10-4- 中和热(焓)的测定
中和热的测定实验
中和热的测定实验1 引言许多化学变化过程都伴随着热效应,即有热量的释放或吸收,中和反应也一样。
这些热效应符合热力学第一定律且与物质的状态、所参加反应的量有关,但与反应经历的途径无关。
其中,中和热的概念包括两点:(1)中和热是由水合氢离子和水合氢氧根离子结合生成1mol水时所放出的热量;(2)对于强酸强碱稀溶液,由于可以看作全部电离,其中和热可以看作是一定值,与参与反应的强酸强碱的种类无关。
本文将燃烧热测定仪[1]用于中和热的测定,选用了合适的量热计(反应器)。
先用已知浓度的氢氧化钠和盐酸反应的中和热数据来确定量热计的热容,随后测定了典型的弱酸醋酸与氢氧化钠反应、盐酸与氢氧化钾反应的反应热,并与文献值作了比较。
本文实验方法和实验装置亦可用于其他热效应如溶解热、稀释热等的快速、准确测定。
2 实验2.1实验原理一定温度、压力和浓度下,1mol强酸和1mol强碱中和时所放出的热量叫中和热。
在固定温度和浓度足够稀的情况下,1mol强酸和1mol强碱中和放出来的热几乎是相等的。
在不同温度下中和热的经验公式为[2]:△H/J= -57111.6 + 209.2(T/℃-25) (1)式中T为反应温度。
当酸(或弱碱)在水溶液中仅部分电离时,其与强碱(或强酸)反应所产生的热效应当是中和热(强酸和强碱)和电离热的代数和。
例如,有:HAc = H++ Ac- △H电离H++ OH-= H2O △H中和+)HAc + OH-= H2O + Ac- △H/中和=△H中和+△H电离实验时,采用化学反应标定量热计的热容量,即将盐酸和氢氧化钠的水溶液置于量热计中进行反应,利用其已知的反应热、测得反应前后量热计的温差来计算体系的热容。
在相同条件下,待测反应在量热计中进行,利用已得到体系的热容量和测得的反应体系的温差来求出待测反应的反应热。
2.2化学试剂HCl、NaOH、CH3COOH、KOH 均为分析纯试剂;配置溶液所用的水为去离子水。
实验 中和热的测定
实验中和热的测定中和热测定是通过实验测量酸碱中和反应中释放或吸收的热量来确定化学反应的热效应的。
该实验可以帮助学生加深对化学反应热变化的理解,学习如何测定热效应,以及掌握一些实验技巧和数据处理方法。
本文将详细介绍中和热测定的实验步骤、注意事项和数据处理方法。
实验原理酸碱中和反应是一种放热反应,当酸和碱完全反应时会释放出一定量的热量。
中和热测定实验基于热力学第一定律,即能量守恒定律,根据热量的释放或吸收来判断化学反应是否发生、反应热的大小、反应物的摩尔比等信息。
实验步骤1. 实验前准备准备两个定容压力计,分别加入适量的酸(如盐酸)和碱(如氢氧化钠)。
2. 实验操作将两个压力计的温度记下来,以确定初始温度。
使用燃烧用的点火器将一个压力计中的酸与另一个压力计中的碱混合起来,通过搅拌或轻轻摇晃来促进反应。
等待几分钟,直到反应结束,记录下混合液的最终温度。
3. 数据处理可以使用以下公式来计算反应热:Q = C × ΔT其中,Q是反应释放或吸收的热量,C是压力计的热容量,ΔT是反应前后温度之差。
为了消除试剂的初始温度差异对实验结果的影响,需要用相同的方法在实验室环境中混合酸和碱,然后测量温度。
将两个压力计的温度差作为基准,并用温差的大小来校正反应热。
注意事项1. 实验过程中需戴手套和护目镜,注意个人安全。
2. 实验器材要清洁干净,以确保实验结果的准确性。
3. 反应结束后需要等待几分钟,以确保反应完成,避免误差。
4. 由于压力计的热容量很小,实验中必须确保热量只来自反应,而不是其他因素。
实验结果通过本实验可得到反应热,从而计算出反应的摩尔热。
可以利用这些数据进行进一步的计算,比如计算反应物的化学计量比例、反应的热力学常数等。
结论。
中和反应热测定
中和反应热测定
中和反应热是指在恒定压力下的酸碱中和反应中释放或吸收的热量。
测定中和反应热可以帮助我们了解反应热力学性质、计算反应焓变以及评估反应的热稳定性等。
一种常见的方法是通过热量计测量中和反应释放或吸收的热量。
具体步骤如下:
1) 准备反应物:准确称取酸和碱的量,使它们符合反应的化学计量比。
2) 混合反应物:将酸和碱混合在热量计容器中。
重要的是要保持实验条件恒定,例如保持温度和压力稳定。
3) 记录温度变化:开始测量前,记录热量计容器内的初始温度。
随后,观察并记录反应发生时温度的变化。
4) 计算反应热量:根据温度变化以及热量计容器中的热容量,可以计算出反应释放或吸收的热量。
需要注意的是,为了减少热量损失,通常在热量计系统中使用双层壁的器皿,并保持封闭状态。
中和反应热的测定可以用于许多化学反应和热力学实验中,以了解反应的能量变化和反应性质。
它对于研究热力学性质、反应速率和反应稳定性等方面具有重要意义。
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。
化学反应热和焓的测量
电解法是一种通过电解反应来测量化学反应热的方法。
电解法中,电流通过电解质溶液,使电解质溶液中的离子发生电化学反应,产生热量。
电解法的原理是基于法拉第定律,即电流通过电解质溶液时,产生的热量与电流强度、电解质溶液的电阻和电解质溶液的浓度有关。
电解法的优点是可以直接测量化学反应热,而不需要间接计算。
a. 准备反应物和反应条件b. 测量反应开始和结束时的温度c. 计算热量变化d. 计算反应热和焓
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热化学法
原理:通过测量化学反应前后的温度变化来计算反应热和焓
仪器:需要温度计和热电偶等设备
步骤:首先,测量反应物和产物的温度;然后,计算反应前后的温度变化;最后,根据温度变化计算反应热和焓
避免热量损失:使用保温材料包裹反应容器,减少热量损失,提高测量准确性。
准确计算焓变:根据反应物的质量和反应热,准确计算焓变,避免计算误差。
重复实验:进行多次实验,确保测量结果的可靠性和准确性。
气体法注意事项
气体的纯度:确保气体的纯度,避免杂质影响测量结果
气体的压力:控制气体的压力,使其在规定的范围内
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气体的流量:调节气体的流量,使其稳定且均匀
气体的温度:保持气体的温度恒定,避免温度变化影响测量结果
电解法注意事项
电解池的构造:选择合适的电极材料和电解液
测量时间:选择合适的测量时间,避免过长或过短的测量时间影响测量结果
温度控制:保持电解池温度恒定,避免温度过高或过低
电流控制:保持电流稳定,避免过大的电流波动
热化学法的局限性:需要精确测量反应前后的温度变化,因此对实验设备和操作技术要求较高。
中和焓的测定实验报告物化实验
中和焓的测定实验报告物化实验实验名称:中和反应的焓变测定实验实验目的:通过测定酸碱中和反应的热效应,计算出反应的热焓变化。
实验原理:酸碱中和反应是一种放热反应,反应过程中释放出的热量可以用于计算反应的热焓变(∆H)。
酸溶液在与碱溶液反应时,会释放出热量,其热量大小与反应的摩尔热量成正比,即:Q = nC∆T其中,Q为反应释放的热量(单位:焦耳),n为反应生成物或反应物的摩尔数,C为溶液的热容(单位:焦耳/摩尔/开尔文),∆T 为反应时溶液温度的变化(单位:开尔文)。
根据Hess定律,若有多个反应可以得到同一个化学反应的产物,则它们的热焓变的代数和相等。
因此,在本实验中,可以通过将标准酸溶液与标准碱溶液混合,观察混合时溶液温度的变化,从而计算出热焓变化,并求得未知物质的热焓变。
实验操作:1. 将分别称取出0.2mol/L的氢氧化钠NaOH溶液和0.2mol/L的盐酸HCl溶液各10ml,加入烧杯中。
2. 将烧杯插入热绝缘杯中,记录初始温度。
3. 快速将NaOH溶液倒入加入HCl溶液中,用玻璃棒快速搅拌。
4. 记录溶液温度的最高值。
5. 重复以上操作,进行3次实验,取平均值。
实验结果:实验数据如下表所示:| 实验次数 | 初始温度(℃) | 最高温度(℃) | ∆T(℃)|| ------ | ----------- | ------------ | ------- || 1 | 25.0 | 33.5 | 8.5 || 2 | 25.0 | 33.3 | 8.3 || 3 | 25.0 | 33.8 | 8.8 |平均∆T = (8.5+8.3+8.8)/3 = 8.53℃实验数据处理:1. 计算混合溶液的摩尔数,根据NaOH和HCl的反应,可知反应中1mol NaOH与1mol HCl完全反应生成1mol NaCl和1mol H2O,因此:n(NaOH) = n(HCl) = 0.2mol/L × 0.010L = 0.002mol2. 计算混合溶液的热容,由于混合溶液的体积为0.02L,因此可以假设混合溶液的热容等于纯水的热容,即C = 75.3J/(mol·K)。
反应热的测量和计算中和热的测定
反应热的测量和计算中和热的测定反应热是指化学反应过程中释放或吸收的热量。
测量和计算反应热对于了解反应热力学性质以及优化化学反应过程至关重要。
在本文中,我们将探讨反应热的测量和计算过程,并重点介绍热量的测定方法。
1.反应热的测量方法:1.1热电偶:热电偶是将两种不同材料的导线焊接在一起形成电路,当两端温度不一致时,电路中会产生一个热电势差。
通过测量热电势差可以确定反应过程中的温度变化,从而计算得出反应热。
1.2差动热量计:差动热量计是测量反应热的传统方法之一,其基本原理是将反应物和参比物分别置于两个绝热室中,通过测量两个室的温度变化,可以确定反应热。
1.3扩散泵:扩散泵是一种通过气体的扩散来测量反应热的方法。
扩散泵基于气体分子在两个不同温度区域之间的自然扩散,通过测量扩散速率的变化可以计算得出反应热。
2.热量的测定:热量是指单位时间内传递的能量,通常以焦耳(J)为单位。
在反应热测定中,为了得到准确的反应热值,需要考虑到以下几个因素:2.1基准的选择:在反应热的计算中,需要选择一个基准来进行参考。
常见的基准选择包括标准状况(298K、1atm)、过量热燃烧基准和形成热基准等。
2.2配平反应方程:为了准确计算反应热,需要确保反应方程式配平。
配平反应方程可以通过质量守恒和电荷守恒原理进行。
2.3温度修正:由于反应过程中温度的变化,反应热的测定需要考虑到温度修正。
温度修正通常通过计算温度变化与热容之间的关系得出。
2.4压力修正:3.计算反应热:计算反应热的方法通常基于热力学第一定律,即能量守恒定律。
根据能量守恒原理,在化学反应中,反应热等于反应物的能量与生成物能量之差。
3.1反应热的计算公式:反应热(ΔH)可以通过下列公式计算得出:ΔH=ΣnΔHf(生成物)-ΣmΔHf(反应物)其中,ΔHf是标准生成焓,n和m分别代表生成物和反应物的摩尔数。
3.2热力学计算软件:为了方便进行反应热的计算,可以使用化学热力学计算软件,如Gaussian、Gibbs等。
中和热的测定详解共27页
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30、风俗可以造就法律,也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
中和热的测定详解
谢谢!
36、自己的鞋子,自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢,但是我从不ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ退。——亚伯拉罕·林肯
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26、我们像鹰一样,生来就是自由的 ,但是 为了生 存,我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子,然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理,即使延续时 间再长 ,也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中,哪 里没有 法律, 那里就 没有自 由。— —洛克
39、勿问成功的秘诀为何,且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔,思而不学则殆。——孔子
中和热测定PPT课件
5
• 燃烧热和中和热的区别与联系Leabharlann 相同点能量变化 △H
燃烧热
中和热
放热反应
△H<0
反应物的量 1mol(可燃物)
不同点
生成物的量
反应热的含 义
H2O是1mol
1mol反应物完全 燃烧时放出的热 量;不同反应物, 燃烧热不同。
生成1mol H2O时 放出的热量;不 同反应物的中和 热大致相同,均 约为57.3kJ/mol
Q =(V酸ρ酸+V碱ρ碱)·c·(t2-t1) ②
.
9
Q =(V酸ρ酸+V碱ρ碱)·c·(t2-t1) ②
药品
50mL 0.50 mol/L 盐酸 50mL 0.55 mol/L NaOH溶液
已知 V酸=V碱=50 mL。 ρ酸=ρ碱=1 g/cm3 c=4.18×10-3 kJ/(g·℃)
请把以上数据代入式②,得出Q的表示式:
(3)实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50mL,
各溶液密度为1g/cm3,生成溶液的比热容C=
4.18J/(g·℃)实验起始温度为22.0℃,终止温度为
25.4℃。试求中和热△H=________-___________。
56.8kJ/m
.
ol
19
[练习]50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L
(2)ΔH = - [100 g×4.18×10 - 3 kJ·(g·℃) -
1×3.4 ℃]÷0.025 mol=-56.8 kJ·mol-1。
(3)因弱电解质的电离过程是吸热的,将 NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水反应
后放出的热量少,所以ΔH1>ΔH。
.
35
中和热的测定
离物质等),这部分反应热不属于中和热
⑤有弱酸或弱碱参加的中和反应,其中和热的数值都 小于57.3,这是因为反应时弱酸或弱碱发生电离需要吸收 热量
返回
1.含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol/L的H2SO4溶液反应,放出 11.46 kJ的热量,表示该反应中和热的化学方程式为 D
不相等 出的热量__________(填“相等”或“不相等”),所求中
相等 和热________(填“相等”或“不相等”),简述理由:
因为中和热是指在稀溶液中,1 mol H+和1 mol OH-发生中和反应 _____________________________________________. 生成1 mol H2O所放出的热量,与酸碱的用量无关
1 O4(aq)+H2O(l) 2 2 2 2 ΔH=-11.46 kJ/mol B.2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-11.46 kJ/mol C.2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ/mol 1 1 D.KOH(aq)+ H2SO4(aq)=== K2SO4(aq)+H2O(l) 2 2 -57.3 kJ/mol
返回
2、中和反应反应热的测定
①仪器及药品
②实验步骤
返回
中和反应反应热的测定
⑴装置(如右图)
返回
(2)注意事项 ①为了减少误差,必须确保 热量 尽可能少的损失;实验 重复两次,取测量数据的 平均值 作计算依据. ②为了保证酸、碱完全中和,常采用 碱 稍过量的方法. (3)测定原理 Q ΔH=- ,其中 Q=c· m·Δt. nH2O
中和热的测定详解
的中和热为Δ H=
-56.01 kJ/mol
。
(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,则测得的中 和热会
偏小
(填“偏大”、“偏小”或“不 。
用醋酸代替盐酸,醋酸 电离要吸收热量,造成测得中和热偏小
变”),其原因是
(4)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸 溶液的步骤,若无此操作步骤,则测得的中和热
实验误差分析
实验所测得的数据若不是为57.3 kJ/mol,则产 生误差可能的原因是:
1.量取溶液的体积有误差(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50mL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。
HCl(aq)+NaOH (aq)= =NaCl (aq) +H2O(l) △H=-57.3kJ/mol HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+ H2O(l) △H=-57.3kJ/mol H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) △H=-114.6kJ/mol
5、若改用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL 0.55mol/L的NaOH溶液,所测中和热的数值 是否约为本实验结果的二倍(假定各步操作 没有失误)?放出的热量是否为原来的二倍?
否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生 成1molH2O时放出的热量,其数值与反应物 的量的多少无关,故所测结果应基本和本次 实验结果相同(若所有操作都准确无误,且 无热量损失,则二者结果相同)。
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
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)。
热量计常数的测定
• (5)式中的负号“-”表示反应放热。
三、实验步骤:
• 1、准备工作 • 实验连接图:
• 量热计:
• 2、测量工作
• (1)热量计常数K的测定
• ① 热量计装置如图所示。用干布擦净量热杯,用量筒取 500ml蒸馏水注入其中,放入搅拌磁子,调节适当的转速, 塞紧瓶盖。
• ② 将精密直流恒流电源的两输出引线分别接在电热丝的 两接头上,打开电源开关,调节输出电压和电流(功率P 为3~4W),然后将其中一根接线断开。
1、数据记录:
室温___________, 气压________________ 表一 热量计常数K的测定
次数 温度读数
表二 测定弱酸强碱中和热的温度读数
次数 温度读数
五、注意事项
• 1、 在三次测量过程中,应尽量保持测定条件的一致。如 水和酸碱溶液体积的量取,搅拌速度的控制,初始状态的 水温等。
• ③ 打开精密数字温度温差仪开关,温度基本稳定后按下 “采零”键并“锁定”,再设定“定时”1分钟,此后每 分钟记录一次温差。
• ④ 当记下第十个读数时,立即将稳压电源断开的 接线接上(此时即为加热的开始时刻),并连续 记录温差和计时,根据温度变化的大小可以调整 读数的间隔,但必须连续记时。
• 注:在通电过程中必须保持电流强度I和电压U恒 定,并记录其数值。
•
K = IUT/ ΔT
(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ΔγH中
和及ΔγHm均由下式计算:
• ΔγHm = - (KΔT/cV)×1000
(5)
• 式中
• c - 酸(或碱)溶液的初始浓度,mol·dm-3;
《中和热的测定》(课件)
为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和, 采用0.55 mol/L NaOH溶液,使碱稍稍过量。若使 盐酸过量,亦可。 5.重复实验两次,取测量所得数据的平均值作为 计算依据。
[议一议]你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol,若
不是,分析产生误差的原因。
可能的原因有: 1.量取溶液的体积有误差(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。
中和热的测定
放热反应:反应体系的能量降低
能 量 反应物
吸热反应:反应体系的能量升高
能 量 生成物
△H<0
放热 生成物 反应过程
△H>0 吸热
反应物 反应过程
4、规定:
放热反应: ΔH<0或 ΔH为“-” 吸热反应:ΔH>0 或ΔH为“+”
放热反应
吸热反应 △H﹥0或△H为 “+”
△H表现 行式 物质总能 量变化
讨论下列问题 1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸,所测结果是否会有所变化? 为什么? 2.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液,所测中和热的数值是否约为本 实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)? 答案:1.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。 2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量,其数值与反应物的量的 多少无关,故所测结果应基本和本次实验结果相 同(若所有操作都准确无误,且无热量损失,则 二者结。
中和焓的测定实验报告物化实验
中和焓的测定实验报告物化实验实验名称:中和焓的测定实验
实验目的:
1. 掌握使用夏比式量热计测定中和反应的热效应的方法。
2. 确定弱酸弱碱的中和反应的热效应。
实验原理:
中和反应是指酸与碱在一定条件下反应形成盐和水,并可能伴随
着放热或吸热的过程。
本实验采用夏比式量热计测定弱酸弱碱的中和
反应的热效应。
实验中,待测酸溶液和溶于水中的氢氧化钠溶液在定压、恒温条件下反应,反应过程中放出的热量被吸收到量热计水槽中,根据量热计水槽温度的变化量计算反应热值。
实验步骤:
1. 取一定量的氢氧化钠溶液,加入量热计水槽中。
2. 用滴定管逐滴加入待测酸溶液,直至中和反应进行到底,水槽
内稳定。
3. 记录水槽初始温度和终止温度,计算反应热值。
实验结果:
实验采用0.050 mol/L的氢氧化钠溶液和0.050 mol/L的
C2H5COOH(乙酸)溶液进行测定。
采用夏比式量热计测定,测量到反
应热值为-10.7 kJ/mol。
实验分析:
实验结果表明,弱酸弱碱的中和反应是放热反应。
这是因为乙酸
和氢氧化钠反应在一定条件下,释放了能量,从而使反应产生的热量
被吸收到量热计水槽中,导致水槽温度升高。
实验总结:
本实验通过实际测定重现了中和焓的测定实验,掌握了夏比式量
热计测定中和反应的热效应的方法,并用实验结果进一步验证了弱酸
弱碱的中和反应是放热反应,达到了预期的实验目的。
在实验过程中,要保证仪器设备的准确性,操作的精确性,避免实验误差的发生。
同时,还要注意安全,保证实验室环境和自己的安全。
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座位号:10 姓名:唐红娟 专业:化学工程与工艺 学号:14124101220
中和热(焓)的测定
一、 实验目的
1、
通过实验了解中和热的概念 2、
了解用热量计来直接测定反应热效应的实验方法与操作技能。
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和精密数字温度温差仪。
二、 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,由于他们在水中完全解,中和反应实质上是氢离子和氢氧根离子的反应。
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:
H + + OH - = H2O △H 中和=-57.36 J·mol -1
本实验利用热量计分别测定盐酸和氢氧化钠中和反应的△H 中和。
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 △T (K )。
根据焦耳-楞次定律可知,热量
计常数K 为:
IUt
K=T ∆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△H 中和及△H 均由下式计算:
K rHm=-1000T CV ∆∆⨯式中:C 为酸(或碱)溶液的初始浓度,3mol dm ; V 为酸或(碱)溶液的体积,ml 。
三、 实验仪器和试剂
热量计(包括杜瓦瓶、电热丝、储液管、磁力搅拌器)1套;精密直流稳压
电源1台;精密数字温度差仪1台;量筒(500ml 、50ml )各一个;13mol
dm NaOH ;13mol
dm HCl 。
四、 实验步骤
热量计常数K 的测定
热量计的装置如右图
用干布擦净杜瓦瓶,用量筒取500ml 蒸
馏水注入其中,放入搅拌磁子,调节适当的
转速,轻轻地塞紧杜瓦瓶的瓶塞。
按下精密
数字温度温差仪开关,片刻后按一下“采零”
键,再设定“定时”30S ,此后每30S 记录
一次温差,当记下第10个读数时,立即将稳
压电源断开的接线接上(此时即为加热的开
始时刻),并连续记录温差,根据温度的变化
的大小可以调整读数的间隔,但必须连续记
时。
在通电过程中必须保持电流强度I 和电
压U 很定,并记录其数据。
待温度升高
0.8-1.0℃时,关闭稳压电源开关,并记录通话时间t 。
继续搅拌,每间隔30S 记录一次温差,断电后测10个点为止。
用作图法确定由于通电而引起的温度变化T 。
中和热的测定
将杜瓦瓶中的水倒掉,用于布将杜瓦瓶擦干净,重新用量筒取400ml 蒸馏
水注入其中,然后加入50ml 13mol
dm HCl 溶液。
再取50ml ,溶液注入碱储液管中,仔细检查是否漏液,然后将玻璃棒插入储液管中。
调节适当的转速,轻轻地塞进瓶塞,每分钟记录一次温差,每隔30S 记录一次大概10次。
然后将储液管中玻璃塞往上提,使碱和酸反应。
继续每隔30S 记录一次温差(注意整个实验过程时间是连续记录的)。
用作图法确定.
五、 数据记录与处理
1、
数据记录:室温:25.4℃,气压:100.05Kp 2、 数据处理
表1 热量计常数K的测定
表2 测定强酸强碱的中和热的温度差读数
IUt 0.03K=0.02651.132
T ≡≡∆ K 0.0265rHm=-10001000 5.3KJ 10.005
T CV ∆∆⨯≡⨯≡⨯
六、 注意事项
本实验是用同一热量计在相同条件下分别测定电加热温差△T1及中和热反应温差△T2。
在三次测量过程中,应尽量保持测定条件一致,例如水和酸碱溶液的体积的量取,角半速率控制,初始状态的水温等。
实验所用的13mol
dm HCl 、NaOH 溶液应该准确配制,必要时可进行标定。
实验所求的△H 均为一摩尔反应的中和热。
为保证酸完全被中和,碱溶液可以稍稍过量。
在电加热测定温差△T1 过程中,要经常察看电流强度和电压是否保持恒定,此外,若温度上升较快,可改每半分钟记录一次。
在测定中和反应时,当加入
碱液后,温度上升很快,要读取温差上升所达到的最高点,若温度是一直上升而不下降,应记录上升变缓慢的开始温度及时间,只有这样才能保证作图法求得△T的准确性。
七、思考题
1、本实验中HCl和NaOH何者过量的?既为过量为何要用移液管吸取?
答:在本实验中,NaOH溶液过量,这是精确度的问题跟过量与否不是有很大的关系。
2、为何在测定量热器常数K时,必须把温度计、试管、玻璃棒。
等都放
在量热器内?
答:这是一整套装置,有利于减少系统误差。