中和反应反应热的测定实验报告
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实验 中和热的测定实验的教学要求学生应通过量热实验,掌握热化学的主要研究手段,并以此为基础,分析过程中能量的来源及变化情况。
本实验的具体要求是:1.学生应通过中和热的测定,明确量热实验的基本方法。
2.掌握量热计的构造原理及特点,并能独立设计测定非反应体系热效应(例如溶解热、稀释热等)的仪器构造及操作过程。
3.学会测定量热计常数的几种方法,比较各自的优点与不足。
4.了解中和反应所用酸的种类及浓度对中和热引起的偏差及其原因。
实验内容一、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。
而对于弱强弱碱来说,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电离热,如以强碱(NaOH)中和弱酸(HAc)时,其在中和反应之前,首先进行弱酸的电离,故其中和反应情况可以表示如下:HAc =H ++Ac -ΔH 电离 H ++OH -=H 2O ΔH 中和总反应 HAc +OH -=H 2O +Ac -ΔH′中和由此可见,ΔH′中和是弱酸与强碱中和反应的总热效应,它包括中和热和电离热两部分。
根据盖斯定律可知,如果测得这一反应的ΔH′中和和ΔH 中和。
就可以计算出弱酸的电离热ΔH 电离。
即: ΔH′中和=ΔH 中和+ΔH 电离ΔH 电离=ΔH′中和-ΔH 中和 (1)如果中和反应是在绝热良好的杜瓦瓶中进行,让酸和碱的起始温度相同,同时使碱稍微过量,以使酸能被中和完全,则中和放出的热量可以全部为溶液和量热计所吸收,这时可写出如下的热平衡式:T K H 1000V M ∆-=∆⋅中和酸酸 (2)式中 M 酸——酸的浓度(mol∙dm -1);V 酸——酸得体积(dm 3);ΔH 中和——反应温度下的中和热(J∙mol -1);K ——量热计热容量(J∙K -1);(表示量热器各部分热容量之和,亦即加热此量热器系统,使温度升高1 K 所需的热量)ΔT——溶液真实温差,可用雷诺图解法求得。
化学中和热实验报告实验目的本实验旨在研究和探究化学中和反应的热效应,通过测量实验溶液的温度变化来计算反应的热容。
实验原理在化学室中,常常需要进行中和反应,即一种酸和一种碱反应生成盐和水的化学反应。
在这个实验中,我们将针对一种中和反应的热效应进行研究,反应方程式如下所示:\text{酸} + \text{碱} \rightarrow \text{盐} + \text{水} + \text{热}根据热力学原理,化学反应的热效应可以通过测量反应前后温度变化来计算得到。
具体而言,若给定质量为m、摩尔热容为C的溶液,初始温度为T_1,与反应物发生中和反应后的最终温度为T_2,则反应过程中吸收或释放的热量可通过下式计算:Q = m \times C \times (T_2 - T_1)在此实验中,我们将测定反应前后的温度变化,进而计算出反应的热容。
实验器材1. 热量计2. 量筒3. 烧杯4. 酸和碱的溶液实验步骤1. 在热量计中加入适量的酸溶液,并记录其质量为m。
2. 在烧杯中加入适量的碱溶液,并记录其质量为m'。
3. 将烧杯中的碱溶液慢慢倒入热量计中的酸溶液中,同时观察并记录温度的变化。
4. 使反应完全进行,观察温度变化停止后,记录最终的温度为T_2。
5. 从实验室的环境中获取初始温度T_1。
根据上述步骤,我们可以得到反应过程中溶液的质量m、温度变化T_2 - T_1,通过实验装置的热容,即可计算出反应的热容。
实验数据记录与结果以下数据为实验记录的数据:实验编号T_1() T_2() m(kg) m'(kg)-1 26.5 37.2 100 502 25.0 34.7 80 403 27.8 39.5 150 75根据实验数据,我们可以计算出每个实验的热容C:实验1:Q_1 = 100 \times C \times (37.2 - 26.5)实验2:Q_2 = 80 \times C \times (34.7 - 25.0)实验3:Q_3 = 150 \times C \times (39.5 - 27.8)根据实验数据和计算所得的热容,我们可以运用统计学原理,计算出反应的平均热容,并进行误差分析等进一步研究。
中和热的测定实验报告
采集者:
实验日期:
实验科目:化学
一、实验目的
通过测定α-淀粉和棉籽油发生中和热,比较两种物质的中和热的大小。
二、实验原理
中和反应是两种游离能高的离子类物质,通过构成新的化合物而发生反应,形成新物质,从溶质中释放出某种能量或热量,这种释放出的能量或热量称之为中和热。
三、实验器材
实验装置:实验管、烧杯、恒温水浴、表针、放大器、凝固法温度计、移液管、搅拌管、冰水。
四、实验步骤
1、准备实验材料:α-淀粉、棉籽油、石蕊油、硼酸和硫酸钠溶液。
2、在恒温水浴里,将实验管中的液体加热至37℃,在定温下搅拌均匀。
3、从定温器中取出备用的α-淀粉和棉籽油,用移液管将α-淀粉和棉籽油分别放入
两个实验管中,在室温下搅拌均匀。
4、用移液管将石蕊油混合硼酸和硫酸钠放入于另一组实验管中,硼酸比硫酸钠少量,搅拌均匀。
5、将α-淀粉和棉籽油放入恒温水浴中加热,将石蕊油混合硼酸和硫酸钠放入另一组实验管中,在37℃加热,同时放入冰水,测试中和热温升。
六、实验结果
α-淀粉和棉籽油发生中和反应的中和热的温度升高得到25.79℃,而石蕊油混合硼酸和硫酸钠发生中和反应的中和热的温度升高得到23.81℃。
七、分析总结
从实验结果可以看出,α-淀粉和棉籽油发生中和反应时所产生的中和热比石蕊油混
合硼酸和硫酸钠反应所产生的中和热要大,这说明α-淀粉的中和热较大。
中和热的测定一、实验目的1.了解中和热测定原理;2.掌握中和热的测定方法。
二、实验原理在一定的温度,压力和浓度下,1mol酸和1mol碱中和所放出的热量叫做中和热。
对于强酸和强碱在水溶液中几乎完全电离,中和反应的实质是溶液中氢离子和氢氧根离子反应生成水。
这类中和反应的中和热与酸的阴离子的碱的阳离子无关。
当在足够稀释的情况下中和热不随酸和碱的种类而改变的,中和热几乎是相同的。
20℃,△H中和=-57.11KJ/mol25℃,△H中和=-57.30KJ/mol当溶液相当浓时,中和热数值常较高,因为离子间相互作用力及其因素影响。
电热标定法:对量热计及一定量的水在一定的电流,电压下通电一定时间,使量热计升高一定温度,根据供给的电能及量热计温度升高值,计算量热计的热容K。
K=IUt/△T (K的物理意义是热量计升高1K时所需的热量)△rHm=-1000K△T/CV上式中C为酸或碱的初始浓度(mol/L),V为酸或碱的休积(ml),负号代表放热反应。
三、实验主要仪器与试剂热量计(包括杜瓦瓶,电热丝,储液管,磁力搅拌器)1套精密直流稳压电流1台精密数字温度温差仪1台量筒1 mol/LNaOH溶液1 mol/LHCl溶液四、实验步骤1.热量计常数K的测定①.在杜瓦瓶中放入500mL蒸馏水,打开磁力搅拌器,搅拌。
②.开启精密直流稳压电流,调节输出电压和电流(电压为5V左右),电压稳定后将其中一根接线断开。
③.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”1分钟,此后每分钟记录一次温差,当记下第十个读数时,立即将接线接上(此时即为加热的开始时刻),并连续记录温差。
④.待温度升高0.8-1.0时,关闭稳压电源开关,并记录通电时间t。
继续搅拌,每间隔一分钟记录一次温差,断电后测定10个点为止。
用作图法确定由通电而引起的温度变化△T1。
2.中和热的测定①将杜瓦瓶中的水倒掉,用干布擦干,重新用量筒取400mL蒸馏水注入其中,然后加入50mL1 mol/LHCl溶液,再取50mL1 mol/LNaOH溶液注入储液管中。
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。
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。
反应热实验报告实验报告:反应热实验实验目的:本次实验旨在通过反应热实验,测定和分析化学反应过程中的反应热变化,探究反应热的相关性质和应用。
实验原理:反应热(ΔH)是指化学反应过程中吸收或释放的热量,可以反映反应的热效应。
反应热的测定可以通过燃烧实验、酸碱中和实验等方法进行。
本实验采用酸碱中和反应进行反应热的测定。
实验仪器和药品:1. 仪器:热量计(量热器)2. 药品:稀盐酸、稀氢氧化钠溶液实验步骤:1. 首先将量热器放置在实验台上,等待其温度稳定。
2. 称取一定质量的稀盐酸和稀氢氧化钠溶液。
3. 将稀盐酸缓慢滴加到量热器中,同时记录下盐酸初始温度。
4. 搅拌溶液至中和终点,记录下溶液最终温度。
5. 根据实验数据计算反应热变化。
实验数据记录:稀盐酸质量:m1 = 10g稀氢氧化钠溶液质量:m2 = 10g盐酸初始温度:T1 = 25℃溶液最终温度:T2 = 40℃实验结果与分析:根据反应热(ΔH)的计算公式:ΔH = (m1 × c1 + m2 × c2) × ΔT其中,m1为稀盐酸质量,m2为稀氢氧化钠溶液质量,c1和c2分别为稀盐酸和稀氢氧化钠溶液的定压比热容,ΔT为反应后的温度变化。
代入实验数据得:ΔH = (10g × c1 + 10g × c2) × (40℃ - 25℃) = (10g× c1 + 10g × c2) × 15℃通过测定量热器的热容,可以计算出ΔH的数值。
该数值即为反应过程吸热(放热)的大小。
实验注意事项:1. 实验时需保证量热器的温度稳定,避免温度波动对实验结果产生影响。
2. 搅拌溶液的速度要适中,避免剧烈搅拌引起温度上升过快。
3. 实验过程中要注意安全,避免与腐蚀性试剂直接接触皮肤和眼睛。
实验总结:本实验通过酸碱中和反应测定了反应热的变化,并计算出了实验数据得出的反应热值。
反应热是反映化学反应热效应的重要参数,它能提供物质转化过程中释放或吸收的热量信息。
实验 中和热的测定实验的教学要求学生应通过量热实验,掌握热化学的主要研究手段,并以此为基础,分析过程中能量的来源及变化情况。
本实验的具体要求是:1.学生应通过中和热的测定,明确量热实验的基本方法。
2.掌握量热计的构造原理及特点,并能独立设计测定非反应体系热效应(例如溶解热、稀释热等)的仪器构造及操作过程。
3.学会测定量热计常数的几种方法,比较各自的优点与不足。
4.了解中和反应所用酸的种类及浓度对中和热引起的偏差及其原因。
实验内容一、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。
而对于弱强弱碱来说,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电离热,如以强碱(NaOH)中和弱酸(HAc)时,其在中和反应之前,首先进行弱酸的电离,故其中和反应情况可以表示如下:HAc =H ++Ac - ΔH 电离H ++OH -=H 2O ΔH 中和总反应 HAc +OH -=H 2O +Ac - ΔH′中和由此可见,ΔH′中和是弱酸与强碱中和反应的总热效应,它包括中和热和电离热两部分。
根据盖斯定律可知,如果测得这一反应的ΔH′中和和ΔH 中和。
就可以计算出弱酸的电离热ΔH 电离。
即: ΔH′中和=ΔH 中和+ΔH 电离ΔH 电离=ΔH′中和-ΔH 中和 (1)如果中和反应是在绝热良好的杜瓦瓶中进行,让酸和碱的起始温度相同,同时使碱稍微过量,以使酸能被中和完全,则中和放出的热量可以全部为溶液和量热计所吸收,这时可写出如下的热平衡式:T K H 1000V M ∆-=∆⋅中和酸酸 (2) 式中 M 酸——酸的浓度(mol∙dm -1);V 酸——酸得体积(dm 3);ΔH 中和——反应温度下的中和热(J∙mol -1);K ——量热计热容量(J∙K -1);(表示量热器各部分热容量之和,亦即加热此量热器系统,使温度升高1 K所需的热量)ΔT——溶液真实温差,可用雷诺图解法求得。
细说中和反应反应热的测定中和反应反应热的测定是中学三大定量实验之一,此定量实验要求精度高,本文以“知其然”到知其“所以然”为出发点,细化相关环节,在简陋装置和操作上提高精度。
一、掌握实验原理H+(aq)+OH—(aq)= H2O(l)1 △Hn(H2O) Q=cm(终止温度—起始温度)ΔH=-细说:Q:中和反应放出的热量m:反应混合液的质量c:反应混合液的比热容,c=4.18 J/(g·℃)或c=4.18KJ/(Kg·℃)。
二、确定测定数值依据Q=(V酸ρ酸+V碱ρ碱)·c·(终止温度—起始温度),实验需测量数据①已知浓度稀酸和稀碱的体积;②起始酸碱溶液温度和反应后混合溶液最高温度。
细说:由于是稀溶液,酸、碱溶液的密度近似处理为1 g/cm3;通过酸或碱的量可以计算出生成水的物质的量;三、选择实验用品药品:0.50 mol/L一元酸(盐酸)、0.55 mol/L一元碱(NaOH 溶液)细说: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。
“不宜”使盐酸过量,原因是稀盐酸比较稳定,取50mL、0.50mol·L-1HCl,它的物质的量就是0.025mol,而NaOH溶液极易吸收空气中的CO2,如果恰好取50mL、0.50mol·L-1NaOH,就很难保证有0.025molNaOH参与反应去中和0.025mol的HCl。
测定中和热的酸碱的浓度大小范围以在0.10mol·L-1~1.0mol·L-1之间为宜,若强酸强碱溶液的浓度太大,使总过程放热,测得的热值偏高。
若酸碱溶液的浓度太小,中和反应放出的热太少,温度变化不大,不易测出。
中和反应反应热的测定班级姓名实验目的测定强酸与强碱反应的反应热,体验化学反应的热效应实验用品大烧杯(500ml)、小烧杯(100ml)、温度计、量筒(50ml)两个、泡沫塑料、泡沫塑料板(中心有小孔)、环形玻璃搅拌棒。
实验步骤1.检验中和热反应装置,确保装置密封、隔热可以正常使用。
2.用一个量筒量取25ml 0。
50mol/L盐酸,倒入小烧杯中,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。
3.用另一个量筒量取25ml 0.55mol/L NaOH溶液,并用温度计测量NaOH的温度,计入下表。
4.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溶液一次倒入小烧杯,盖好盖板。
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,计入下表。
重复试验步骤2—4三次。
实验数据处理1.取三次测量所得数据的平均值作为计算依据2.计算反应热 为了简便计算,我们近似认为是按所用的酸、碱溶液的密度和比热容与水相同,并忽略实验装置的比热容,则:(1)25ml0.50mol/L 盐酸的质量m 1=25g 25ml 0。
55mol/L NaOH 溶液的质量m 2=25g(2)中和后生成的溶液的比热容C=4。
18J/(g ·℃),25ml0。
50mol/L 盐酸25ml 0.55mol/L NaOH 溶液发生中和反应是放出的热量为:(m 1+m 2)·C ·(t 1-t 2)=0. 418(t 2—t 1)kJ生成1molH 2O 时的反应热为ΔH=kJ t 0125.012t 418.0)(-- 代入数据进行计算:。
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。
中和反应反应热的测定1.反应原理H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化,计算反应放出的热量,由此得中和热。
2.实验装置3.实验用品大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、环形玻璃搅拌棒、量筒(50 mL)两个、温度计、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、盐酸(0.50 mol·L−1)、氢氧化钠溶液(0. 55 mol·L −1)4.实验步骤5.实验说明(1)中和热的测定实验中,NaOH溶液的浓度稍大于盐酸的浓度是确保HCl反应完全。
若采用的酸、碱浓度相等,可采用碱体积稍过量的方法达到这个目的。
(2)中和热的计算公式ΔH= kJ/mol(3)实验中若用弱酸(或弱碱)代替强酸(或强碱),因弱酸(或弱碱)电离出H+(或OH−)需要吸收热量,故测定的中和热的数值偏小;若用浓硫酸与强碱反应测定中和热,因浓硫酸稀释要放热,故测定的中和热的数值偏大。
(4)要提高反应热测定的准确性,应注意“快”(实验操作要快,尽量减少热量散失)、“准”(准确测量液体温度和液体体积)、“稀”(浓度不宜过大,避免稀释放热,也要避免浓度过小)。
(5)要使用同一支温度计,温度计的水银球要完全浸入溶液中,读出变化过程中的最高温度。
(6)环形玻璃搅拌棒不能用铁丝代替,若用铁丝代替,会因铁丝与酸反应放出热量,且铁丝传热快而使测试结果不准确。
(7)对于定量实验,需重复实验步骤,取3次实验数据的平均值,但相差太大的数据应舍弃。
6.误差分析(1)分析的依据看实验中有哪些因素能造成(t终−t始)出现误差。
若(t终−t始)偏大,则|ΔH|偏大;若(t终−t始)偏小,则|ΔH|偏小。
(2)误差分析实例50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液反应的误差分析:引起误差的实验操作t−t终|ΔH|始保温措施不好偏小偏小搅拌不充分偏小偏小所用酸、碱浓度过大偏大偏大用同浓度的氨水代替NaOH偏小偏小溶液用同浓度的醋酸代替盐酸偏小偏小用50 mL 0.50 mol/L NaOH偏小偏小溶液反应热答题规范指导(1)用“焓变(ΔH)”表示反应热时,ΔH>0表示吸热,ΔH<0表示放热,因而,ΔH后所跟数值需要带“+”、“-”符号。
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。
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。
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中和反应反应热的测定
定义:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应,生成1mol水时的反应热,叫中和热。
一、实验目的
测定强酸与强碱反应的反应热。(热效应)
二、实验用品
大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或纸条、
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 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。
三、实验步骤
1.在大烧杯底垫泡沫塑料(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,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50mL0.50mol/L盐酸,倒入小烧杯中,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。
3.用另一个量筒量取50mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,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(防止造成热量损
失)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,记入表格中。
5.重复实验步骤2~4三次
6.根据实验数据计算中和热。
温度 实验次数 实验起始温度t1/℃ 终止温度 t2/℃ 温度差
(t2-t1)
/℃
HCL NaOH 平均值
1 29.5 29.5 29.5 32.5 3
2 30 29 29.5 32.5 3
3 29.5 29.5 29.5 32.5 3
四、实验数据处理
1、三次测量所得数据的平均值,作计算依据。
起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差(t2-t1)/℃
29.5 32.5 3
3、计算反应热
Q =mcΔt
Q:中和反应放出的热量 m:反应混合液的质量 c:反应混合液的比热容 Δt
:反应前后溶液温度的差值
Q=(V酸ρ酸+V碱ρ碱)·c·(t2-t1)
V酸=V碱=50 mL ρ酸=ρ碱=1 g/cm3 c=4.18 J/(g·℃)
Q=0.418(t2-t
1)kJ
生成1molH2O时的反应热为:△H=-0.418(t2-t1)/0.025=50.4 kJ/mol
c酸=0.50 mol/L c
碱=0.55 mol/L
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五、实验分析
1、中和热与反应热的区别与联系?
答:它们都是指化学反应放出的能量,但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。
2、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?
答: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。
3、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: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,则二者结果相同)。
4、用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会偏小;用50 mL 0.50mol/L
NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会偏小。
5、是什么原因使中和热测定结果往往偏低?
答:按照课本中所示装置进行中和热测定,往往所测结果偏低,造成如此现象的主要原因有:
(1)仪器保温性能差。课本中用大小烧杯间的碎纸片来隔热保温,其效果当然不好,免不了热量散失
(2)实验中忽略了小烧杯、温度计所吸收的热量,因此也使结果偏低
(3)计算中假定溶液比热容为4.18 J/(g·℃),密度为 1g/cm3,实际上这是水的比热容和密度,酸
碱溶液的比热容、密度均较此数大,所以也使结果偏低。
6、为何说保温效果差是造成中和热测定值偏低的主要原因?
答:实验中温度升高得不多,所以烧杯、玻璃棒吸收的热量甚小,影响不大;而酸、碱溶液是稀溶液,实
际密度对比热容与水相差甚微;所以此影响更微弱。因此说,结果偏低的主要原因是保温性能差,若能改
进装置,比如用保温杯代替烧杯,使保温性能良好,就更能接近理论值。
7、离子方程式H++OH-=H2O代表了酸碱中和反应的实质,能否用此代表所有中和反应的离子方程式?
答:离子方程式书写要求“将难电离或难溶的物质以及气体等用化学式表示”,所以弱酸、弱碱参与中和
反应时应以分子的形式保留。只有可溶性强酸强碱的离子方程式才可能如此表示。
8、为什么中和热测定中要用稍过量的碱?能不能用过量的酸?
答:这是为了保证碱(或酸)能够完全被中和。H+与OH-相互接触碰撞才能发生反应,如果用等量的酸、
碱,随着反应的进行, H+与OH-相互碰撞接触的机会越来越少,越来越困难,可能有一部分 H+与OH-就
不能反应,而在一种微粒过量的情况下,则大大增加了另一种微粒完全反应的机会。不能用过量的 酸,
因为碱中含有杂质碳酸钠,酸过量就会有酸与碳酸盐反应导致中和热测定不准.
9、为什么要用环形玻璃棒搅拌?若用铁丝取代环行玻璃棒会不会有影响?
答:为了使反应充分.若用铁丝取代环行玻璃棒会使铁与酸反应放出热量而且铁丝传热快,使测量值偏低
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