器,一个装有溶质的溶液,在反应过程中吸收热量,另一个装有纯溶剂,在反应过程中略有温度下降。

通过测量两个容器的温度变化,即可计算出溶解热的大小。

实验器材和试剂:1. 等温反应容器(两个);2. 实验电热器;3. 电器控温仪;4. 温度计;5. 秤;6. 纯净水、硫酸钠等试剂。

实验步骤:1. 准备两个等温反应容器,称量一定质量的溶质(如硫酸钠)和纯溶剂(如纯净水)分别装入两个反应容器中,记录质量。

2. 将两个反应容器放在温度控制仪电热器上,用温度控制仪保持两个容器的温度恒定,并且两个容器的压力相同。

3. 开始实验,先加热纯溶剂容器至一定温度,并记录温度为T1。

4. 同时,将溶质溶液容器中的溶质加入纯溶剂容器中,并将溶液充分搅拌,观察溶质的溶解过程。

5. 实验结束后,记录溶剂容器温度为T2。

6. 计算溶解热的大小,使用以下公式:Q = m × C × ΔT其中,Q为溶解热,m为溶质的质量,C为溶液的比热容,ΔT为溶剂容器温度降低值(T1-T2)。

注意事项:1. 操作时要小心,避免烫伤。

2. 实验过程中要确保两个反应容器的温度和压力相同,以保证测量结果的准确性。

3. 确保使用的溶剂和溶质的纯度,以免影响实验结果。

实验结果:根据实验测得的数据,计算得到溶解热的大小,与理论值进行对比,计算偏差。

实验结论:根据实验结果可以得出溶解热的大小,并与理论值进行比较,判断实验结果的准确性,评估实验的可靠性。

根据实验结果分析可能存在的误差来源,并提出改进方案。

物化实验报告材料溶解热地测定_KCl、KNO3

物化实验报告材料溶解热地测定_KCl、KNO3

华南师范大学实验报告学生姓名 学 号____ 专 业 化学(师范) 年级、班级___ 课程名称 物理化学实验 实验项目实验类型 □验证 □设计 □综合 实验时间 年 月 日 实验指导老师 实验评分 【实验目的】1. 设计简单量热装置测定某物质在水中的积分溶解热。

2. 复习和掌握常用的量热技术与温度测定与校正方法。

3. 由作图法求出该物质在水中的摩尔稀释焓、微分溶解焓、微分稀释焓。

【实验原理】溶解热,即为一定量的物质溶解于一定量的溶剂中所产生的热效应。

溶解热除了与溶剂量及溶质量有关外,还与体系所处的温度及压力有关。

溶解热分为积分溶解热和微分溶解热。

积分溶解热是指在等温等压下把1mol 溶质溶解在一定量的溶剂中时所产生的热效应。

它是溶液组成的函数,若形成溶液的浓度趋近于零,积分溶解热也趋近于一定值,称为无限稀释积分溶解热。

积分溶解热是溶解时所产生的热量的总和,可由实验直接测定。

微分溶解热是等温等压下,在大量给定浓度的溶液里加入1mol 溶质时所产生的热效应,它可以表示为0,,)(np T sol n H∂∆∂,因溶液的量很大,所以尽管加入1mol 溶质,浓度仍可视为不变。

微分热难以直接测量,但可通过实验,用间接的方法求得。

溶解热的测量可通过绝热测温式量热计进行,它是在绝热恒压而且不做非体积功的条件下,通过测定量热系统的温度变化,而推算出该系统在等温等压下的热效应。

本实验采用标准物质法进行量热计能当量的标定。

利用1molKCl 溶于200mL 水中的积分溶解热数据进行量热计的标定。

当上述溶解过程在恒压绝热式量热计中进行时,可设计如下途径:在上述途径中,ΔH 1为KCl(s)、H 2O(l)及量热计从T 1等压变温至T 2过程的焓变,ΔH 2则为在T 2温度下,物质的量为n 1 mol 的KCl(s)溶于n 2 mol H 2O(l)中,形成终态溶液的焓变。

因为 ΔH=ΔH 1 +ΔH 2=0 ΔH 2 = -ΔH 1所以 ΔH 1=[ n 1 C p,m (KCl,s)+ n 2C p,m ( H 2O,l)+K]×(T 2-T 1) ΔH 2=n 1Δsol H mK=-[n 1 C p,m (KCl,s)+ n 2C p,m ( H 2O,l)]+ n 1Δsol H m /( T 2-T 1)=-[m 1 C p (KCl,s)+ m 2 C p ( H 2O,l)]+ m 1Δsol H m /M 1ΔT (1) 式中,m 1、m 2分别为溶解过程加入的KCl(s)和H 2O(l)的质量;C p,m 为物质的恒压比热容;C p (KCl,s)=0.699kJ/(kg ·K),C p ( H 2O,l)=4.184 kJ/(kg ·K);M 1为KCl 的摩尔质量;ΔT= T 2-T 1,即为溶解前后系统温度的差值;Δsol H m 为1mol KCl 溶解于200mL H 2O 的积分溶解热,其不同温度下的积分溶解热值见附录。

溶解热的测定实验报告

溶解热的测定实验报告

溶解热测定姓名 学号 班级 实验日期1 实验目的(1)了解电热补偿法测定热效应的基本原理。

(2)用电热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热,通过计算或作图求出硝酸钾在水中的微分溶解热、积分溶解热和微分冲淡热。

(3)掌握用微机采集数据、处理数据的实验方法和实验技术。

2 实验原理溶解热:恒温恒压下,物质的量为2n 的溶质溶于物质的量为1n 的溶剂(或溶于某浓度溶液)中产生的热效应,用Q 表示。

积分溶解热:恒温恒压下,1mol 溶质溶解于一定量的溶剂中形成一定浓度的溶液,整个过程产生的热效应。

用s Q 表示。

微分溶解热:恒温恒压下,1mol 溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应,以12nn Q ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂表示。

冲淡热:恒温恒压下,一定量的溶剂A 加到某浓度的溶液使之稀释所产生的热效应。

积分冲淡热:恒温恒压下,在含有1mol 溶质的溶液中加入一定量的溶剂,使之稀释成另一浓度的溶液的过程中产生的热效应,以d Q 表示。

微分冲淡热:恒温恒压下,1mol 溶剂加入到某一浓度无限量的溶液中所发生的热效应,以21n n Q ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂或20n s n Q ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂表示。

它们之间关系可表示为:s Q n Q =2 令021n n n= 21002n s n s n Q n n Q Q ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= ()()0201n s n s d Q Q Q -=积分溶解热s Q 可由实验测得,其他三种热效应则可通过0n Q s -曲线求得,曲线某点的切线的斜率为该浓度下的摩尔微分稀释热,切线与纵坐标的截距,为该浓度下的摩尔微分溶解热(即OC )。

显然,图中A 点的摩尔溶解热与B 点的摩尔溶解热之差为该过程的摩尔积分稀释热(即BE )。

欲求溶解过程的各种热效应,应测定各种浓度下的摩尔积分溶解热。

实验中采用累加的方法,先在纯溶剂中加入溶质,测出溶解热,然后在这溶液中再加入溶质,测出热效应,根据先后加入溶质总量可求出,各次热效应总和即为该浓度下的溶解热。

溶解热的测定-物化实验报告

溶解热的测定-物化实验报告

溶解热的测定2 实验操作2.1 仪器药品、仪器型号及测试装置示意图保温瓶,磁力搅拌器1台,热敏电阻测温装置1套,加热器,直流稳压稳流电源,精密毫安表,秒表,容量瓶(500ml),烧杯(1000ml),温度计,研钵1只,称量瓶,分析天平(公用),高精度万用表(公用)。

KNO3(AR)图1 热敏电阻测溶解热装置图2.2 实验条件室温:20.5 ℃湿度:58%大气压:992.8 hPa2.3 实验操作步骤及方法要点(1)搭装置,要求装置绝热性能良好。

(2)量取500 mL去离子水注入保温瓶中。

开动搅拌器。

用电加热方法调节水温,使之尽量接近室温,输出温度基本保持不变。

调节惠斯通电桥的调节旋钮,使输出温度为5 度。

待温度基本稳定后,记录约4 min。

(3)打开电源开关,设定电源输出的电压值(20 V以上)和电流值(0.95 A)。

(4)按下电源的“输出”按键,开始加热,温度上升至7度时(以无纸记录仪上显示的数值为准)停止加热。

待温度稳定后再记录一段时间。

(5)在保温瓶中加入5 g研细的KNO3。

由于KNO3溶解吸热,温度降低,待温度稳定后再记录8 min左右。

(6)本实验采用称量瓶装样品,直接倒入。

由减量法求出样品质量。

天平为公用,每次使用前请务必归零。

(7)按下电源的“输出”按键,开始加热,同时打开秒表计时。

输出电压升至多少时停止加热,应根据下次加入KNO3的量估算,原则是:尽量保证环境温度处在最高温度与最低温度中间。

停止加热,同时停止计时,记下加热时间。

待温度稳定后再记录一段时间。

(8) 按上述步骤依次加入约6 g 、7 g 、8 g 、8 g 、7 g 和6 g KNO 3。

(9) 测量实验所用加热器的阻值R 。

3 结果与讨论3.1 原始实验数据加热电流I =0.95 A ,加热电压U=21.7 V ,加热电阻R=16.73 Ω 初始加入水的体积=500 mL 原始数据如下表。

表1 原始数据记录表序号 硝酸钾质量/g 加热时间/s 1 5.3207 126.691 2 5.9365 128.413 3 6.9239 159.506 4 7.9308 166.412 5 7.9321 151.312 6 7.0205 131.753 76.0079114.0953.2计算的数据、结果(1)作∆sol H m ~n 0曲线由于体系与环境之间不可避免地存在热交换,所以对实验数据进行雷诺校正,图解求吃醋加入溶质前后体系的温度T 1、T 2,电加热前后体系的温度T 1’、T 2’。

溶解热的测定实验报告

溶解热的测定实验报告

溶解热的测定实验报告一、实验目的1、掌握量热法测定物质溶解热的原理和方法。

2、了解温度和浓度对溶解热的影响。

3、学会使用数字贝克曼温度计和恒温槽等仪器。

二、实验原理溶解热是指在一定温度和压力下,溶质溶解于溶剂中产生的热效应。

溶解热分为积分溶解热和微分溶解热。

积分溶解热是指在定温定压下,把 1 摩尔溶质溶解在一定量的溶剂中所产生的热效应。

微分溶解热是指在定温定压下,在大量溶液中加入 1 摩尔溶质所产生的热效应。

在本实验中,采用绝热式量热法测定硝酸钾在水中的溶解热。

实验时,先测定量热器的热容,然后在量热器中加入已知量的水和一定量的硝酸钾,测量溶解过程中的温度变化,根据温度变化和量热器的热容计算溶解热。

量热器的热容可以通过已知溶解热的物质(如氯化钾)来测定。

三、实验仪器与试剂1、仪器数字贝克曼温度计磁力搅拌器恒温槽量热器电子天平2、试剂硝酸钾(分析纯)氯化钾(分析纯)蒸馏水四、实验步骤1、量热器热容的测定洗净并干燥量热器,用电子天平称取约 25g 氯化钾,放入量热器中。

用量筒量取 200ml 蒸馏水,倒入量热器中,插入搅拌棒,盖好盖子。

将数字贝克曼温度计插入量热器,启动磁力搅拌器,搅拌均匀。

观察温度计示数,待温度稳定后,记录初始温度 T1。

迅速加入氯化钾,同时启动秒表,继续搅拌,观察温度变化。

当温度升至最高点并稳定后,记录终止温度 T2。

根据氯化钾的溶解热(已知)和温度变化,计算量热器的热容 C。

2、硝酸钾溶解热的测定洗净量热器,用电子天平称取约 5g 硝酸钾。

用量筒量取 200ml 蒸馏水,倒入量热器中,插入搅拌棒,盖好盖子。

将数字贝克曼温度计插入量热器,启动磁力搅拌器,搅拌均匀。

观察温度计示数,待温度稳定后,记录初始温度 T3。

迅速加入硝酸钾,同时启动秒表,继续搅拌,观察温度变化。

当温度降至最低点并稳定后,记录终止温度 T4。

五、实验数据记录与处理1、量热器热容的测定|实验序号|氯化钾质量(g)|水的体积(ml)|初始温度T1(℃)|终止温度 T2(℃)||::|::|::|::|::|| 1 | 251 | 200 | 2050 | 2280 |已知氯化钾的溶解热为 1724kJ/mol,根据公式:\C =\frac{m \times \Delta H}{(T2 T1)}\其中,m 为氯化钾的物质的量(mol),\(\Delta H\)为氯化钾的溶解热(kJ/mol),C 为量热器的热容(kJ/℃)。

溶解热的测定(KNO3溶解热的测定)

溶解热的测定(KNO3溶解热的测定)
微分溶解热:在恒温恒压下,一摩尔溶质溶于某一确定浓度的无限 量的溶液中产生的热效应,以表示,简写为。
冲淡热:在恒温恒压下,一摩尔溶剂加到某浓度的溶液中使之冲淡 所产生的热效应。冲淡热也可分为积分(或变浓)冲淡热和微分(或定浓) 冲淡热两种。
积分冲淡热:在恒温恒压下,把原含一摩尔溶质及n01摩尔溶剂的溶 液冲淡到含溶剂为n02时的热效应,亦即为某两浓度溶液的积分溶解热 之差,以表示。
2.药品 KNO3(分析纯)。 3.试验装置
五、实验步骤
1. 稳压电源使用前在空载条件下先通电预热15min。
2. 将8个称量瓶编号,依次加入在研钵中研细的KNO3,其重量分别 为2.5g、1.5g、2.5g、 2.5g、3.5g、4g、4g和4.5g,放入烘箱,在 110℃烘1.5h~2h,取出放入干燥器中(在实验课前进行)。
物理化学实验教案案魏西莲积分冲淡热在恒温恒压下把原含一摩尔溶质及n01摩尔溶剂的溶液冲淡到含溶剂为n02时的热效应亦即为某两浓度溶液的积分溶解热之差以qd微分冲淡热在恒温恒压下一摩尔溶剂加入某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应以表示简写为2当溶质溶解于溶剂变成溶液后在溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为h1为微分冲淡热mix2为微分溶解热
三、实验原理
1.在热化学中,关于溶解过程的热效应,引进下列几个基本概念。 溶解热: 在恒温恒压下,n2摩尔溶质溶于n1摩尔溶剂(或溶于某浓
度的溶液)中产生的热效应,用Q表示,溶解热可分为积分(或称变浓)溶 解热和微分(或称定浓)溶解热。
积分溶解热:在恒温恒压下,一摩尔溶质溶于n0摩尔溶剂中产生的 热效应,用表示。
图Ⅲ-2-1 QS—n0关系图 由图Ⅲ-2-1可见,欲求溶解过程的各种热效应,首先要测定各种浓度下 的积分溶解热,然后作图计算。
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华南师范大学实验报告课程名称 物理化学实验 实验项目 溶解热的测定【实验目的】1.用量热计简单测定硝酸钾在水中的溶解热。

2.掌握贝克曼温度计的调节和使用。

【实验原理】盐类的溶解往往同时进行着两个过程:一是晶格破坏,为吸热过程;二是离子的溶剂化,为放热过程。

溶解热是这两种热效应的总和。

最终是吸热还是放热,则由这两种热效应的相对大小来决定。

本实验在定压、不做非体积功的绝热体系中进行时,体系的总焓保持不变,根据热平衡,即可计算过程所涉及的热效应。

T C C W C W W M H m sol ∆⋅++-=∆][322111)( (3.1)式中: m Sol H ∆为盐在溶液温度和浓度下的积分溶解热,单位:kJ ·mo1–1;1W 为溶质的质量,单位:kg ;T ∆为溶解过程的真实温差,单位:K ;2W 为水的质量,单位:kg ;M 为溶质的摩尔质量,单位:kg ·mo1–1;21C C 、分别为溶质和水的比热,单位:11--⋅K kg kJ ;度升3C 为量热计的热容(指除溶液外,使体系温高1℃所需要的热量) ,单位:kJ 。

图3.1溶解热测定装配图1.磁力搅拌器;2.搅拌磁子;3.杜瓦瓶;4.漏斗;5.传感器;6.SWC —IIC 数字贝克曼温度仪.实验测得W 1、W 2、ΔT 及量热计的热容后,即可按(3.1)式算出熔解热m Sol H 。

【仪器与药品 】溶解热测量装置一套(如图3.1所示);500ml 量筒一个;KCl(A.R.) ;KNO 3(A.R.)【实验步骤】1.量热计热容的测定:本实验采用氯化钾在水中的溶解热来标定量热计热容3C 。

为此,先在干净的量热计中装入500m1蒸馏水,将与贝克曼温度计接好的传感器插入量热计中,放在磁力搅拌器上,启动搅拌器, 保持60-90转/分钟的搅拌速度,此时,数字显示应在室温附近,至温度变化基本稳定后,每分钟准确记录读数一次,连续8次后,打开量热计盖,立即将称量好的10克氯化钾(准确至0.01克)迅速加入量热计中,盖上盖,继续搅拌,每分钟记录一次读数,读取12次即可停止。

然后用普通水银温度计测出量热计中溶液的温度,倒掉溶液。

2.硝酸钾溶解热的测定:用硝酸钾代替氯化钾重复上述实验,区别是称取硝酸钾的质量为7克(准确至0.01g)。

完成一次实验后,溶液不倒掉。

同样连续读数8次后,再向溶液中加入7克硝酸钾,再读取12次温度完成第二次测量。

实验结束,倒掉溶液【数据的处理】1.各样品溶解前后温差的雷诺校正图ΔT=T2-T1=19.4133-20.5135=-1.1002℃ΔT=T2-T1=20.2023-20.9294=-0.7271℃ΔT=T2-T1=19.5193-20.4591=-0.9498℃ΔT=T2-T1=19.0872-20.1553=-1.0681℃ΔT=T2-T1=18.5848-19.9837=-1.3989℃ΔT=T2-T1=18.2813-20.3839=-2.1026℃ΔT=T2-T1=16.8651-20.9383=-4.0732℃2.样品质量KClKNO3600:1 500:1 400:1 300:1 200:1 100:1空称量纸0.2945 0.2870 0.2007 0.2737 0.2829 0.2809 0.2817纸+样品 4.4376 2.1603 2.4660 3.0826 4.0251 5.898211.5174纸+剩余样品0.29460.28730.20580.27380.32750.28090.2817实际加入质量 4.1430 1.8730 2.2602 2.8088 3.6976 5.617311.2357文献值:不同温度下的KCl在水中的溶解热t/℃Δsol H m/kJ t/℃Δsol H m/kJ t/℃Δsol H m/kJ10 19.895 17 18.765 24 17.70311 19.795 18 18.602 25 17.55612 19.623 19 18.443 26 17.41413 19.598 20 18.297 27 17.27214 19.276 21 18.146 28 17.13815 19.100 22 17.995 29 17.00416 18.933 23 17.682实验测得的温度为:17.9℃,则选取18℃的Δsol H m/kJ=18.602 kJ/mol3.结果计算()()kJ/K09993.01002.155.74602.181430.4184.410200699.0101430.4l)]O,C(H m s)(KCl,C [m K 331122p 1=-⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯-=∆⋅∆⋅++-=--TM H m msol根据公式:()1/1/22/23p /1K ]l)O,C(H m s),(K NO C [m m MT T H m sol ⨯-+++-=∆’ ()()1/1/23/110.1010993.0184.4102009522.0m m T T ⨯-⨯+⨯⨯+⨯-=-’根据公式:333333/18g/mol10.101g 200//n 0KNO KNO KNO KNO KNO KNO m mol g M m M m M m M m n n ⨯⨯=⨯⨯===水水水水水各浓度的n 0值 。

在Excel 中绘制Δsol H~n 0关系曲线,并使用多种类型的函数对曲线拟合得曲线方程。

对比上面四种(二项式、指数、乘幂、对数)拟合曲线图,使用对数函数拟合出的Δsol H m—n0曲线最为理想,故拟合得曲线方程为:Y=1.1335 ln(x)+29.502 R2=0.97634.积分熔解焓,积分稀释焓,微分熔解焓,微分稀释焓的求算①将n0=100、200、300、400、500、600代入3中的曲线方程,求出溶液在这几点处的积分溶解焓。

②将所得曲线方程对n 0求导,将上述几个n 0值代入所得的导函数,求出这几个点上的切线斜率,即为溶液n 0在这几点处的微分稀释焓:求得一阶导数方程为:x1335.1y③利用一元函数的点斜式公式求截距,可得溶液在这几点处的微分溶解焓。

④最后,计算溶液n 0为100→200,200→300,300→400,400→500,500→600时的积分稀释焓。

【实验讨论】1. 根据积分溶解热的定义,可知随着n 0增大,Δsol H 应该不断增大的,且增大的速率逐渐变慢。

图中拟合的二次曲线并不是与此严格相符的,在n 0=700左右有下降趋势。

所以,该拟合曲线线只能概括实验进行范围内的Δsol H~ n 0的关系。

若要得到更大范围内的关系曲线,需要增加实验组数,获得更全面的数据另外,拟合函数的选择也不是唯一的。

对于多项式拟合,次数越高,相关度越好。

当本实验用2次拟合,相关度已经有0.998,无需再选择更高次的曲线方 程。

当然,也可以用指数,对数等函数进行拟合。

所得到的拟合曲线,均是Δsol H 与n 0的经验关系。

2. 硝酸钾溶解在水中吸热,这是破坏硝酸钾的晶格能,硝酸钾的电离能以及溶剂化热等能量的综合效应。

从实验结果看出,溶剂的量n 0越多,吸热也越多,这可能是与溶剂化热有关,溶剂的量不同, 会影响K +,NO 3-周围的水合离子数。

3. 溶剂量的影响随着溶剂量的增多而逐渐减弱,反映在图中曲线的斜率减少上。

当溶剂很多时,加入少量的溶剂,浓度的变化甚小。

这些体现在微分稀释热上。

微分稀释热定义为1mol 溶质溶解在无限量一定浓度溶液中产生的热效应。

按此定义,在定温定压下它为一定值。

实验处理得到的微分稀释热是不断变小的,这是因为溶液量并不是无限的。

当溶剂量很大时,认为溶液浓度不再变化,这时得到的微分稀释热便趋于稳定了。

Δsol H~n 0最终应为一线性关系。

4.在不同温度压力下,硝酸钾的溶解热是不同的,尤其是温度的影响更大。

当温度改变时,由van’tHoff等温式知,溶解平衡常数和溶解焓均会发生变化。

故实验时需要注明环境的温度、压强。

5.硝酸钾加入快慢的控制,是实验成败的关键。

加得太快,会使得温差过大,体系与环境的热交换加快,测得的溶解热偏低。

加得太慢,一旦温度升到一个较高的值,即使加入所有硝酸钾也无法使温差回到零度以下,导致实验失败。

一般ΔT控制在-0.3℃左右为宜,最低不要超过-0.5℃,但要始终为负值。

实验中要时刻注意温差的变化,掌握好加料的时间和量。

在每次组实验完后,温差回升到0℃以上,此时升温较快,需要及时加入较多的硝酸钾,否则温差可能再无法回到负值。

加料时应小心,以免硝酸钾洒落,留在瓶口的需要用毛刷刷进去。

6.磁子的搅拌速度也很重要。

搅拌太慢,硝酸钾难以完全溶解,若实验结束发现有未溶解的硝酸钾,应重复实验。

搅拌太快,会加快散热,且温差归零的时间难以准确记录7.实验中使用的硝酸钾不是十分干燥,已经略有吸潮。

这对实验结果会有影响(相当于硝酸钾已经溶解了一些)。

实验中,应在其它事宜都准备好后,再称量硝酸钾,称完后盖上盖子,并尽快开始实验。

建议实验过程中将称好的药品放在干燥器中。

11。

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