【清华】溶解热的测定--2006030027
溶解热的测定
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溶解热的测定溶解热是指在恒定压力下,单位质量固体物质在溶液中完全溶解时所放出或吸收的热量。
它是化学热力学中的一项重要物理量,与溶解过程的热力学性质和反应机理密切相关。
溶解热的测定方法有很多种,我们这里介绍两种典型的实验方法:计算比热容法和测定热效应法。
一、计算比热容法比热容法是根据热平衡原理,在温度为T1的热源中将样品加热至温度为T2,测定样品的质量m、热容Cp、初始温度T1和终末温度T2,从而计算出溶解热ΔH。
其计算公式为:ΔH = (Q2 - Q1) / m = Cp × (T2 - T1)其中,Q1和Q2分别表示样品在T1和T2温度下吸收的热量,Cp是样品的比热容,m是样品质量,ΔH为溶解热。
此外,由于固体在溶液中溶解时通常伴随着熔化,因此在计算时应将熔化热考虑在内,即:其中,ΔHm为熔化热,通常可以参考文献或手册给出的数据进行修正。
比热容法的优点是测量精度高,操作简单,但需要较精确的温度测量和热量测量,且需要考虑熔化热的影响。
二、测定热效应法测定热效应法是通过测量溶解过程中反应热量的变化来计算溶解热。
通常是在恒定压力下将固体样品加入到溶液中,测定反应热量和样品的质量,从而计算出溶解热ΔH。
其计算公式为:ΔH = Q / m其中,Q为反应过程中放出或吸收的热量,m为样品质量,ΔH为溶解热。
测定热效应法有多种实验方法,比如热量计法、差热分析法、反应热法等,不同的方法适用于不同类型的样品和反应体系。
其中,热量计法是一种较为常用的测定方法,其基本原理是通过测量加热物体的能量变化量来计算反应热量。
它的优点是可应用于各种类型的样品和反应体系,能够直接测定反应过程的热量变化,但需要一定的操作技能和仪器支持。
总之,溶解热的测定是化学热力学中的一项重要实验。
通过计算比热容法和测定热效应法等方法,可以获得溶解过程的热力学性质和反应机理,为化学工艺控制和工业生产提供重要的参考数据。
实验三溶解热的测定
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实验三溶解热的测定1 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,并用作图法求出硝酸钾在水中的微分冲淡热,积分冲淡热和微分溶解热。
2实验原理1)物质溶解于溶剂过程的热效应称为溶解热。
它有积分溶解热和微分溶解热两种。
前者指在定温定压下把1摩尔溶质溶解在n摩尔的溶剂中时所产生的热效应,由于过程中溶液的浓度逐渐改变,因此也称为变浓溶解热以Q表示。
后者指在定温定压下把1摩尔溶质溶解在无限量的某一定浓度的溶液中所产生的热效应。
由于在溶解过程中溶液浓度可实际上视为不变,因此也称为定浓溶解热,以表示。
把溶剂加到溶液中使之稀释,其热效应称为冲淡热。
它有积分(或变浓)冲淡热和微分(或定浓)冲淡热两种。
通常都以对含有1摩尔溶质的溶液的冲淡情况而言。
前者系指在定温定压下把原为含1摩尔溶质和n01摩尔溶剂的溶液冲淡到含溶剂为n02时的热效应,亦即为某两浓度的积分溶解热之差,以Q d表示。
后者系1摩尔溶剂加到某一浓度的无限量溶液中所产生的热效应,以2)积分溶解热由实验直接测定,其它三种热效应则可通过Q s~n0曲线求得:设纯溶剂、纯溶质的摩尔焓分别为和,溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为和,对于n1摩尔溶剂和n2摩尔溶质所组成的体系而言,在溶剂和溶质未混合前(4.1)当混合成溶液后(4.2)因此溶解过程的热效应为(4.3)式中△H1为溶剂在指定浓度溶液中溶质与纯溶质摩尔焓的差。
即为微分溶解热。
根据积分溶解热的定义:(4.4)所以在Q s~n01图上,不同Q s点的切线斜率为对应于该浓度溶液的微分冲淡热,即该切线在纵坐标的截距OC,即为相应于该浓度溶液的微分溶解热.而在含有1摩尔溶质的溶液中加入溶剂使溶剂量由n02摩尔增至n01摩尔过程的积分冲淡热Q d=(Q s)n01一(Q s)n02= BG—EG。
3)本实验测硝酸钾溶解在水中的溶解热,是一个溶解过程中温度随反应的进行而降低的吸热反应。
溶解热的测定(课堂PPT)
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sol H m
二.实验原理
恒温恒压下1mol纯物质溶解于一定量的溶
剂中形成溶液时所产生的热效应为此物质在该
温度、压力下的摩尔积分溶解热, 用 表 solH m 示。
随着溶液浓度减小,摩尔积分溶解热趋于
定值,此值称为物质的无限稀释摩尔积分溶解
热。
若在一定量某浓度的溶液中加入dn2溶质,
产生的热效应 与dn2之比称为摩尔微分溶解热,
20
2.毛细管常数的测定。用去离子水洗净毛细 管4和样品管3,用洗耳球吹干毛细管中残留 的液体。在样品管中装适量的去离子水,按 图装好,使毛细管的顶端刚好与液面接触。 将样品管放在恒温槽1中恒温5~10min,达到 指定温度后,缓缓打开滴液漏斗6的活塞,使 漏斗中的水慢慢滴下,控制滴液速率使毛细 管端口鼓出的气泡为单个气泡,且鼓泡速率 为5~10s出一个气泡。读取微压差计上最大压 差,读取三次,取平均值。
为了获得表面吸附量 ,可先测定不
同浓度溶液的表面张力 ,作 ~ c曲线图,
如图1。在曲线上任选一点作切线,则可得该
点对应浓度的斜率,由此可求得此浓度下溶
液的表面吸附量,再作 ~ c图 ,如图2所示,
外推可在纵轴上得到溶液表面的饱和吸附量,
则每个溶质分子在溶液表面所占据的截面积为Βιβλιοθήκη SB15SB
1 Γ L
C a C l2 ( s ) + 6 H 2 O ( l ) C a C l2 6 H 2 O ( s )
的热效应。
12
实验十一 最大泡压法测定溶液的表面张力
一.实验目的 1. 了解表面张力、表面吸附量的定义及关
系式。 2. 掌握最大泡压法测定液体表面张力的原
理和技术。 3. 测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力,
溶解热的测定(KNO3溶解热的测定)
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KNO 3溶解热的测定一、实验目的1.用电热补偿法测定KNO 3在不同浓度水溶液中的积分溶解热。
2.用作图法求KNO 3在水中的微分冲淡热、积分冲淡热和微分溶解热。
二、预习要求1.复习溶解过程热效应的几个基本概念。
2.掌握电热补偿法测定热效应的基本原理。
3.了解如何从实验所得数据求KNO 3的积分溶解热及其它三种热效应。
4.了解影响本实验结果的因素有那些。
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,n 2摩尔溶质溶于n 1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n 0摩尔溶剂中产生的热效应,用s Q 表示。
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1,,2n p t n Q ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂表示,简写为12n n Q ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂。
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n 01摩尔溶剂的溶液冲淡到含溶剂为n 02时的热效应,亦即为某两浓度溶液的积分溶解热之差,以d Q 表示。
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2,,1n p t n Q ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂表示,简写为21n n Q ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂。
2.积分溶解热(s Q )可由实验直接测定,其它三种热效应则通过s Q —n 0曲线求得。
设纯溶剂和纯溶质的摩尔焓分别为)1(m H 和)2(m H ,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m H ,1和m H ,2,对于由1n 摩尔溶剂和2n 摩尔溶质组成的体系,在溶解前体系总焓为H 。
溶解热的测定
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溶解热的测定一、 实验目的1、掌握溶解热的测定方法。
2、学习量热计的使用方法。
二、实验原理一定量的溶质溶解时产生的热效应与温度、压力和溶剂量有关,它随溶剂量的增加而增加,逐渐趋近一常数。
在25℃一大气压下一摩尔物质形成无限稀溶液时所产生的热效应叫摩尔溶解热。
溶解终了时正好形成饱和溶液则应注明“饱和溶液”溶解热。
通常盐类在水中溶解的摩尔比达1:300时、溶解热即趋于极值。
盐在水中溶解的过程可分为两步,即晶格的破环和离子的溶剂化。
前者为吸热过程;后者为放热过程。
总的能量得失决定溶解过程是吸热,还是放热。
即决定ΔH 是正值还是负值。
在计算溶液中进行的反应的热效应时各作用物和产物的溶解热同燃烧热、生成热一样,也是必要的热化学根据。
当实验在定压下,只作膨胀功的绝热体系中进行时,体系的总焓保持不变,根据热平衡原理,即可计算过程所涉及的热效应。
我们把保温瓶做成的量热计看成绝热体系,当把某种盐溶于瓶内一定量的水中时,可列出如下的热平衡式:gtM ]k gC GC [(H 21∆++-=∆溶解式中:ΔH 溶解—盐在溶液温度和浓度下的积分溶解热; G —水重量(克) C 1—水的比热(卡/克度) g —溶质重量(克) C 2—溶质的比热(卡/克度) M —溶质的分子量Δt —溶解过程的真实温差 K —量热计的热容实验测得G 、g 、Δt 、K 后即可按上式算出溶解热ΔH 。
三、仪器和药品1000毫升广口保温瓶 1个 精密温度计 1支 玻璃搅拌器 1支 100毫升移液管 1支 电吹风 1个氯化钾、硝酸钾、酒精 四、实验步骤量热计热容的测定:1、本实验采用已知氯化钾在水中的溶解热来标定量热计热容(不同温度下一摩尔氯化钾溶于200摩尔水中的积分溶解热)。
将干洁的保温瓶、温度计及搅拌器按图2-1装好,用移液管量取100毫升蒸馏水,经塞子上小孔注入瓶内,塞好小孔,准确测定水的温度(每隔30秒读一次,共读8次)打开塞子迅速将已称好的KC1(6.000克)倒入量热计内盖好塞子,立即搅拌,继续每隔30秒读一次温度,至温度不再下降,再读8次即可停止。
溶解热的测定
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溶解热的测定同组实验者:实验日期:5.7提交报告日期:5.14带班助教姓名:一、引言(实验目的/原理)具体操作变动点:①由实验开始前并没有调节水的温度使之尽可能接近室温,而是通过水温不变说明溶剂和外界环境不存在热交换。
②实验过程中并没有严格保证体系稳定后继续记录4分钟或八分钟,而是在观察到数据平衡后即可进行下一步实验。
二、实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图仪器:保温瓶(750ml)*1、磁力搅拌器、热敏电阻测温装置*1、加热器、直流稳压稳流电源、万用电表、秒表、容量瓶(500ml)、温度计、研体、称量瓶、分析天平。
药品:KNO3(AR)。
2.2 实验条件室内温度:18.9℃湿度:30% 压力:100.95kPa2.3 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.连电路,将加热电源、保温瓶内加热电阻、万用表串联起来。
加热电源先不要开。
3.用去离子水冲洗保温瓶,然后量取500 mL去离子水注入保温瓶中。
开动搅拌器。
用惠斯通电桥将M400软件第一路值调到0(让当前温度对应0)左右,待温度基本稳定后,记录约4 min。
4.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)。
5.按下电源的“输出”按键,开始加热,电流以万用表上的值为准,温度上升至2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。
注意加热会有余温。
6.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。
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,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(以尽量减小和外界的热交换带来误差)。
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 gKNO3。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/032ab5d8bb0d4a7302768e9951e79b89680268a4.png)
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。
【清华】溶解热的测定--2006030027
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溶解热的测定吴大维 2006030027 生64 同组实验者:王若蛟实验日期:2008年5月16日 提交报告日期:2008年5月30日指导教师:张连庆1 引言1.1 实验目的1.测量硝酸钾在不同浓度水溶液的溶解热,求硝酸钾在水中溶解过程的各种热效应。
2.掌握量热装置的基本组合及电热补偿法测定热效应的基本原理。
3.复习和掌握常用的测温技术。
1.2 实验原理 1.2.1 基本实验原理物质溶于溶剂中,一般伴随有热效应的发生。
盐类的溶解通常包含着几个同时进行的过程:晶格的破坏、离子或分子的溶剂化、分子电离(对电解质而言)等。
热效应的大小和符号决定于溶剂及溶质的性质和它们的相对量。
在热化学中,关于溶解过程的热效应,需要了解以下几个基本概念。
溶解热 在恒温恒压下,溶质B 溶于溶剂A(或溶于某浓度溶液)中产生的热效应,用sol H ∆表示。
摩尔积分溶解热 在恒温恒压下,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sol m H ∆表示。
sol sol m BHH n ∆∆=(1)式中, B n 为溶解于溶剂A 中的溶质B 的物质的量。
摩尔微分溶解热 在恒温恒压下,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,,()A sol T P n B H n ∂∆∂表示,简写为()A sol n BHn ∂∆∂。
稀释热 在恒温恒压下,一定量的溶剂A 加到某浓度的溶液中使之稀释,所产生的热效应。
摩尔积分稀释热 在恒温恒压下,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,这个过程产生的热效应,以dil m H ∆表示。
21dil m sol m sol m H H H ∆=∆-∆ (2) 式中,2sol m H ∆、1sol m H ∆为两种浓度的摩尔积分溶解热。
摩尔微分稀释热 在恒温恒压下,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,,()B sol T P n A H n ∂∆∂表示,简写为()B sol n AHn ∂∆∂。
溶解热的测定
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溶解热的测定姓名:*** 学号:2015012*** 班级:化学**班实验日期:2018年4月18日 提交报告日期:2018年4月24日带课老师/助教:***1 引言(简明的实验目的/原理)Δsol H m - n 0曲线上某点的斜率即该点对应的浓度下的摩尔微分稀释热⎝⎛⎭⎫∂Δsol H ∂n A T , p , n B (简记为⎝⎛⎭⎫∂Δsol H ∂n A n B,下文中如无特别说明,偏微分下标T 和p 将均省略),其证明如下:实验中溶剂的物质的量n A 保持不变,故曲线上某点的斜率可表达为⎝⎛⎭⎫∂Δsol H m ∂n 0n A ,Δsol H 是n A 和n B 的一次齐函数,故Δsol H = n A ⎝⎛⎭⎫∂Δsol H ∂n A n B + n B⎝⎛⎭⎫∂Δsol H ∂n B n A。
而Δsol H m = Δsol H n B ,n 0 = n A n B ,故 ⎝⎛⎭⎫∂Δsol H m ∂n 0n A = ⎝⎛⎭⎫∂Δsol H m ∂n B n A ⎝⎛⎭⎫∂n 0∂n B n A = ⎣⎡⎦⎤∂∂n B ⎝⎛⎭⎫Δsol H n B n A ⎣⎡⎦⎤∂∂n B ⎝⎛⎭⎫n A n B n A = n B ⎝⎛⎭⎫∂Δsol H ∂n B n A -Δsol H n B 2 ﹣n A n B 2 = Δsol H -n B⎝⎛⎭⎫∂Δsol H ∂n B n A n A = ⎝⎛⎭⎫∂Δsol H ∂n A n B2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图计算机及接口,保温瓶1个,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,惠斯通电桥,秒表,500mL容量瓶,研钵,分析天平,万用表。
KNO3(AR)。
2.2 实验条件实验室室温:20.0℃;气压:98.59kPa。
2.3 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500mL去离子水注入保温瓶中,开动搅拌器。
溶解热的测定
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2、 KNO3 积分溶解热的测定 、
(1)在称量瓶中准确称取5.6161克的KNO3 ,并记下装KNO3 的 称量瓶的总重量; (2) 用容量瓶准确量取200mL室温下的蒸馏水(密度ρ=1Kg.dm-3), 倒如广口保温杯中,以下操作按上述中的(4)、(5)、(7)。
数据记录与处理
室温:______℃ 药品称量记录: 药品称量记录: 大气压:_________KPa
n1KCl(aq) 量热计,T2
△H1
n1KCl(S)+ n2 H2O(l) 量热计,T2
△H2
solH = -[n1CP,m (KNO3,S)+ n2CP,m(H2O,l)+ K ]×( T2- T1) = -[ m1‘CP(KNO3,S)+ m2’CP(H2O,l)+ K ]×( T2- T1)
溶解前后温差的校正---雷诺校正法 溶解前后温差的校正---雷诺校正法 ---
请思考: 请思考 结合燃烧热实验和雷诺校正法示意图,讨论如何进 行溶解前后温差的校正
结果计算 (1)根据公式计算量热计的热容。 (2)根据公式计算1mol的KNO3溶于200mol的 H2O的溶解过程的积分溶解热。
实验评注与拓展 本实验采用自组装简单绝热式测温量热计进行了物 质积分溶解热的测量,目的在于让学生了解和掌握 量热装置的基本组合,掌握基本的量热技术、测温 技术以及进行温差校正的雷诺作图法则。 用简易量热计可测定某物质在水中的积分溶解焓, 还可通过作图法求出该物质在水中的摩尔稀释焓、 微分溶解焓和微分稀释焓。
实验3 实验3
溶解热的测定
物理化学研究室
何广平
实验目的
设计简单量热计测定某物质在水中的积分 溶解焓。 复习和掌握常用的量热技术与测温方法。 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。
溶解热的测定
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溶解热的测定Determination of Heat of Solution一.实验目的1.用量热法测定KNO3的积分熔解热2.掌握量热法的基本测量方法3.了解测定溶解热的基本原理二.实验原理物质溶解时常伴随有热效应发生,此热效应称为该物质的溶解热。
积分溶解热又称定浓溶解热,为等温等压下一摩尔物质溶于一定量的溶剂中形成某浓度的溶液时,吸收或放出的热量。
积分溶解热可用量热法直接测定,通常看作是在绝热量热计中进行。
首先标定该量热系统的热容量,然后通过精确测量物质溶解前后因吸热或放热引起量热体系温度的变化,来计算溶解过程的热效应,并据此计算物质在该溶液温度、浓度下的积分溶解热。
ΔH标×W标/M标=C×ΔT标求出CΔH待测物=CMΔT待测物/W待测物三. 实验准备1. 仪器:500mL杜瓦瓶(或广口热水瓶),贝克曼温度计,0-50 ºС1/10刻度,秒表,磁力搅拌器,放大镜(放大6-9倍),短颈小玻璃漏斗(外径约2cm),电子天平,干燥器,蜡光纸,500mL 量筒。
2. 药品:AR干燥KCl和KNO3粉末(事先用称量瓶存放并置于干燥器中)。
四. 仪器使用【插入录像】1-溶解热测定装置的安装方法2-磁力搅拌器的使用方法3-电子天平的使用方法五.操作要点(各实验步骤中的操作关键点)1、装置仪器。
2、调节贝克曼温度计,使水银柱面处于刻度的上半部。
3、准确称取预先于105 ºС烘干并磨细的标准物KCl 7.5±0.01克和待测物KNO3 5.06克于蜡光纸上,包裹好置于干燥器中备用。
4、测定量热系统的热容。
5、测定KNO3的积分溶解热。
6、实验结束,洗净,晾干量热装置。
六.数据处理1、根据加样前后量热计温度的变化,绘制温度-时间图,利用雷诺校正图,求出ΔT KCl与ΔT KNO3。
2、由ΔT标和ΔH标(KJmol-1)求量热系统的热容3、由量热计的热容、W KNO3和ΔT KNO3计算硝酸钾的积分溶解热。
溶解热的测定 实验报告
![溶解热的测定 实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/163d39bc900ef12d2af90242a8956bec0875a553.png)
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所吸收或释放的热量。
它是研究溶解过程的重要参数,对于了解溶解动力学和热力学性质具有重要意义。
本实验旨在通过测定溶解过程中的温度变化,来计算溶解热。
实验步骤:1. 实验前准备:准备所需的实验器材和试剂,包括烧杯、温度计、搅拌棒、电子天平、蒸馏水等。
2. 实验操作:a. 将一定质量的溶质加入烧杯中,并记录其质量。
b. 向烧杯中加入一定量的溶剂,并用搅拌棒搅拌均匀。
c. 在溶解过程中,用温度计测量溶液的温度变化,并记录下来。
d. 根据温度变化曲线计算溶解热。
实验结果与数据处理:在实验中,我们选择了无水乙醇作为溶剂,将一定质量的氯化钠溶解其中。
实验过程中,我们记录下了溶液的质量、溶解过程中的温度变化,并绘制了温度变化曲线。
根据实验数据,我们可以使用以下公式计算溶解热(ΔH):ΔH = q / m其中,q为溶解过程中吸收或释放的热量,m为溶质的质量。
通过实验测得的数据和计算,我们得到了氯化钠的溶解热为X kJ/mol。
这个结果与文献值进行对比后,发现两者相差不大,说明实验结果较为准确。
讨论与分析:在实验过程中,我们注意到溶解过程中的温度变化曲线呈现出两个阶段。
在溶解开始时,温度下降较快,后期则趋于平稳。
这是因为溶解过程中吸收了大量的热量,导致温度下降。
随着溶解的进行,溶质与溶剂之间的相互作用力逐渐增强,温度变化逐渐减小,最终趋于稳定。
实验中可能存在的误差主要来自以下几个方面:1. 实验器材的误差:包括温度计的精度、烧杯的热容等。
2. 操作误差:在溶解过程中,温度的测量和记录可能存在一定的误差。
3. 环境误差:实验室环境的温度变化等因素也可能对实验结果产生一定的影响。
为了减小误差,我们可以采取以下措施:1. 使用精确度较高的实验器材和仪器,确保测量的准确性。
2. 在实验过程中,尽量减小外界环境对实验的干扰,例如控制实验室的温度稳定。
溶解热的测定
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实验一 溶解热的测定一、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。
3、初步了解计算机采集处理实验数据、控制化学实验的方法和途径。
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1 mol 溶质溶解在n 0 mol 溶剂中时所产生的热效应,以Q s 表示。
后者是1 mol 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0,,s T p n Q n ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭。
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1 mol 溶质和n 01 mol 溶剂的溶液稀释到含溶剂n 02 mol 时所产生的热效应,以Q d 表示,显然,Q d = Q s ,n02 – Q s ,n01。
后者是1 mol 溶剂加到无限量某一定浓度溶液中时所产生的热效应,即0,,s T p nQ n ⎛⎫∂⎪∂⎝⎭。
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 混合后的总焓为 H ΄ = n A H m ,A + n B H m ,B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 A ΔH m ,A + n B ΔH m ,B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:,,0,,As m A m Bm AmBB Bn H Q H H n HHn n ∆==∆+∆=∆+∆ 故在Q s ~ n 0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。
溶解热的测定
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5.在0.0001g精度的电子天平上,称量空的称量瓶的质量,计算每份样品中溶解的KNO3的质量。
5.实验数据处理分析
1.常数测定
开始溶解时间:14:39:58
室温/℃:19.2
开始溶解时水温/℃:19.7
积分溶解热Qs可由实验直接测定,其它三种热效应则通过Qs—n0曲线求得。在Qs—n0图上,不同n0点的切线斜率为对应于该浓度溶液的微分冲淡热,即 =AD/CD。该切线在纵坐标上的截距为OC,即为相应与该溶液浓度的微分溶解热 。而在含有1mol溶质的溶液中加入溶剂使溶剂量由n02mol增至n01mol过程的积分冲淡热为Qd=(Qs)n01-(Qs)n02=BG-EG。
1.93
n0范围
积分冲淡热QdJ/mol
75~100
898.27
100~200
1432.19
200~300
501.74
300~400
255.7
6.结果讨论及误差分析
硝酸钾溶于水的溶解过程总体上看是一个吸热过程,通过测定累计加入硝酸钾的质量和引起的热效应,做出摩尔积分溶解热与n0的关系曲线,进而求出溶解过程中的其他热效应。摩尔积分溶解热、摩尔微分溶解热随n0增大而增大,摩尔微分冲淡热、摩尔积分冲淡热(n0变化值相同)则随n0增大而减小。
998.55
998.55
40.485
2
1.4942
0.0147
0.0394
304.2278
581.41
1579.96
40.055
3
2.5395
0.0251
0.0645
185.8655
物理化学实验溶解热的测定
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物理化学实验—溶解热的测定
二、三人同时操作。1人采零,按锁定;1人点“开始计时” ,同时记下“标准北京时间”;1人加料。
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物理化学实验—溶解热的测定
注意
软件操作中 串口设置为:COM1
在温差=-0.001时,加入下一个样品
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(2)曲线A点的切线斜率等 于该浓度溶液的微分冲淡热。 =AD/CD (3)切线在纵轴上的截距等 于该浓度的微分溶解热。 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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物理化学实验—溶解热的测定
3.测量热效应是在“量热计”中进行。
实验过程中,要求P=IV稳定,因加热时加热器阻值会少量变
化,故若发现P不为初始值,应适当调节WLS-2A的细调电位 器,使得P=IV为初始值。(这一步要求操作稍快,以避免杜 瓦瓶内蒸馏水升温过高而使其与环境温度相差过大而造成较大 的误差)
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物理化学实验—溶解热的测定
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物理化学实验—溶解热的测定
3.4.测定完毕后,切断电源,打开量热计,检查KNO3是否溶完,如未 全溶,则必须重作;溶解完全,可将溶液倒入回收瓶中,把量热器等器 皿洗净放回原处。 3.5.输入每次的样品的质量、样品分子量、水的质量、电流值、电压 值,点击“计算”。则在每次样品的相应的框里显示时间值、Q值、n 值。本实验装置和微型计算机联用时,微机作出的“溶解热-数据采集 及计算界面”和“图1-2 溶解热Q-N曲线图”如图Ⅱ-2-5及图Ⅱ-2-6所示 。 6.如需保存这次实验的值,点击“保存”,则把图形、每次样品的 相应值和实验的初始值保存下来。如需打开实验数据,点击“打开” ,则在相应的框里显示相应的数据。如需打印实验数据,点击“打印 ”。
溶解热的测定-物化实验报告
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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’。
实验一溶解热的测定
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实验一 溶解热的测定一、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。
3、初步了解计算机采集处理实验数据、控制化学实验的方法和途径。
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1 mol 溶质溶解在n 0 mol 溶剂中时所产生的热效应,以Q s 表示。
后者是1 mol 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0,,s T p n Q n ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭。
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1 mol 溶质和n 01 mol 溶剂的溶液稀释到含溶剂n 02 mol 时所产生的热效应,以Q d 表示,显然,Q d = Q s ,n02 – Q s ,n01。
后者是1 mol 溶剂加到无限量某一定浓度溶液中时所产生的热效应,即0,,s T p nQ n ⎛⎫∂⎪∂⎝⎭。
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 混合后的总焓为 H ΄ = n A H m ,A + n B H m ,B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 A ΔH m ,A + n B ΔH m ,B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: ,,0,,As m A m Bm AmBB Bn H Q H H n HHn n ∆==∆+∆=∆+∆ 故在Q s ~ n 0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。
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溶解热的测定实验七 溶解热的测定一、实验目的1.掌握采用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,并用作图法求出硝酸钾在水中的微分溶解热、积分稀释热和微分稀释热。
3.掌握溶解热测定仪器的使用。
二、实验原理物质溶解过程所产生的热效应称为溶解热,可分为积分溶解热和微分溶解热两种。
积分溶解热是指定温定压下把1mol 物质溶解在n 0mol 溶剂中时所产生的热效应。
由于在溶解过程中溶液浓度不断改变,因此又称为变浓溶解热,以△sol H 表示。
微分溶解热是指在定温定压下把1mol 物质溶解在无限量某一定浓度溶液中所产生的热效应,以表示.在溶解过程中浓度可视为不变,因此又称为定浓度溶解热,以0,,)(n p T sol nH∂∆∂表示,即定温、定压、定溶剂状态下,由微小的溶质增量所引起的热量变化。
稀释热是指溶剂添加到溶液中,使溶液稀释过程中的热效应,又称为冲淡热。
它也有积分(变浓)稀释热和微分(定浓)稀释热两种。
积分稀释热是指在定温定压下把原为含1mol 溶质和n 01mol 溶剂的溶液冲淡到含n 02mol 溶剂时的热效应,它为两浓度的积分溶解热之差。
微分稀释热是指将1mol 溶剂加到某一浓度的无限量溶液中所产生的热效应,以n p T sol n H,,0)(∂∆∂表示,即定温、定压、定溶质状态下,由微小的溶剂增量所引起的热量变化。
积分溶解热的大小与浓度有关,但不具有线性关系。
通过实验测定,可绘制出一条积分溶解热△sol H 与相对于1mol 溶质的溶剂量n 0之间的关系曲线,如图1所示,其他三种热效应由△sol H~n 0曲线求得。
设纯溶剂、纯溶质的摩尔焓分别为H m1和H m2,溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为H 1和H 2,对于由n 1mol 溶剂和n 2mol 溶质组成的体系,在溶质和溶剂未混合前,体系总焓为:图1H=n 1 H m1+n 2 H m2 (1)将溶剂和溶质混合后,体系的总焓为:H’= n 1 H 1+n 2 H 2 (2)因此,溶解过程的热效应为:△H=n 1(H 1-H m1)+n 2(H 2-H m2)=n 1△H 1+n 2△H 2 (3)在无限量溶液中加入1mol 溶质,(3)式中第一项可以认为不变,在此条件下所产生的热效应为(3)式中第二项中的△H 2,即微分溶解热。
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物理化學實驗結報實驗項目:溶解熱的測定第9組姓名:楊程偉學號:1100101131一、記錄數據室溫= 21 ℃氣壓= 768 mmHg 室溫下貝克曼溫度計的度數:4.26(t1) A:量熱器的水當量(一般水銀或酒精溫度計測量)B:溶解熱的測定試樣名稱︰ KCl1.蒸餾水的溫度變化 (第一次)2.蒸餾水的溫度變化 (第二次)二、數據整理與計算A量熱器的水當量B溶解熱計算三、繪圖以貝克曼溫度計的讀數為縱座標,時間為橫座標作圖,畫出溶解熱溫度測量變化曲線。
並標出t2及t1。
實驗1實驗2四、問題與討論1、在水當量測定實驗中,為什麼冷熱水的量要配合量熱器的的大小?為什麼冷熱水的量需各一半?太多或太少有什麼影響?又為什麼溫度不宜太高?答案:1.為了達成熱平衡。
讓冷水和熱水的量須配合著量熱器的大小,才能使整個量熱器筒內與水達熱平衡,藉此吸放熱才會差不多,進而來降低誤差。
2. 熱水量和冷水量若相等,故吸熱的量和放熱的量也會相等。
在求得水當量大小時,若冷水跟熱水的量不一致,吸收的量就不等於放熱量就無法精準的求出水當量大小。
若太少的水,空氣與水的接觸面積增大,可能帶走熱量。
3.若溫度太高,熱水與量熱器平衡溫度會太高,而損失的熱量就會隨之增大,若要與外界溫度達成平衡,量熱器內的溫度不宜過高。
2、本實驗做溶解熱測定時,所用蒸餾水的溫度需要高於室溫下平衡水溫1℃?答案:貝克曼溫度計的溫度讀數範圍有限,不能低於或高於貝克曼溫度讀數範圍,故要高於室溫約1℃。
若溶解為吸熱反應則需注入較室溫高約1℃之蒸餾水。
3、如何預估溶質的量,使得貝克曼溫度計上升或下降2℃?答案:利用公式1. q = (w2+k)×S1×(t2-t3)+w1×S2×(t1-t3)2.△H=(q×M)÷w1已知水容量,查詢氯化鉀之理論溶解熱,利用上式計算上升2℃所需之氯化鉀的量。
5g的氯化鉀大約會使水溫下降1℃, 10g的氯化鉀大約會使水溫下降2℃,因此可得所需的kcl的量。
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溶解热的测定吴大维 2006030027 生64 同组实验者:王若蛟实验日期:2008年5月16日 提交报告日期:2008年5月30日指导教师:张连庆1 引言1.1 实验目的1.测量硝酸钾在不同浓度水溶液的溶解热,求硝酸钾在水中溶解过程的各种热效应。
2.掌握量热装置的基本组合及电热补偿法测定热效应的基本原理。
3.复习和掌握常用的测温技术。
1.2 实验原理 1.2.1 基本实验原理物质溶于溶剂中,一般伴随有热效应的发生。
盐类的溶解通常包含着几个同时进行的过程:晶格的破坏、离子或分子的溶剂化、分子电离(对电解质而言)等。
热效应的大小和符号决定于溶剂及溶质的性质和它们的相对量。
在热化学中,关于溶解过程的热效应,需要了解以下几个基本概念。
溶解热 在恒温恒压下,溶质B 溶于溶剂A(或溶于某浓度溶液)中产生的热效应,用sol H ∆表示。
摩尔积分溶解热 在恒温恒压下,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sol m H ∆表示。
sol sol m BHH n ∆∆=(1)式中, B n 为溶解于溶剂A 中的溶质B 的物质的量。
摩尔微分溶解热 在恒温恒压下,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,,()A sol T P n B H n ∂∆∂表示,简写为()A sol n BHn ∂∆∂。
稀释热 在恒温恒压下,一定量的溶剂A 加到某浓度的溶液中使之稀释,所产生的热效应。
摩尔积分稀释热 在恒温恒压下,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,这个过程产生的热效应,以dil m H ∆表示。
21dil m sol m sol m H H H ∆=∆-∆ (2) 式中,2sol m H ∆、1sol m H ∆为两种浓度的摩尔积分溶解热。
摩尔微分稀释热 在恒温恒压下,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,,()B sol T P n A H n ∂∆∂表示,简写为()B sol n AHn ∂∆∂。
在恒温恒压下,对于指定的溶剂A 和溶质B ,溶解热的大小取决于A 和B 的物质的量,即 (,)sol A B H n n ∆=⎰(3) 由(3)式可推导得:,,,,()()B A sol sol sol A T P n B T P n A BH HH n n n n ∂∆∂∆∆=+∂∂ (4) 或 ,,,,()()B A sol sol A sol m T P n T P n B A BH H n H n n n ∂∆∂∆∆=+∂∂ (5) 令0/A B n n n =,(5)改写为:0,,,,()()B A sol sol sol m T P n T P n A BH HH n n n ∂∆∂∆∆=+∂∂ (6) (6)式中的sol m H ∆可由实验测定,0n 由实验中所用的溶质和溶剂的物质的量计算得到。
作出sol m H ∆-0n 曲线,见图2-3-1。
曲线某点(01n )的切线的斜率为该浓度下的摩尔微分稀释热(即AD CD),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02n 点的摩尔溶解热与01n 点的摩尔溶解热之差为该过程的摩尔积分稀释热(即BE )。
由图2-3-1可见,欲求溶解过程的各种热效应,应当测定各种浓度下的摩尔积分溶解热。
本实验采用累加的方法,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0n ,而各次热效应总和即为该浓度下的溶解热。
1.2.2 用简易量热计测溶解焓本实验是采用绝热式测温量热计,它是一个包括杜瓦瓶、搅拌器、电加热器和测温部件等组成的量热系统。
装置及电路图如图2-3-2所示。
因本实验测定KNO 3在水中的溶解热是一个吸热过程,热量的标定可用电热补偿法,即先测定体系的起始温度,溶解过程中体系温度随吸热反应进行而降低,再用电加热法使体系升温至起始温度,根据所消耗电能求出热效应Q 。
再由下式可求算出溶解热2121sol T T H QT T -∆=''- , 2Q I RT = (7)式中,1T 、2T 为加入溶质始末的体系的温度;Q 为使体系从2T '升至1T '时的电热(J ); 2T '、1T '为电加热始末的体系温度,I 为电流强度(A );R 为加热器电阻(Ω);T 为通电加热时间(S )。
本实验采用热敏电阻测温系统(详见附录温度的测量与控制),(21T T -)为溶解过程校正后的峰高,(21T T ''-)为加热过程校正后的峰高。
2、实验操作2.1 实验药品、仪器型号及实验装置示意图实验仪器:杜瓦瓶(保温瓶)、CJ-2磁力搅拌器、DYY-7转移电泳仪(恒流源)、浸入式加热器、热敏电阻、惠斯通电桥、XWT-204台式自动平衡记录仪、500mL 容量瓶、大烧杯、AR1140/C 电子天平、研钵。
实验装置示意图如右侧图2所示。
实验药品:KNO3(分子量101.10)2.2 实验条件平均室温:24.0℃2.3 实验操作步骤及操作要点3 结果与讨论 3.1 原始实验数据平均室温:24.0o C20H V =500mlρH20(24.0oC )=0.9972995g/cm 3浸入式加热器电阻阻值R = 14.321Ω表1 溶解热测定的原始数据记录表序号 总质量/g 剩余质量/g I/A t/S 溶解前h 溶解后h ∆溶解h 加热前h 加热后h ∆加热h1 56.5018 51.0631 0.957 101 74.6 24.8 49.8 29.1 74.3 45.2 2 57.4529 50.9950 0.958 146 74.6 19.2 55.4 20.6 83.4 62.83 58.1914 51.4855 0.959 143 83.5 27.8 55.7 27.9 88.3 60.4 4 59.2218 50.8412 0.958 143 88.4 20.3 68.1 21.9 82.2 60.3 5 59.2613 50.8545 0.958 142 82.3 15.7 66.6 16.6 77.5 60.9 6 58.1312 51.0003 0.958 106 77.5 23.0 54.5 23.7 72.4 48.7 757.142551.00970.95810572.627.944.728.071.243.2h 值由雷诺作图法给出,详情见图2-3-3,h 值即为相应切线上规定点(如C 、D 、E 、F )在记录纸上对应的格数。
Δh 为两切线的雷诺作图法距离,实际上代表了加热或溶解前后的温差。
3.2 计算的数据、结果用EXCEL 对数据进行处理可得下表:表2 数据处理表格序号 m/g 累计g m b / 累计mol n b/n 0 Q/J ∆H/J 累计∆H/J∆sol H m /KJ·mol -11 5.4387 5.4387 0.0538 514.941324.7 1459.5182 1459.518227.1310 2 6.4579 11.8966 0.1177 235.41 1918.92 1692.8066 3152.3247 26.7892 3 6.7059 18.6025 0.1840 150.55 1883.42 1736.8602 4889.1849 26.5715 4 8.3806 26.9831 0.2669 103.79 1879.49 2122.6100 7011.7949 26.2717 5 8.4068 35.3899 0.3500 79.14 1866.35 2041.0312 9052.8261 25.8616 6 7.1309 42.5208 0.4206 65.86 1393.19 1559.1136 10611.9397 25.2316 76.132848.65360.481257.561380.05 1427.9646 12039.904325.0184其中n 0=n a /n b =(500/18)/n b ,Q=I 2Rt ,∆H =Q/∆加热h ×∆溶解h ,∆sol H m =累计∆H/累计n b 。
以n 0为x 轴,以∆sol H m 为y 轴,利用OriginPro7.5作图:图4 n 0-∆sol H m 曲线图在n 0等于80,100,200,300,400五点处分别做切线,并求出切线的斜率,便可获知摩尔积分溶解热、摩尔微分溶解热以及摩尔微分稀释热:表3摩尔积分溶解热、摩尔微分溶解热以及摩尔微分稀释热同时还可以求出80→100、l 00→200、200→300、300→400过程的摩尔积分稀释热:表4 摩尔积分稀释热∆dil H m其中,∆dil H m=∆sol H m(n2)-∆sol H m(n1)3.3 讨论分析3.3.1 与标准值对比计算相对误差查附表2-3-1有KNO3在温度25o C ,n0=200时,摩尔积分溶解热为34.899 k J·mol-1 ,本实验室温24.0 o C,与文献温度接近,可计算相对误差得:|26.728-34.889|/34.889=23.39%3.3.2 误差分析通过计算大致的相对误差可知本次实验中出现了比较大的误差。
在OriginPro7.5中采取的是第二顺序指数衰减拟合,R值较大(R2=0.9939);但如果在EXCEL中采用对数拟合,则数据点偏离拟合线较远,这仍然体现了实验数据的误差。
这种情况一方面是由于实验器材的不准确和不理想决定的,另一方面也与实验操作和处理数据的方法有关。
⑴在实验开始时,需要把去离子水的温度调成和室温一致,由于加入热水后温度计示值变化不灵敏,使得温度调节有一定难度,并且最终去离子水的温度与室温很可能仍有一定的差异。
⑵在向容器加入药品的过程中,由于药品潮解,附着在瓶底,所以加入的过程会有些延迟,增大了容器内与外界的热交换,也会造成误差。
特别是第一次加药品时,瓶内水溅到热敏电阻上,使得指针瞬间向左偏移,但盖上瓶盖后指针仍回到原处。
⑶在实验过程中发现,加药品完成后,记录仪指针本应在一定时间内走成直线,但实际上却走成了折线,这很可能是由于仪器本身的因素造成的。
此情况的后果是,在画图计算峰高时切线很难做出,并且不是很准确,极大地影响了数据的准确性。
⑷加热过程中并不能保证完全恒定的电流,前几次加热时电流表显示总有1-3mA的波动,并且每一次打开加热器,在我们没有拧动旋钮的情况下,电流也会较上一次加热有所不同。