溶解热的测定预习报告

实验一 溶解热的测定

实验目的：

1．用简单量热计测定硝酸钾的溶解热。

2．学习量热计热容的标定方法。

3．非绝热因素对实验影响的校正。

4. 学会使用《计算机全过程管理系统》。

实验原理：

物质溶解于溶剂过程中的热效应成为溶解热。

无机盐类的溶解，同时进行晶格的破坏（吸热）和离子的溶剂化（放热）过程。

溶解时存在下列热平衡： 1.M W T K H ∆=∆溶解

溶解完成后，采用电标定，用电加热器，则存在下列热平衡： 结合上面两式： 1.由于在此两过程中，体系温度变化小，一般在1度左右。必须使用贝克曼温度计或精密电子温差仪，才能读到千分位，达到实验的要求。

2.也可以使用热敏电阻作为测温元件，它作为直流电桥的一个臂。热敏电阻因温度变化而电阻发生变化，电桥即有电势输出。用自动平衡记录仪记录，或经放大后由计算机采集，用无纸记录仪记录。

仪器与试剂

500 ml 杜瓦瓶，

装配有加热电炉丝和固体试样加料漏斗；2

.T K IVt ∆=2

1T T IVt W M H ∆∆∆＝溶解

贝克曼温度计或精密温差仪或测温热电阻（配置电桥）；

电磁（或电动）搅拌仪；

直流稳压电源(0~30V，0~2A)；

直流电流表（0.5级，0~1.5A）；

直流电压表（0.5级，0~10V）；

500ml量筒；

停表（用记录仪记录不需要）

记录仪；

分析纯硝酸钾

实验步骤：

1.杜瓦瓶中用量筒加450 ml水（蒸馏水），装置好量热计，开启搅拌。调节输出为0，开启记录仪，记录体系温度稳定过程。

2. 分析天平称取硝酸钾（前先碾成细粉，约

3.3g），在量热计温度稳定3~5分钟后，从加料漏斗加入，记录仪记录

过程温度变化。注意，加料漏斗加料前后应加盖，以减少体系与环境的热交换。

3. 待温度没有明显变化后约3分钟停止记录。

4. 电标定过程与上述溶解过程类似操作，即分为标定前期、标定期和标定后期。电标定时加热电压约6~8V，电流约0.6~0.8A（此项调节应在实验前进行，控制加热功率，使体系在2~3分钟内升高约1度）。记录好通电到断电的加热时间，当体系升温幅度将近溶解降温幅度时，断开电源，但记录继续进行，直到温度上升趋势与标定前期相似为止。

5．杜瓦瓶重新装水，再作一次实验。

数据处理：

1. 用外推法得到溶解过程和标定过程的温差（记录图上

表示温差的垂线长度）。

2. 由两次的结果的平均值计算溶解热。

3. 据有关资料，硝酸钾的溶解热在浓度0.073 mol/L附

近，温度在12.5~250C，可用下式表示：

ΔH溶解=34.99-0.157(t-25) KJ.mol-1

4. 从0.146m冲稀到0.073m的冲稀热用下式计算：

ΔH冲稀=243-8.4(t-25)J.mol-1

5. 按以上资料讨论实验误差。

实验注意事项：

1、实验过程中要求I、V值恒定，故应随时注意观察。

2、固体KNO3易吸水，故称量和加样动作应迅速。固体KNO3在实验前务必研磨成粉状，并在110℃烘干。从漏斗加入时要尽量注意均匀加入，不要造成阻塞，也不要时间太长。

3、本实验应保证样品完全溶解，否则需要重做实验。

4、量热器绝热性能与盖上各孔隙密封程度有关，实验

过程中要注意盖好，减少热损失。

5、电标定过程断电后，要等待足够长的时间，让加热器的余热完全传给溶液，否则误差会较大。

思考题：

1．此量热计绝热效果有限，请提出改进措施，包括量热计和操作过程。

2．如果不采用电标定的方法，解决量热器热容的问题，还可以使用怎样的方法来解决？

3．本实验装置是否适用于测定放热反应的热效应？

4．设计由测量溶解热的方法求CuSO4(s)+5H2O(l)= CuSO4•5H2O(s)的反应热。