中和热的测定
中和热的测定
中和热的测定一、实验目的1.掌握中和热的测定方法;2.通过中和热的测定,计算弱酸的离解热。
二、实验原理一摩尔的一元强酸溶液与一摩尔的一元强碱溶液混合时,所产生的热效应是不随着酸或碱的种类而改变的,因为这里所研究的体系中各组分是全部电离的。
因此,热化学方程式可用离子方程式表示:H++OH==H20 ΔH中和=一57.36kJ·mol-1上式可作为强酸与强碱中和反应的通式。
由此还可以看出,这一类中和反应与酸的阴离子或碱的阳离子并无关系。
若以强碱(NaOH)中和弱酸(CH3COOH)时,则与上述强酸、强碱的中和反应不同。
因为在中和反应之前,首先是弱酸进行解离,其反应为:CH3COOH = H++CH3COO—ΔH解离H++OH==H20 ΔH中和总反应:CH3COOH+OH—=H20+CH3COO—ΔH由此可见,ΔH是弱酸与强碱中和反应总的热效应,它包括中和热和解离热两部分。
根据盖斯定律可知,如果测得这一反应中的热效应ΔH以及ΔH中和,就可以通过计算求出弱酸的解离热ΔH解离。
三、仪器和试剂数字式贝克曼温度计; 杜瓦瓶; 量筒; 秒表;双路可跟踪直流稳定电源;浓度各为1.0mol的NaOH、HCI和CH3COOH溶液。
四、操作步骤1、实验准备清洗仪器。
打开数字式贝克曼温度计,预热5分钟。
调节基温选择按钮至20~C,按下温度/温差按键,使表盘显示温差读数(精确至0.001℃)。
打开直流稳压电源,调节电压10.0V。
连接稳压直流电源与量热计。
2.量热计常数的测定用量筒量取500ml蒸馏水注入用净布或滤纸擦净的杜瓦瓶中,轻轻塞紧瓶塞。
接通电源,调节旋钮记下10.0V时电流读数。
均匀搅拌4分钟。
然后,切断电源,每分钟记录一次贝克曼温度计的读数,记录10分钟。
读第10个数的同时,接通电源,并连续记录温度。
在通电过程中,电流、电压必须保持恒定(随时观察电流表与电压表,若有变化必须马上调节到原来指定值)。
记录电流、电压值。
中和热的测定,中和热实验学案
中和热的测定1.中和热测定的实验仪器:大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑 料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。
2.中和热测定的试剂:0.50mol·L -1盐酸、0.55mol·L -1 NaOH 溶液。
3.中和热测定的实验步骤: (1)组装好实验仪器。
组装时大、小烧杯杯口相平,且杯口盖上泡沫塑料板或硬纸板,大、小烧杯间隙填充碎泡沫塑料。
(2)用一个量筒量取50mL 0.50 mol·L -1盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入数据记录表,并将温度计上的酸用水冲洗干净。
(3)用另一个量筒量取50mL 0.55 mol·L -1 NaOH 溶液,并用温度计测量NaOH 溶液的温度,记入数据记录表。
数据记录表温度实验次数起始温度t 1/℃ 终止温度 t 2/℃ 温度差 (t 2-t 1)/℃ HCl 溶液 NaOH 溶液 平均值 123把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,快速地倒入小烧杯(注意不要洒到外面),盖好盖板,用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,测量混合溶液的最高温度,记入数据记录表。
(5)重复步骤(2)~(4)三次。
(6)数据处理:①以三次测量所得数据的平均值为计算依据。
②为了计算方便,盐酸和NaOH 溶液的密度近似为1g·cm -3,反应后溶液比热容c =4.18 J·(g·℃)-1。
③盐酸质量为m 1=50g 、NaOH 溶液质量为m 2=50g ,实验中反应放出的热量:Q 放=(m 1+m 2)·c ·(t 2-t 1)=0.418(t 2-t 1)kJ (用t 1、 t 2表示),则生成1 mol H 2O 时的反应热为:ΔH =-0.418t 2-t 10.025kJ·mol -1(用t 1、 t 2表示)。
中和热的测定实验报告
中和热的测定实验报告中和热的测定实验报告引言:中和热是指在一定条件下,酸和碱反应生成盐和水时所释放或吸收的热量。
中和热的测定可以帮助我们了解酸碱反应的热力学性质,并在实际应用中起到重要的作用。
本实验旨在通过测定酸碱反应的中和热,探究酸碱反应的热力学特性。
实验过程:1. 实验器材准备:- 酸和碱的溶液,如盐酸和氢氧化钠溶液;- 热量计;- 量热器;- 温度计;- 火柴;- 搅拌棒;- 塑料容器。
2. 实验步骤:a. 将量热器放在塑料容器中,并将其固定;b. 在量热器中加入一定量的酸溶液,并记录初始温度;c. 在另一个容器中加入一定量的碱溶液,并记录初始温度;d. 将碱溶液缓慢地倒入量热器中的酸溶液中,同时用搅拌棒搅拌;e. 观察反应过程中的温度变化,并记录最终温度;f. 根据温度变化计算出反应的中和热。
实验结果与分析:在实验过程中,我们测得了酸和碱反应的初始温度、最终温度以及反应的中和热。
通过对实验数据的分析,我们可以得出以下结论:1. 反应过程中的温度变化:在反应开始时,酸和碱溶液混合,反应初期会伴随一定的温度变化。
随着反应的进行,温度逐渐升高或降低,直到达到最终温度。
这一温度变化的过程反映了反应过程中的热量变化。
2. 反应的中和热:反应的中和热通过温度变化计算得出。
根据热量计的原理,我们可以利用反应过程中释放或吸收的热量来计算反应的中和热。
中和热的单位通常是焦耳/摩尔或千焦/摩尔。
3. 实验误差的影响:在实际实验中,由于各种因素的影响,如热量的散失、温度计的误差等,实验结果可能存在一定的误差。
为了减小误差,我们可以采取一些措施,如在实验过程中加盖量热器,使用精确的温度计等。
实验应用:中和热的测定在实际应用中有着广泛的用途。
以下是一些中和热测定的应用领域:1. 化学反应热力学研究:中和热的测定可以帮助我们了解酸碱反应的热力学性质,如反应的放热或吸热特性。
这对于研究化学反应的热力学过程、探究反应机理等都具有重要意义。
中和热的测定实验公式计算过程
中和热的测定实验公式计算过程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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中 和 热 的 测 定
量热计装置图
73.3 仪器与试剂 1.仪器:计算机 1台、打印机 1台、杜瓦瓶 1个、中和热测量数据 采集接口装置 1台、恒流源 1台、容量瓶(100mL 1个)。 2.试剂: 标准HC1溶液(约0.1mol· L-1,准确浓度要标定)、 NaOH溶液(约0.11mol· L-1)
73.5 数据入数据文件名,读取数据 后,在左边的对话框中输入B、C、D、E 4个拐点的点号以后, 点击“计算”按钮就可自动算出加热的电功W、量热计的热容K 以及反映的中和热△H中和。在计算△T中和△T电时,均使用 了雷诺校正。(注意四个拐点的选取)
73.6 实验注意事项 1. 中和热与浓度和温度有关,因此在阐述中和过程的热效应时, 必须注意记录酸和碱的浓度以及测量的温度。 2. 实验中所用碱的浓度要略高于酸的浓度,或使碱的用量略多于 酸的量,以使酸全部被中和。为此,应在实验后用酚酞指示剂 检查溶液的酸碱性。 3. 实验所用NaOH溶液必须用丁二酸或草酸进行标定,并且尽量 不含,所以最好现用现配。
73.7 思考题 1.实验时,为什么要先测ΔT中而后测ΔT电? 2.能否用其他的方法测定量热计的热容,请自查文献后说明。
H 中和=- K T中 CV
量热计的热容K可用电热标定法标定。当中和反应结束后,系统 中溶液的量是一定的,此时在恒定的电压V下向系统中的电加 热器提供一恒定的电流I,加热一段时间t后,系统的温度会升 高,若升高的温度为ΔT电,则可用下式计算出量热计的热容K。 本实验加热过程中向系统提供的电功由计算机对电流、电压和 时间进行采样后自动计算出来,不需要人工计算。
实验七十三
中和热的测定
73.1 实验目的 1.掌握酸碱中和反应热效应的测定方法。 2.学会用雷诺图解法校正温差。
实验中和热的测定
实验:中和热的测定一、中和热的概念:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1mol 液态水时所放出的热量叫做中和热。
强酸、强碱稀溶液中和热的表示方法为:H +(aq)+OH -(aq)===H 2O(l) △H=-57.3 kJ·mol -1 二、中和热的测定:1.热量计算公式:Q =c 0·m(溶液)·(t 2-t 1)c 0:比热容,指单位质量的物质温度每升高1℃所吸收的热量。
常温下,液态水的比热容为4.18×10-3kJ·mol -1·g -1m :溶液质量,单位gt :t 1——起始温度,t 2——终止温度2.测定反应热的仪器——量热计简易量热计示意图 自制简易量热计示意图3.中和热实验原理: 通过一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化,计算反应放出的热量,进而换算出生成1mol 液态水时所放出的热量。
△H= kJ·mol -14.18×10-3·m(溶液)·(t 2-t 1) n(H 2O)4.实验步骤与数据测量(1)初始温度(t1)用一量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,倒入小烧杯中并测量其温度;用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液并用温度计(温度计需用蒸馏水洗净并恢复至室温)测量其温度,取两温度平均值为溶液的初始温度t1。
(2)终止温度(t2)把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH 溶液一次性倒入小烧杯中并盖好盖板。
用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,准确读取混合溶液的最高温度,记录终止温度为t2。
(3)重复实验操作,记录每次的实验数据,取其平均值作为计算依据。
提示:盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液,其密度近似地认为都是1 g·cm-3,反应前后溶液的比热容为4.18×10-3kJ·mol-1·g-1。
中和热的测定
酸和碱反应生成盐和水的反应
实质:H++OH-=H2O
2、中和热的概念 在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的 反应热叫做中和热 。
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
3、测定原理 ①酸碱中和反应放出热量使混合液温度升高 ②根据温度升高值近似计算反应放出的热量(Q) Q=m(混合液) ·c · Δt (质量×比热容×温度变化) =[m(酸)+m(酸)] × 0.418kJ/(g.℃) × (t2-t1) ③结合生成水的量即可算出中和热(ΔH)和碱的稀溶液 ②要以生成1mol水为标准,不能以酸或碱的量为标准 ③中和热与酸、碱无关,是确定的一个值(-57.3kJ/mol) ④中学范围内仅限于强酸和强碱
注意事项:
1、尽量减少热量损失: A 、大小烧杯间一定要塞满塑料泡沫 B 、大小烧杯 口要相平 C 、盖板上只能有两个小孔,恰好使温度 计和环形玻璃搅拌棒通过 D 、可改用保温杯 2、盐酸与氢氧化钠的浓度必须准确 氢氧化钠的浓度必须稍大于盐酸的浓度,以确保盐 酸完全反应。 3、盐酸与氢氧化钠的体积必须量准确:
4、温度计量准确:最好使用精度为0.1 ℃ 测完盐酸的温度后,要将温度计上的酸洗干净再 测量氢氧化钠的温度 5、实验操作要快,以免热量损失,使误差增大。
误差分析: 1、体积、温度测量不准
2、仪器保温效果不好 3、操作缓慢造成热量损失 4、液体外溅
10-4-中和热(焓)的测定
10-4-中和热(焓)的测定中和热是指在一定条件下,酸和碱溶液配制成盐的过程中,放出或吸收的热量。
中和反应是化学反应中重要的一种,常常用于将酸、碱中和成盐,这种反应在生活中也有很多应用,在化学实验中常常需测定中和热的大小,以便掌握化学反应情况和控制反应过程。
中和热的测定方法有多种,本文主要介绍几种比较常用的方法。
一、稀酸稀碱溶液中和法稀酸稀碱溶液中和法是一种简单易行的测定中和热的方法,只需将酸、碱溶液分别加到两个容量相等的烧杯中,通过热浸方法来测定中和反应释放或吸收的热量。
具体步骤如下:1、分别取两个容量相等的烧杯,分别称出一定质量的稀酸和稀碱溶液。
2、将酸溶液倒入一个烧杯中,再将等量的碱溶液倒入另一个烧杯中。
3、用温度计测量两个烧杯中溶液的初温,并记录下来。
5、根据混合前溶液的温度、混合后溶液的最高温度和酸、碱溶液的质量计算出中和反应的热量。
二、热量计法热量计法比较准确地测定中和热,常用仪器为热量计,热量计以上称量、计时、测温为基础,通过等定压、等兑换等方法来测定中和反应释放或吸收的热量。
具体步骤如下:1、将热量计的内胆充满水,测定水的初始温度,并记录下来。
3、将酸溶液倒入热量计中,并迅速加入过量的碱溶液,通过搅拌将酸、碱彻底混合。
4、观察水温的变化,并测定混合后溶液达到最高温度的时间。
1、取一定量的酸溶液和碱溶液,在恒温水槽中将两种试液浸泡至相同温度。
2、在实验室桌子上,将两个容器分别置于恒流量热计的两侧。
3、开启热量计和流量计,并在一段时间后稳定读取制冷器功率输出和恒流量值。
4、将酸溶液从制冷器侧加入一侧容器,然后将碱溶液从恒流量热计一侧加入另一侧容器,同时打开相应的阀门。
5、记录实验过程中的各个参数,并计算中和反应的热量。
以上就是几种测定中和热的方法,每种方法都有其优缺点,具体选择方法应考虑实验条件、仪器设备以及实验要求等因素。
中和热测定实验
【练习】某实验小组设计用50 mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L 氢氧化钠溶液在右图装置中进行 中 和反应。在大烧杯底部垫泡沫塑料 (或纸条),使放入的小烧杯杯口 与大烧杯杯口相平。然后再在大、 小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸 条),大烧杯上用泡沫塑料板(或 硬纸板)作盖板,在板中间开两个 小孔,正好使温度计和环形玻璃搅 拌棒通过。通过测定反应过程中所 放出的热量可计算中和热。试回答 下列问题:
实验注意事项
1、保温:大、小烧杯口相平、盖好塑料盖板; 2、正确使用环形玻璃搅拌棒; 3、记录好实验数据,每人至少测定一组数据; 4、酸、碱的溶液可以倒入烧杯后,在烧杯中测 量温度,然后从烧杯中倒入量筒中量取50ml;
实验:中和反应反应热的测定
实验步骤: 1、量取20ml 0.50mol/L盐酸, 测定温度,洗净温度计. 2、另取量筒取20ml 0.55mol/LNaOH溶液,测定温度. 3、一次性将NaOH溶液与盐酸 混合,搅拌,读取最高温度。 4、重复2--4次 5、计算中和热,标准值为△H=- 57.3KJ/mol 分析实验误差
中和热的测定---定量实验
1、什么是中和热? 2、要测定中和热,需要哪些数据? 3、通过这些数据如何计算中和热? 4、本实验为了使问题简化,进行了哪 些简化处理?
5、实验中为什么有些数据须测量多次?
实验:中和反应反应热的测定
实验步骤: 1、量取50ml 0.50mol/L盐酸, 测定温度,洗净温度计. 2、另取量筒取50ml 0.55mol/LNaOH溶液,测定温度. 3、一次性将NaOH溶液与盐酸 混合,搅拌,读取最高温度。 4、重复2--4次 5、计算中和热,标准值为△H=- 57.3KJ/mol 分析实验误差
(1)实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法 是 ,不能用铜丝搅拌代替环形玻璃棒的理 由是 。 本实验中用稍过量的NaOH的原因 是 。试问:盐 酸在反应中若因为有放热现象,而造成少 量盐酸在反应中挥发,则测得的中和热数 值 (填偏高、偏低或不变)。
中和热的测定
CH3COOH(aq)+NH3·H2O(aq)===CH3COONH4(aq)+ H2O(l) ΔH=-Q3 kJ/mol
上述均是在溶液中进行的反应,Q1、Q2、Q3的关系正确的 是( ) C
A.Q1=Q2=Q3=57.3 C.Q3<Q1<Q2=57.3
B.Q1>Q2>Q3>57.3 D.无法确定
5.下列说法正确的是( C )
A.中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量
B.1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热
C.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热
D.表示中和热的离子方程式为:H++OH- ===H2O ΔH=-57.3 kJ/mol
(1)该图中有一处未画出,它是 __环__形__玻__璃。搅拌棒
(2)在操作正确的前提下提高中和热 测定的准确性的关键是提__高__装__置__的。保温效果
(3)如果用0.50 mol/L的盐酸和氢氧化钠固体进行实验, 则实验中所测出的“中和热”将偏__大______(填“偏大”“偏小” 中“不变”);原因是 __________固__体__N__a_O__H_溶__于__水__放__热_________________。
中和热的测定
1.反应原理:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol H2O,这时的反应热叫做中和热。
2.测定方法
本实验通过测定酸碱中和反应前后溶液温度的变化, 计算反应过程中所放出的热量,并由此求得中和热。
3.实验原理
中和热的测定
实验三中和热的测定【实验目的】1.通过实验了解中和热的概念。
2.了解用量热计来直接测定反应热效应的实验方法和操作技能。
3.学习用图解法进行数据处理,以求得正确△T的方法。
4.学习使用精密直流稳压电源的精密数字温差仪。
【实验原理】在一定温度和浓度下,酸和碱进行中和反应时产生的热效应称为中和热。
对于强酸和强碱,由于它们在水中完全解离,中和反应实质上是和的反应。
因此在浓度足够低的条件下,不同的强酸强碱的中和热几乎是相同的,例如在25℃时,进行一个单位反应的热化学方程式为:+→= -57.36KJ·mol-1(3-1)对于弱酸和强碱进行的中和反应,情况有所不同。
以醋酸的中和反应为例,因为醋酸的解离度很小,故可以认为是HAc与进行的中和反应。
因为中和热只决定于始终态,而与过程无关,所以将其设计为HAc的解离反应和O两步进行:和生成H2根据盖斯定律,有(3-2)则(3-3)本实验利用热量计分别测定盐酸和氢氧化钠中和反应的以及醋酸和氢氧化钠中和反应的,利用(3-3)式即可求得醋酸的解离热。
为此首先利用电热法标定热量计常数K,对热量计施以电压U(伏)、电流强度I(安培),并通过t(秒)后,使热量计温度升高ΔT(K)。
根据焦尔-楞次定律可知,热量计常数K为:(3-4)K的物理意义是热量计升高1K时所需要的热量。
它是热量计中的水及各部分的热容之和。
等量酸碱的中和热及均由下式计算:(3-5)式中c -酸(或碱)溶液的初始浓度,mol·dm-3;V -酸(或碱)溶液的体积,ml。
(3-5)式中的负号“-”表示反应放热。
【实验仪器和试剂】中和热(焓)测定装置 SWC-ZH精密数字温度温差仪(SWC-ⅡD)SWC-ZH中和热(焓)测定装置-WHL数字恒流电源量筒(500ml、50ml)1mol·dm-3 NaOH溶液1mol·dm-3 HCl溶液【实验步骤】1.热量计常数K的测定(1)取500mL蒸馏水于杜瓦瓶中,放入搅拌瓷子,调节适当的转数,盖上盖子,将精密直流电源的两输入接线接在电热丝两端,打开电源,调节电压为10V,将其中一根线断开,打开数字温度温差仪,打开中和热软件,设置坐标为0—2,“采零”同时点击“开始绘图”,记录3—5min,待系统稳定为直线时,接通电源,点击“通电计时”,记录电压和电流值。
《化学反应的热效应》第3课时-中和热的测定
的溶液不能倒入小烧杯,若倒入,会使总溶液的质量增加,而
导致实验结果误差。
3.用另一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液, 并用温度计测量NaOH溶液的温度,或者调节温度使 之与盐酸相同,记入下表。 4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中, 并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要 洒到外面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并 准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记 入下表。
0.418 (t2-t1)
0.025
kJ/mol
强酸、强碱反应: H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l); △H= — 57.3kJ/moL
[议一议]为何所测得的数据不是57.3 kJ/mol,分 析产生误差的原因。
误差分析:
可能的原因有: 1.量取溶液的体积不准确(测量结果是按50 mL的酸、 碱进行计算,若实际量取时,多于50 mL或小于50 mL 都会造成误差) 2.温度计的读数有误。 3.实验过程中有液体洒在外面。 4.混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差。 5.隔热操作不到位,致使实验过程中热量损失而导致 误差。 6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温 度,致使热量损失而引起误差。
实验步骤: 1.在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小 烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之 间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料 板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好 使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,如下图所示。 大、小烧杯放置时,为何要使两杯 口相平?填碎纸条的作用是什么? 对此装置,你有何更好的建议?
中和热的测定
2、实验仪器和药品:
3、实验步骤:
5
问题⑴ 大、小烧杯放置时,为何要使两杯口相平? 填碎纸条的作用是什么?对此装置,你有何更好的 建议?
问题⑵ 温度计上的酸为何要用水冲洗干净? 不洗可以吗? 问题⑶ 酸、碱混合时,为何要把量筒中的NaOH 溶液迅速一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入? 问题⑷实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何 不是1∶1而是NaOH过量?若用HCl过量行吗?
二、中和热的测定 1、实验原理:在稀溶液中,强酸与强碱发生 中和反应而生成1mol水时的反应热。实验中通 过中和反应测定反应所放出的热量即可计算中 和热。H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H<0
Q =m ·c ·Δt
Q:中和反应放出的热量。 m:反应混合液(即酸、碱的质量和)的质量。
C:反应混合液的比热容。 Δt:反应前后溶液温度的差值。
请你判断:1、1mol H2SO4 与 2 mol NaOH 完 全反应放出114.6 KJ 的热量,此反应的中和热为 114.6 KJ /mol。对吗?为什么?
2、中和热与反应热是否相同?它们之间有什么 区别和联系?
中和热仅指在稀溶液中,酸跟碱发生中和 反应而生成1 mol水时的反应热。任何一个化 学反应发生所放出的热量都叫反应热,但却 不一定是中和热。
第三课时 中 和 热
一、中和热 1.定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应, 生成1mol水时的反应热叫做中和热。 2.中和热的表示:(稀的强酸与强碱反应) H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H= -57.3kJ/mol 3.要点: 浓溶液混合因稀释会放热 Ⅰ、条件:稀的酸与碱溶液。 Ⅱ、生成1mol水 中和热不包括电解质电离或沉淀等所伴随的热效应 注:弱酸或弱碱中和热小于57.3kJ/mol(通常指测量) 例如: 强酸与弱碱反应、强碱与弱酸、弱酸和弱碱 反应生成 1molH2O放出的热小于57.3KJ/mol
试验中和热的测定
实验 中和热的测定一、实验目的1、掌握中和热的测定方法。
2、通过中和热的测定,计算弱酸的解离热。
二、实验背景化学反应常常伴随着热量变化,定量地计算化学反应热,并由此考查键能的改变,是热化学的基本课题。
盖斯定律以及随后建立的热力学第一定律,精辟地阐明了只做体积功的等压或等容反应热都只取决于体系的始、终状态,而与具体途径无关,即Q P =ΔH ,Q V =ΔU 。
因此,等压(或等容)下的化学反应热可以由体系的焓变(或内能变化)来计算。
若使酸碱中和反应在等压绝热条件下进行,则反应放出的热全部由体系吸收而温度升高,若知量热计的热容(即量热计常数),就可根据体系反应前后的温差值,求得反应热ΔH 中和。
中和热与燃烧热都是化学反应的热效应,只是反应方式及产生热量的多少有差别。
所以二者的测定方式也大体相同。
中和热的测定也在量热计中进行,最简单的是使用贝克曼温度计及保温瓶的简单量热计,精度不高,后来有使用电阻温度计和杜瓦瓶作为量热计,减少了热量损失,提高了精度,使测定结果趋于稳定。
该量热计一直沿用到现在,只是测定量热计常数的方法有所不同。
测定量热计常数的测定方法一般有化学反应标定法和电加热标定法两种。
本实验采用电加热标定法。
三、实验原理在一定温度、压力和浓度下,一摩尔的H +和一摩尔OH -完全发生中和反应时放出的热叫中和热。
对于强酸和强碱来说,由于其在水溶液中几乎全部电离,所以其中和反应实际上是H ++OH -=== H 2O ,由此可见,这类反应的中和热与酸的阴离子无关,故任何强酸和强碱的中和热都相同。
而对于弱酸弱碱来说,它们在水溶液中没有完全电离,因此,在反应的总热效应中还包含着弱酸弱碱的解离热,如以强碱(NaOH )中和弱酸(HAc )时,其在中和反应之前,首先进行弱酸的解离,故其中和反应情况可以表示如下:HAc =H ++Ac - ΔH 解离H ++OH -=H 2O ΔH 中和总反应 HAc +OH -=H 2O +Ac - ΔH 反应由此可见,ΔH 反应是弱酸与强碱中和反应的总热效应,它包括中和热和解离热两部分。
中和热的测定
①m酸 = m碱 =(50mL×1=gH/m2OL)
nH2O=0.025mol
=50g
②平均温差:3.4℃ 〔 C=4.18J/(g℃〕 ρ稀液≈1g/mL〕
③ Q = Cm溶液Δt = 4.18×100×3.4= 1421J = 1.421kJ
中和热:ΔH= —Q放/nH2O
= — 〔1.421÷0.025〕= — 56.8kJ/mol
试验目的
测定强酸与强碱反响的中和热, 加深理解中和反响是放热反响。
学问回忆
什么是中和热?
定义:在稀溶液中,酸与碱发生中 和反响生成1mol H2O时所释放的热量。
典型:稀强酸与稀强碱反响 H+ (aq) + OH — (aq) =H2O〔l〕;
ΔH= —57.3kJ/mol
思考:
温度均为t1℃的50克稀盐酸与50克稀NaOH溶液混合后溶液的 温度升至t2℃,问酸与碱的溶液混合前、后的温度为何会上升?此 热量值为多少Kj?【设溶液比热容:4.18J/〔g.℃ )】
H+ (aq) + OH — (aq) =H2O〔l〕;ΔH=-
57.3kJ/mol 本试验测定结果: 56.8kJ/mol
1.量取溶液的体积时有误差
误 2.读取温度计的读数时有误。
偏小了!
差 3.试验过程中有液体洒在外面。
原 4.混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致试验误差。
因 5.隔热操作不到位,致使试验过程中热量损失而导
2、推断以下试验操作或用量对中和热测定的 数值有何影响?填变大、变小或者不变。
①大烧杯上没有盖硬纸板 偏小
②用一样浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进展试
验
偏小
③用一样体积的浓硫酸代替稀盐酸溶液 进展试
中和反应反应热的测定
【考点精讲】1. 中和热的定义:在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol 水所放出的热量。
2. 中和热的测定 (1)实验用品大烧杯(500 mL )、小烧杯(100 mL )、温度计、2个量筒(50 mL )、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。
0.50 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L -1NaOH 溶液。
(2)实验原理通过测定酸碱中和反应前后溶液温度的变化来计算中和热的大小。
(3)实验步骤①在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。
然后在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的,如图所示(该实验也可在保温杯中进行):②用一个量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温③用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L -1 NaOH 溶液,并用温度计测量NaOH 溶液的温④把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒在外面),用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读出混合溶液的最高温度,作为终止温度,记录并填入表格。
⑤重复实验三次,取测量所得数据的平均值作为计算的依据。
⑥根据实验数据计算中和热。
答案:(1)52.25kJ·mol-(2)低(3)ABCDF例题2某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃棒、0.5mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液,尚缺少的实验玻璃用品是、。
(2)他们记录的实验数据如下:已知:Q=Cm(t2-t1),反应后溶液的比热容C为4.18kJ·℃-1·kg-1,各物质的密度均为1g·cm-3。
中和热的测定分析
双 基
设 计
ΔH=-57.3 kJ/mol。
达 标
课
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
新课标 ·化学 选修4
教 学
2.中和热的测定
课 堂
目
互
标 分 析
(1)实验目的:测定 强酸 与 强碱 反应的反应热,体验
动 探
究
化学反应的热效应。
(2)实验装置:
教
当
学ห้องสมุดไป่ตู้
堂
方
双
案
基
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达
计
温度计
标
课
前
课
自
时
主
碎泡沫塑料
作
导
业
学
菜单
用温度计测量NaOH溶液的温度,计算盐酸和NaOH溶液的
教 学
平均温度并记为t1。
当 堂
方
双
案 设
④把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入盛有盐
基 达
计
标
酸的小烧杯中,并把NaOH溶液一次倒入盛有盐酸的小烧杯
中,盖好盖板,用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确
课
前 自
读取混合溶液的最高温度,记为t2(为保证上述反应能充分
课 和热为
前
0.418(t2-t1)/0.025 kJ/mol
。
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
新课标 ·化学 选修4
教
课
学
堂
目 标
【实验目的】 测定在稀溶液中,强酸跟强碱反应生 互 动
分 析
成1 mol水的反应热,即中和热,加深理解中和反应是放热
中和热的测定
中和热的测定
中和热是指酸碱中和反应释放或吸收的热量,是化学热力学中的一个重要概念。
测定中和热的方法有很多种,下面简要介绍一下其中的两种方法。
酸碱滴定法
酸碱滴定法是一种经典的测定中和热的方法。
实验中,需要先准备好一定浓度的酸和碱溶液,然后用分度好的滴定管分别将酸和碱溶液滴入到反应热量计中,记录滴定过程中的温度变化,根据温度变化和反应物的摩尔数计算出反应释放或吸收的热量。
酸碱滴定法简单易行,但需要注意溶液的浓度和滴定过程的精度,否则会对测定结果产生影响。
热量计法
热量计法是一种较为精确的测定中和热的方法。
实验中,需要先将酸和碱溶液放入两个不同的绝热杯中,然后将两个杯子通过一根绝热管相连,使酸和碱溶液发生中和反应,同时用热量计记录反应前后温度变化。
根据温度变化和反应物的摩尔数计算出反应释放或吸收的热量。
热量计法需要注意实验室环境的温度变化和热量计的精度,否则也会对测定结果产生影响。
以上是两种常见的测定中和热的方法,不同方法的选择主要取决于实验的目的、条件和精度要求等因素。
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3.酸、碱混合时,为何要把量筒中的NaOH溶液一 酸 碱混合时,为何要把量筒中的 溶液一 次倒入小烧杯而不能缓缓倒入? 次倒入小烧杯而不能缓缓倒入? 因为本实验的关键是测反应的反应热, 因为本实验的关键是测反应的反应热,若动作 迟缓,将会使热量损失而使误差增大。 迟缓,将会使热量损失而使误差增大。 4.实验中所用 实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是 实验中所用 和 的物质的量比为何不是 1∶1而是 而是NaOH过量?若用 过量? 过量行吗? ∶ 而是 过量 若用HCl过量行吗? 过量行吗 为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和 的盐酸完全被NaOH中和, 为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和, 采用0.55 NaOH溶液 使碱稍稍过量。 溶液, 采用0.55 mol/L NaOH溶液,使碱稍稍过量。若使 盐酸过量,也是可以的。 盐酸过量,也是可以的。
2.若改用100 mol/L的盐酸和 的盐酸和100 2.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 若改用 mol/L的NaOH溶液, mol/L的NaOH溶液,所测中和热的数值是否约为 溶液 本实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)? 本实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)? 否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成 H2O时放出的热量 时放出的热量, 1 mol H2O时放出的热量,其数值与反应物的量 的多少无关, 的多少无关,故所测结果应基本和本次实验结果 相同
2.用一个量筒最取50 mol/L盐酸 盐酸, 2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸,倒入小烧 用一个量筒最取 杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入下表。 杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入下表。然后 把温度计上的酸用水冲洗干净。 把温度计上的酸用水冲洗干净。 3.用另一个量筒量取50 NaOH溶液 溶液, 3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液, 用另一个量筒量取 并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。 并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。 NaOH溶液的温度
三、实验用仪器和药品
1、实验仪器: 实验仪器: 大烧杯( mL)、小烧杯( )、小烧杯 mL) 大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL) 温度计、量筒( mL)两个、泡沫塑料或纸条、 温度计、量筒(50 mL)两个、泡沫塑料或纸条、 泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形 泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形 )、 玻璃搅拌棒。 玻璃搅拌棒。 2、实验药品: 实验药品: 盐酸、 NaOH溶液 溶液。 0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaO步骤
1.在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小 1.在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小 在大烧杯底部垫泡沫塑料 ), 烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、 烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之 间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料 间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料 ), 板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好 或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔, 使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,如上一页图形所示。 使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,如上一页图形所示。 (实验装置图) 实验装置图)
六、课堂练习
1.本实验中若把50 mol/L的盐酸改 1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改 本实验中若把 mol/L醋酸 醋酸, 为50 mL 0.50 mol/L醋酸,所测结果是否 会有所变化?为什么? 会有所变化?为什么? 会有所变化。因为醋酸为弱电解质, 会有所变化。因为醋酸为弱电解质, 其电离时要吸热,故将使测得结果偏小。 其电离时要吸热,故将使测得结果偏小。
4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中, 4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中, 把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中 并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯( 并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒 NaOH溶液一次倒入小烧杯 到外面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液, 到外面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确 )。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液 读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入上表。 读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入上表。 5.重复实验两次, 5.重复实验两次,取测量所得数据的平均值作为计算 重复实验两次 依据。 依据。 6.根据实验数据计算中和热。 6.根据实验数据计算中和热。 根据实验数据计算中和热
(2)因为 = V酸ρ酸+V碱ρ碱 、V酸=V碱 =50mL; )因为m ; 而酸的浓度是0.50 mol/L 、碱的浓度是 碱的浓度是0.55mol/L; 而酸的浓度是 ; 且ρ酸=ρ碱=1 g/cm3 、C=4.18 J/(g·℃)。 ( ℃ 所以 Q = 0.418(t2-t1)kJ。 ( 。 (3)中和热计算公式: )中和热计算公式:
3.掌握强酸和强碱反应的中和热测定中的误差分析。 3.掌握强酸和强碱反应的中和热测定中的误差分析。 掌握强酸和强碱反应的中和热测定中的误差分析
二、实验原理
1.反应原理: 1.反应原理: 反应原理 H+(aq) + OH-(aq)===H2O(l);△H=-57.3kJ/mol O(l); =-57.3kJ/mol 2.计算方法: 强酸和强碱反应)中和热= 2.计算方法:(强酸和强碱反应)中和热=Q/n(H2O) 计算方法 Q=mC∆t 中和反应放出的热量。 (1)其中 Q:中和反应放出的热量。 ) 中和反应放出的热量 m:反应混合液的质量。 反应混合液的质量。 反应混合液的质量 C:反应混合液的比热容。 :反应混合液的比热容。 △t:反应前后溶液温度的差值 :
实验 中和热的测定
万荣中学 高一化学
中和热的概念
酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放 的热量称为中和热。
一、实验目的
1.理解并掌握强酸和强碱反应的中和热的计算原理; 理解并掌握强酸和强碱反应的中和热的计算原理; 2.掌握强酸和强碱反应的中和热的测定步骤; 2.掌握强酸和强碱反应的中和热的测定步骤; 掌握强酸和强碱反应的中和热的测定步骤
五、实验过程中的疑点、难点解析
1.大 小烧杯放置时,为何要使两杯口相平?填碎纸条的作用是什么? 1.大、小烧杯放置时,为何要使两杯口相平?填碎纸条的作用是什么? 对此装置,你有何更好的建议? 对此装置,你有何更好的建议? 两杯口相平,可使盖板把杯口尽量盖严,从而减少热量损失; 两杯口相平,可使盖板把杯口尽量盖严,从而减少热量损失; 填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、 填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失 的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置(如保温杯) 的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置(如保温杯)会使实 验结果更准确。 验结果更准确。 2.温度计上的酸为何要用水冲洗干净 冲洗后的溶液能否倒入小烧杯? 温度计上的酸为何要用水冲洗干净? 2.温度计上的酸为何要用水冲洗干净?冲洗后的溶液能否倒入小烧杯? 为什么? 为什么? 因为该温度计还要用来测碱液的温度,若不冲洗, 因为该温度计还要用来测碱液的温度,若不冲洗,温度计上 的酸会和碱发生中和反应而使热量散失,故要冲洗干净; 的酸会和碱发生中和反应而使热量散失 , 故要冲洗干净 ; 冲洗后 的溶液不能倒入小烧杯,若倒入,会使总溶液的质量增加, 的溶液不能倒入小烧杯 , 若倒入 , 会使总溶液的质量增加 , 而导 致实验结果误差。 致实验结果误差。