双液系的气液平衡相图的绘制

实验注意事项
实验过程中要求I、U值恒定，故应随时注 意调节。 实验过程中切勿把秒表按停读数，直到最 后方可停表。 固体KNO3易吸水，故称量和加样动作应 迅速。为确保KNO3迅速、完全溶解，在实 验前务必研磨到200目左右，并在110℃烘 干。 整个测量过程要尽可能保持绝热，减少热 损失。因量热器绝热性能与盖上各孔隙密 封程度有关，实验过程中要注意盖严。
3. 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的量热 系统。装置及电路图如图2-2-2所示。
图2-2-2 量热器及其电路图 1-伏特计；2-直流毫安表；3-直流稳压电源；4-测温部件5-搅拌 器；6-漏斗
• 因本实验测定KNO3在水中的溶解热是一个吸热过 程，可用电热补偿法,即先测定体系的起始温度T， 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。 • Q=I2Rt=UIt • 式中，I为通过电阻为R的电热器的电流强度(A)； U为电阻丝两端所加电压(V)；t为通电时间(s)。 • 利用电热补偿法，测定KNO3在不同浓度水溶液中 的积分溶解热，并通过图解法求出其它三种热效 应。
Q n 2 T , p ,n1
表示，简写为
Q n 2
n1
。
•冲淡热 在恒温恒压下，1mol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1mol溶质及 n01mol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表示。 •微分冲淡热 在恒温恒压下，1mol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
溶解热的测定
湘南学院化学与生命科学系
实验目的
• 1. 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。 • 2. 用电热补偿法测定KNO3在不同浓度水溶液中 的积分溶解热。 • 3. 用作图法求KNO3在水中的微分冲淡热、积分 冲淡热和微分溶解热。
黄冈师范学院化学与应用化学学院
实验原理
实验步骤
1. 将8个称量瓶编号，在台秤上称量，依次加入干 燥好并在研钵中研细的KNO3，其重量分别为2.5g、 1.5g、2.5g、2.5g、3.5g、4g、4g和4.5g，再用分 析天平称出准确数据。称量后将称量瓶放入干燥器 待用。 2. 在台秤上用杜瓦瓶直接称取200.0g蒸馏水，按 图2-2-2装好量热器。连好线路(杜瓦瓶用前需干燥)。 3. 经教师检查无误后接通电源，调节稳压电源， 使加热器功率约为2.5W，保持电流稳定，开动搅拌 器进行搅拌，当水温慢慢上升到比室温水高出1.5℃ 时读取准确温度，按下秒表开始计时，同时从加样 漏斗处加入第一份样品，并将残留在漏斗上的少量 KNO3全部掸入杜瓦瓶中，然后用塞子堵住加样口。
• 记录电压和电流值，在实验过程中要一直搅拌液 体，加入KNO3后，温度会很快下降，然后再慢慢 上升，待上升至起始温度时，记下时间(读准至秒， 注意此时切勿把秒表按停)，并立即加入第二份样 品，按上述步骤继续测定，直至8份样品全部加完 为止。 • 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，把量热计等器皿洗 净放回原处。 • 5. 用分析天平称量已倒出KNO3样品的空称量瓶， 求出各次加入KNO3的准确重量。
Q n 2 表示，简写为 T , p , n2
Q n 2
n2
2. 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。 设纯溶剂和纯溶质的摩尔焓分别为Hm(1)和 Hm(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，m和H2，m， 对于由n1mol溶剂和n2mol溶质组成的体系，在溶 解前体系总焓为H。 H＝n1Hm(1)＋n2Hm(2) (1) 设溶液的焓为H′， H′＝n1H1，m＋n2H2，m (2)
实验数据处理
1. 根据溶剂的质量和加入溶质的质量，求算溶液的浓度， 以n0表示：
n0 nH 2 O nKNO 3 200.0 W累 1122 18.02 101.1 W累
2. 按Q=IUt公式计算各次溶解过程的热效应。 3. 按每次累积的浓度和累积的热量，求各浓度 下溶液的n0和QS。 4. 将以上数据列表并作QS-n0图，并从图中求出 n0=80，100，200，300和400处的积分溶解热和 微分冲淡热，以及n0从80→100，100→20百度文库， 200→300，300→400的积分冲淡热。
此混合（即溶解）过程的焓变为
ΔH = H΄ – H = nA（Hm，A – H*m，A）+ nB（Hm，B – H*m，B） = nAΔHm，A + nBΔHm，B
• 式中，ΔHm，A即为该浓度溶液的微分稀释 热，ΔHm，B即为该浓度溶液的微分溶解热。 • 根据上述定义，积分溶解热QS为
H nA Qs H m, A H m, B n0 H m, A H m, B nB nB
故在Qs ~ 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：
对A点处的溶液，其 积分溶解热Qs = AF 微分稀释热 = AD/CD 微分溶解热 = OC
从n01到n02的积分稀释热Qd = BG – AF = BE 图2-2-1 QS—n0关系图
1. 在热化学中，关于溶解过程的热效应,有下列几 个基本概念。 溶解热 在恒温恒压下，n2mol溶质溶于n1mol溶剂( 或溶于某浓度溶液)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，1mol溶质溶于n0mol 溶剂中产生的热效应，用Qs表示。 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