实验一溶解焓的测定实验报告样例(12.29)刘建华
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溶解焓的测定(实验数据分析)本实验旨在通过比较固体氯化钠和氯化钙在不同温度下的溶解焓,探究溶解过程中温度对溶解焓的影响。
实验中,分别将一定质量的固体氯化钠和氯化钙加入到不同温度下的恒温水中,测定溶解过程中水的温度变化,并计算出溶解焓。
实验数据如下表:| | 温度/℃ | 加入质量/g | 初温/℃ | 终温/℃ | 溶解焓/kJ·mol-1 ||--------|--------|------------|--------|--------|----------------|| 氯化钠 | 30 | 5.0 | 23.5 | 27.5 | 5.99 || | 40 | 5.0 | 27.0 | 32.0 | 6.07 || | 50 | 5.0 | 31.0 | 36.0 | 6.24 || | 60 | 5.0 | 35.0 | 41.0 | 6.59 || | 70 | 5.0 | 39.0 | 45.0 | 7.13 || 氯化钙 | 30 | 2.0 | 23.3 | 27.4 | 17.88 || | 40 | 2.0 | 27.1 | 31.0 | 18.37 || | 50 | 2.0 | 31.2 | 35.2 | 18.93 || | 60 | 2.0 | 35.5 | 39.5 | 19.75 || | 70 | 2.0 | 40.0 | 44.0 | 20.77 |根据实验数据,可以得到以下结论:1. 溶解焓随着温度升高而增大。
这是因为随着温度的升高,反应的活化能降低,分子的热运动加剧,分子之间的距离缩短,离子化合物在水中的溶解速率加快,溶解焓变大。
2. 氯化钙的溶解焓比氯化钠的溶解焓大。
这是因为溶解焓与物质的离子化程度有关,氯化钙分解出三个离子,而氯化钠只分解出两个离子,因此氯化钙的解离程度比氯化钠大,溶解焓也就相对较大。
3. 实验数据的偏差较大,可能是由于实验过程中一些方面的误差所致。
一、实验目的1. 了解溶解焓的概念和测定方法。
2. 掌握溶解焓测定的实验原理和操作步骤。
3. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理溶解焓是指在等温等压条件下,1摩尔物质溶解在溶剂中所产生的焓变。
溶解焓分为正值和负值,正值表示溶解过程吸热,负值表示溶解过程放热。
本实验采用量热法测定溶解焓,通过测量溶液温度的变化来计算溶解焓。
实验原理如下:(1)根据热力学第一定律,系统内能的变化等于系统与外界交换的热量和功的代数和。
在等温等压条件下,溶解焓ΔH等于溶液温度变化ΔT所对应的比热容C乘以溶液体积V,即ΔH = CΔT。
(2)根据溶解焓的定义,溶解焓ΔH等于溶解过程中所吸收的热量Q除以溶解物质的摩尔数n,即ΔH = Q/n。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:保温杯、量筒、温度计、搅拌器、电子天平、干燥器、干燥的烧杯等。
2. 试剂:NaCl、KNO3、去离子水等。
四、实验步骤1. 准备工作:将保温杯、量筒、温度计、搅拌器、电子天平、干燥器、干燥的烧杯等实验仪器和试剂准备好。
2. 称量:用电子天平准确称取一定量的NaCl和KNO3,分别放入干燥的烧杯中。
3. 溶解:将称量好的NaCl和KNO3分别加入适量的去离子水中,用搅拌器搅拌溶解。
4. 测量溶解温度:将溶解好的溶液分别倒入保温杯中,用温度计测量溶液的温度。
5. 计算溶解焓:根据实验数据,计算溶解焓ΔH。
五、实验数据与结果1. NaCl溶解焓的测定:- 称取NaCl 2.0000g- 溶解后溶液体积:100.00mL- 溶解后溶液温度:25.50℃- 溶解前溶液温度:25.00℃计算溶解焓ΔH:ΔH = (CΔT) / nΔH = (4.18 J/(g·℃) × (25.50℃ - 25.00℃) × 100.00g) / 2.0000gΔH = -3.43 kJ/mol2. KNO3溶解焓的测定:- 称取KNO3 1.5000g- 溶解后溶液体积:100.00mL- 溶解后溶液温度:25.70℃- 溶解前溶液温度:25.00℃计算溶解焓ΔH:ΔH = (CΔT) / nΔH = (4.18 J/(g·℃) × (25.70℃ - 25.00℃) × 100.00g) / 1.5000gΔH = -5.70 kJ/mol六、实验结论通过本次实验,我们成功测定了NaCl和KNO3的溶解焓。
实验1 溶解焓的测定【实验目的】1.学会用量热法测定盐类的积分溶解焓;2.掌握雷诺图解法求真实温度的原理和方法;3.熟悉数字贝克曼温度计的使用方法。
【实验原理】盐类溶解通常包含晶格破坏和离子溶剂化两个过程。
前者吸热,后者放热,两个过程热效应的总和就是盐类溶解过程的热效应。
等压下1mol溶质溶解过程的热效应称为该物质的溶解焓,单位为J·mol-1。
温度、压力、溶质和溶剂的性质以及用量都会影响溶解焓数值。
溶解焓分为积分溶解焓和微分溶解焓。
摩尔积分溶解焓是指在一定温度、压力下把1mol溶质溶解于一定量溶剂中(通常指200 mL水)形成一定浓度的溶液时所吸收或放出的热量。
由于此过程中溶液浓度是连续变化的,故又称积分溶解焓为变浓溶解焓。
微分溶解焓是指在温度、压力及溶液组成不变的条件下,向溶液中加入溶质后的热效应,也可理解为将1mol溶质溶解于无限大量的某一定溶液中所产生的热效应,由于此过程中,溶液浓度只有微小的变化或者可以视为不变,故微分溶解焓又称为定浓溶解焓。
它是溶液组成的函数。
在绝热容器中测定积分溶解焓的方法大致有两种:一种是先用标准物质测出热量计的热容,然后再测定待测物质溶解过程的温度变化,从而可求出待测物质的积分溶解焓;另一种是测定溶解过程中温度的降低,然后由电热法使该体系恢复到起始温度,根据所耗电能计算出热效应。
本实验拟采用第一种方法测定NH4Cl溶于水的积分溶解焓。
取一定量溶剂于量热计(绝热)中,等压条件下,将定量溶质溶解于量热计内的溶剂中,用数字式贝克曼温度计测定溶解过程的温度变化。
根据绝热系统热效应为零可求得该物质的溶解焓:()[]22211m TM C C m C m m sol ∆++-=H ∆热量计的热容是指除溶液外,使系统升温1K 所需的热量/J·K -1,可通过测定已知积分溶解焓的标准物质KCl 的T ∆,标定出C 值。
不同温度下KCl 在水中的溶解焓见教材表1.1。
溶解热的测定实验报告实验目的,通过本实验,我们旨在通过测定物质的溶解热来探究其热力学性质,并通过实验数据的分析,掌握溶解热的测定方法和步骤。
实验仪器与试剂,实验仪器包括热量计、热量计杯、电磁搅拌器、温度计等;实验试剂为待测物质和溶剂。
实验原理,在本实验中,我们将待测物质与溶剂混合,并通过测定混合物的温度变化来计算溶解热。
根据热力学原理,当物质溶解时,会吸收或释放一定量的热量,而溶解热则是单位物质在溶解过程中吸收或释放的热量。
实验步骤:1. 将热量计杯置于热量计中,加入一定量的溶剂,并记录溶剂的初始温度。
2. 将待测物质加入热量计杯中,并迅速搅拌均匀,记录混合物的最终温度。
3. 根据温度变化和溶剂的热容量,计算出溶解热的值。
实验数据处理:根据实验数据和原理公式,我们可以计算出待测物质的溶解热。
在实验中,我们需要注意控制实验条件,确保实验数据的准确性和可靠性。
同时,还需要进行数据处理和分析,得出溶解热的准确数值。
实验结果与讨论:通过实验数据处理,我们得到了待测物质的溶解热值,并对实验结果进行了讨论和分析。
在讨论中,我们可以比较不同物质的溶解热值,探讨其在热力学上的差异和特点,从而加深对溶解热的理解。
结论:在本次实验中,我们成功测定了待测物质的溶解热,并通过数据分析得出了准确的结果。
通过本实验,我们对溶解热的测定方法和步骤有了更深入的了解,为进一步研究物质的热力学性质奠定了基础。
总结,通过本次实验,我们不仅学习了溶解热的测定方法和步骤,还掌握了实验数据处理和分析的技巧。
实验中的经验和收获将对我们今后的实验和研究工作产生积极的影响。
同时,我们也意识到在实验中需要严格控制实验条件,确保实验数据的准确性和可靠性。
致谢,在此,特别感谢实验指导老师对我们实验过程中的指导和帮助,以及实验室工作人员对实验设备和试剂的准备工作。
同时也感谢实验小组成员的合作和努力,共同完成了本次实验。
参考文献:1. 《物理化学实验指导》,XXX,XXX出版社,201X年。
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。
一、实验目的1. 了解溶解焓的概念及其测定方法;2. 掌握溶解焓测定的原理和操作步骤;3. 通过实验,验证溶解焓的规律性。
二、实验原理溶解焓是指在等温、等压条件下,1mol溶质溶解于溶剂中所产生的热效应。
溶解过程分为两个阶段:溶质从固态转变为溶液,以及溶质分子与溶剂分子之间的相互作用。
这两个阶段的热效应分别为溶解热和溶剂化热。
根据热力学第一定律,溶解焓可以表示为:ΔH = Q + W其中,ΔH为溶解焓,Q为溶解过程中所吸收的热量,W为溶解过程中所做的功。
在实验中,通常使用量热计来测定溶解过程中所吸收的热量。
量热计由内筒和外筒组成,内筒用于溶解溶质,外筒用于与内筒进行热交换。
通过测量内筒和外筒的温度变化,可以计算出溶解焓。
三、实验材料1. 量热计2. 溶质(如硝酸钾)3. 溶剂(如水)4. 温度计5. 烧杯6. 电子天平7. 玻璃棒8. 搅拌器四、实验步骤1. 准备量热计,将内筒和外筒清洗干净,并用蒸馏水冲洗干净;2. 称取一定量的溶质,准确到0.01g;3. 将溶质放入内筒中,用玻璃棒搅拌使其充分溶解;4. 使用电子天平称取一定量的溶剂,加入外筒中;5. 将内筒和外筒放入搅拌器中,开始搅拌;6. 使用温度计测量内筒和外筒的温度,记录起始温度;7. 当内筒和外筒的温度达到平衡时,记录平衡温度;8. 计算溶解焓,公式如下:ΔH = m c ΔT其中,ΔH为溶解焓,m为溶质的质量,c为溶剂的比热容,ΔT为温度变化。
五、实验结果与分析1. 实验数据:| 溶质质量 (g) | 溶剂质量 (g) | 起始温度(℃) | 平衡温度(℃) | 温度变化(℃) | 溶解焓 (J/mol) || :----------: | :----------: | :----------: | :----------: | :----------: | :------------: || 1.00 | 100.0 | 25.0 | 29.5 | 4.5 | -58.3 |2. 结果分析:根据实验数据,计算得出溶解焓为-58.3J/mol。
溶解热的测定实验报告实验目的:本实验旨在通过测定溶解热的方法,探究溶解过程中的能量变化,并了解溶解过程中的吸热或放热现象。
实验仪器:热量计、电子天平、恒温槽、烧杯、玻璃棒等。
实验原理:溶解热是指单位物质在吸热或放热下完全溶解所需吸收或放出的热量。
根据热力学第一定律,物质溶解时需要吸收热量应与物质溶解时释放的热量之和相等。
实验中,我们可以通过热量计来测定单位物质溶解时所吸收的热量,从而得到溶解热。
实验步骤:1.首先,在恒温槽中预先调节溶液的温度,使其保持恒定。
2.称取一定质量的物质(例如NaCl)放入烧杯中,并记录其质量。
3.将烧杯放入恒温槽中,使溶液与温度恒定的介质充分接触,等待溶解过程完成。
4.测量热量计中的温度变化,并记录下来。
5.从热量计的示数中计算出所吸收或放出的热量。
实验结果:通过实验测得,以1g的物质溶解过程中吸热量为Q(J),则单位质量物质的溶解热即为ΔH = Q/m (J/g),其中m为物质的质量。
实验讨论:1.根据实验数据,我们可以推断溶解过程中的溶解热是吸热还是放热的。
如果测得的热量为正值,则说明溶解过程为吸热过程;如果热量为负值,则说明溶解过程为放热过程。
2.溶解热与物质之间的相互作用力有关,较强的相互作用力导致溶解热较大的正值,而较弱的相互作用力则导致溶解热为负值。
3.实验中,我们可以选择不同的物质进行测定,比较它们的溶解热大小,从中探究物质溶解过程中的相互作用力的差异。
4.溶解热的测定还可以应用于其他领域,如药物研发、化工工艺等。
了解和掌握物质的溶解热有助于优化工艺和提高效率。
实验结论:通过本实验的测定,我们可以得到不同物质的溶解热,从中了解物质溶解过程中的能量变化。
实验中使用的测定方法能够较准确地获得溶解热的数值,为后续研究和应用提供了基础。
研究溶解热有助于深入了解物质溶解过程中的能量变化与物质特性之间的关系,进一步推动相关领域的发展和创新。
溶解焓的测定姓名:张磊楠 学号2008030054 班级:生86 同组实验: 石穿实验日期:2010-3-10,交报告日期: 2010-3-17带实验助教:1. 引言王溢磊1.1实验目的1.1.1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。
1.1.2 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。
1.1.3 复习和掌握常用的测温技术。
1.2实验原理在恒温恒压下,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 令0/A B n n n =,0,,,,()()B A sol sol so l m T P n T P n A BH HH n n n ∂∆∂∆∆=+∂∂ 上式中的⊿sol H m 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 H m -0n 曲线,见图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 )。
图1 ⊿sol H m -n 0曲线由图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n 0,而各次热效应总和即为该浓度下的溶解热。
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 TH Q T 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 )。
溶解焓的测定溶解焓的测定实验目的:1、用热量法测定kcl在水中的积分溶解焓,了解热量技术的基本原理和实验方法。
2、掌握贝克曼温度计的调节和使用方法3、学习用雷诺图解法校正温度改变值实验原理:盐类溶于溶剂中有热效应发生。
定义。
恒温恒压下以一定量中的热效应,成为该物质的溶解焓。
实验所得的是荣誉物质的量为nmol的溶剂中形成一定浓度溶液的热效应,故所测量的结果是摩尔积分溶解焓△solhm(kg/mol)晶体盐类溶解过程包括在溶剂作用下晶格离子由晶格进入溶液及离子溶剂化过程,破坏劲歌吸热是吸热过程,而离子溶剂化是放热过程,故盐溶解过程的热效应是这些过程热效应的总和。
溶解焓与溶质、溶剂的特性,温度及所形成溶液的浓度有关。
量热容器为800ml杜瓦瓶,内装一定量蒸馏水。
瓶盖上装有搅拌器、电加热器、样品管和贝克曼温度计。
搅拌器由调速电动机带动。
电加热器为一根浸入绝缘油中的阻值为2欧姆的锰铜丝。
用贝克曼温度计测定温度变化值,用放大镜可以读至0.002℃.在样品管中装入一定量kcl,实验时击破样品管底部,盐类溶于水中,实验测定溶解过程温度改变值△t熔,溶解过程中热效应q熔q熔=△t熔式中,k为量热计常数,即量热计各部分的热熔,kj/k。
为测定量热计常数,在与待测量系统接近的△t范围内用电热法对量热系统输入一定热量q电,测定电热过程温度的变值△t电,由q电=k△t熔可计算出k值,电热法提供的热量由下式得q电=10-3ivt式中,i为电流,a;v为电压,v;t为时间,s。
量热计常数也可由已知溶解焓的物质进行实验求得。
因杜瓦瓶不是严格的绝热体系,因此在盐溶解过程中体系与环境仍有微小的热交换。
为了消除热交换的影响,求得绝热条件下的温度改变值△t,本实验采用雷诺图解法对温度读数进行校正。
将观察到的温度读数对时间做图,连成padbq线,pa为初期,adb为主期,bq为末期。
由a点和b点的温度值可求出主期的温度读数变化值为△t′。