大学实验溶解焓的测定解读
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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。
物化实验报告:溶解热的测定-KCl、KNO3华南师范大学实验报告课程名称 物理化学实验 实验项目 溶解热的测定【实验目的】1.用量热计简单测定硝酸钾在水中的溶解热。
2.掌握贝克曼温度计的调节和使用。
【实验原理】盐类的溶解往往同时进行着两个过程:一是晶格破坏,为吸热过程;二是离子的溶剂化,为放热过程。
溶解热是这两种热效应的总和。
最终是吸热还是放热,则由这两种热效应的相对大小来决定。
本实验在定压、不做非体积功的绝热体系中进行时,体系的总焓保持不变,根据热平衡,即可计算过程所涉及的热效应。
T C C W C W W M H m sol ∆⋅++-=∆][322111)( (3.1)式中: m Sol H ∆为盐在溶液温度和浓度下的积分溶解热,单位:kJ ·mo1–1;1W 为溶质的质量,单位:kg ;T ∆为溶解过程的真实温差,单位:K ;2W 为水的质量,单位:kg ;M 为溶质的摩尔质量,单位:kg ·mo1–1;21C C 、分别为溶质和水的比热,单位:11--⋅K kg kJ ;温度3C 为量热计的热容(指除溶液外,使体系升高1℃所需要的热量) ,单位:kJ 。
图3.1溶解热测定装配图实验测得W 1、W 2、ΔT 及量热计的热容后,即可按(3.1)式算出熔解热m Sol H 。
【仪器与药品 】溶解热测量装置一套(如图3.1所示);500ml 量筒一个;KCl(A.R.) ;KNO 3(A.R.)【实验步骤】1.量热计热容的测定:本实验采用氯化钾在水中的溶解热来标定量热计热容3C 。
为此,先在干净的量热计中装入500m1蒸馏水,将与贝克曼温度计接好的传感器插入量热计中,放在磁力搅拌器上,启动搅拌器, 保持60-90转/分钟的搅拌速度,此时,数字显示应在室温附近,至温度变化基本稳定后,每分钟准确记录读数一次,连续8次后,打开量热计盖,立即将称量好的10克氯化钾(准确至0.01克)迅速加入量热计中,盖上盖,继续搅拌,每分钟记录一次读数,读取12次即可停止。
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。
【清华】溶解焓的测定溶解热的测定刘晓惠化51 2005011837 同组实验者:韦冰心实验日期:2008-3-19 提交报告日期:2008-4-21 引言 1.1 实验目的1.设计简单量热计测定某物质在水中的积分溶解焓。
2.由作图法求出该物质在水中的摩尔稀释焓、微分溶解焓和微分稀释焓。
3.复习和掌握常用的测温技术。
1.2 实验原理在一定温度和压力下,物质B 溶解于溶剂A 的过程的焓变称为溶解焓,用?sol 表示。
其摩尔溶解焓为sol sol m BHH n ??=(1)式中.n B 为溶解于溶剂A 中的溶质B 的物质的量。
微分溶解焓定义为: A sol T,P,n BH()n 微分稀释焓定义为 B sol T,P,n AH()n 在定温定压下,溶解焓是溶液中溶质B 的物质的量n B 和溶剂A 的物质的量n A 的一次齐函数,sol A,B H=f(n n )? (2)应用数学上的欧拉定理,由(2)式可推导得:B A sol sol sol A T,P,n B T,P,n A B H HH=n ()n ()n n +?? (3)或B A sol sol A sol m T,P,n T,P,n B A BH H n H =()()n n n +?? (4)令n 0=n A /n B(4)式改写为:B A sol sol sol m 0T,P,n T,P,n A BH HH =n ()()n n +?? (5)(5)式中的?sol H m 可由实验测定,n 0由实验中所用的溶质和溶剂的物质的量可计算得到。
作出?sol H m —n 0曲线,见图1。
曲线某点(n 01)的切线的斜率为该浓度下的微分稀释焓,切线与纵坐标的截距,为该浓度下的微分溶解焓。
显然,图中n 02点的摩尔溶解焓与n 01点的摩尔溶解焓之差值为该过程的摩尔稀释焓。
dil m sol m 02sol m 01H H (n )H (n )?=?-? (6)图1 ?sol H m —n 0曲线本实验测硝酸钾溶解在水中的熔解热,是一个溶解过程中温度随反应的进行而降低的吸热反应。
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。
溶解焓的测定承飞 2004030024 生44 同组实验者姓名 龙文实验日期 2006-2-28引言实验目的1.学习用简单量热计测定某物质在水中的积分溶解焓及用雷诺图法处理数据; 2.学习由积分溶解焓曲线求摩尔溶解焓,微分溶解焓和微分稀释焓的方法; 3.复习和掌握常用的测温技术。
实验原理摩尔溶解焓:即积分溶解焓,它是在一定温度和压力下,溶质B 溶于溶剂A 过程的焓变。
本实验在每一次溶解过程发生焓变后,通过加热所得溶液来标定本次溶解过程焓变的值。
具体步骤为:每次溶解后记下记录仪上曲线下降的格数,记为M i ;然后用恒定电流I 加热时间T ,记下曲线上升的格数,记为N 2;每次累加的加样量为n i 。
实验完成后,用万用表测出加热电阻丝的电阻R 。
则每次溶解溶质后的摩尔溶解焓为:⊿sol H m (i)=-(M i /N i n i )I 2RT (1)注意:格数都用雷诺图法确定。
摩尔稀释焓:即积分稀释焓,可由两个不同稀释度的摩尔溶解焓求得。
设两种稀释度分别为n 1,n 2,则两点间的摩尔稀释焓为:⊿dil H m =⊿sol H m ( i 1)-⊿sol H m ( i 2) (2) 微分溶解焓定义为:AnP T B n solH ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∆∂ ,微分稀释焓定义为:Bn P T A n solH ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∆∂。
根据⊿sol H m为n A,,n B 的一次齐函数,可导出 m sol H ∆=n 0B n P T A n solH ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∆∂+An P T B n solH ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∆∂,其中n 0= B A n n 。
根据摩尔溶解焓的数据作出m sol H ∆~n 0图,对曲线上任一点作切线,则微分稀释焓为切线斜率,微分溶解焓为切线与纵坐标的截距。
实验部分仪器与药品DYY-7型转移电泳仪,CJ-2磁力搅拌器,XWT 型台式自动平衡记录仪,数显惠斯通电桥,电子天平,自制杜瓦瓶 固体硝酸钾,去离子水 实验装置图,见图1:图1溶解焓实验装置图实验条件室温18摄氏度,一个大气压实验步骤分别测出室温和水温,并把水温调至室温。
物化实验报告溶解焓引言溶解是一种重要的化学现象,它涉及到物质在溶剂中的相互作用和解离过程。
本实验旨在通过测定溶解反应过程中的温度变化,并计算溶解焓,来研究溶解现象。
溶解焓是溶解过程中放出或吸收的能量。
实验目的1. 学习测定和计算溶解焓的方法。
2. 研究不同物质溶解焓的差异。
实验原理溶解焓(ΔH),是指在等容条件下,将一定量的溶质完全溶解于溶剂中所伴随的放出(负值)或吸收(正值)的热量变化。
在实验中,通过测定溶液的温度变化来确定溶解过程中的热量变化,从而计算溶解焓。
实验步骤1. 准备实验所需材料:烧杯、温度计、称量纸、天平等。
2. 在烧杯中称取一定质量的溶剂,记录其质量。
3. 将溶剂加热到一定温度,并记录初始温度。
4. 加入溶质,快速搅拌溶解,然后迅速记录溶液的最高温度。
5. 将实验装置密闭一段时间,观察温度的变化并记录。
数据处理与结果分析根据实验步骤得到的数据,可以计算溶解过程中的焓变(ΔH)。
计算公式如下:ΔH = Q/m其中,ΔH为溶解焓,Q为释放或吸收的热量,m为溶质的质量。
根据实验数据计算溶解焓,并进行结果分析。
结果与讨论根据计算得到的溶解焓数据,可以比较不同物质溶解焓的差异。
在实验中,可以选取不同的溶质,例如无机盐、有机物等,比较它们的溶解焓大小。
实验结果可能会受到实验条件、设备精度等因素的影响,需要进行合理的控制和分析。
结论本实验通过测定溶解过程中的温度变化,并计算溶解焓,研究了溶解现象。
实验结果可以得到不同物质溶解焓的差异。
总结溶解焓是溶解过程中放出或吸收的能量,它是研究溶解现象的重要参数。
通过本实验,我们学习了测定和计算溶解焓的方法,并研究了不同物质溶解焓的差异。
实验结果对于深入理解溶解现象有一定的指导意义。
参考文献(提供相关实验原理和数据处理的参考资料)。
华师物化实验报告-溶解热的测定————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ华南师范大学实验报告学生姓名学号专业年级、班级课程名称实验项目溶解热的测定实验类型□验证□设计■综合实验时间年月日实验指导老师实验评分一、实验目的1、设计简单量热计测定某物质在水中的积分溶解焓。
2、复习和掌握常用的量热技术与测温方法。
3、由作图法求出该物质在水中的摩尔稀释焓、微分溶解焓、微分稀释焓。
二、实验原理溶解热,即为一定量的物质溶于一定量的溶剂中所产生的热效应。
溶解热除了与溶剂量及溶质量有关外,还与体系所处的温度及压力有关。
溶解热分为积分溶解热和微分溶解热。
积分溶解热即在等温等压条件下,1mol溶质溶解在一定量的溶剂中形成某指定浓度的溶液时的焓变。
也即为此溶解过程的热效应。
它是溶液组成的函数,若形成溶液的浓度趋近于零,积分溶解热也趋近于一定值,称为无限稀释积分溶解热。
积分溶解热是溶解时所产生的热量的总和,可由实验直接测定。
微分溶解热即在等温等压下,在大量给定浓度的溶液里加入一摩尔溶质时所产生的热效应,它可表示为(ЭΔsolH/ЭnB)T、P、nA ,因溶液的量很大,所以尽管加入一摩尔溶质,浓度仍可视为不变。
微分热难以直接测量,但可通过实验,用间接的方法求得。
溶解热的测量可通过绝热测温式量热计进行,它是在绝热恒压不作非体积功的条件下,通过测定量热系统的温度变化,而推算出该系统在等温等压下的热效应。
本实验采用标准物质法进行量热计能当量的标定。
利用1molKCl溶于200mol水中的积分溶解热数据进行量热计的标定。
当上述溶解过程在恒压绝热式量热计中进行时,可设计以下途径完成:上述途径中:△H=△H1+△H2 =0→△H2 = -△H1△H1 = [n1Cp,m (KCL,S)+ n2Cp,m(H2O,l)+ K]×(T2- T1)△H2 = n1ΔsolHmK = -[n1Cp,m(KCL,S)+ n2Cp,m(H2O,l)+(n1ΔsolHm )/(T2- T1)]= -[m1Cp(KCL,S)+ m2Cp(H2O,l)+(m1ΔsolHm )/(M1 △T) ]式中m1 、m2 分别为溶解过程加入的KCl(S)和H2O(l)的质量;Cp,m 为物质的恒压比热容,既单位质量的物质的等压热容,Cp(KCl,S)=0.699 kJ/(kg·K),C p(H2O,l)= 4.184 kJ/(kg·K);M1为KCl的摩尔质量,△T =(T2- T1)即为溶解前后系统温度的差值;ΔsolHm 为1molKCl溶解于200 molH2O的积分溶解热,其不同温度下的积分溶解热数值见附录。
溶解热测定(物化试验得好好做)一、实验目的1、设计简单量热计测定某物质在水中的积分溶解焓。
2、复习和掌握常用的量热技术与测温方法。
3、由作图法求出该物质在水中的摩尔稀释焓、微分溶解焓、微分稀释焓。
二、实验原理溶解热,即为一定量的物质溶于一定量的溶剂中所产生的热效应。
溶解热除了与溶剂量及溶质量有关外,还与体系所处的温度及压力有关。
溶解热分为积分溶解热和微分溶解热。
积分溶解热即在等温等压条件下,1mol溶质溶解在一定量的溶剂中形成某指定浓度的溶液时的焓变。
也即为此溶解过程的热效应。
它是溶液组成的函数,若形成溶液的浓度趋近于零,积分溶解热也趋近于一定值,称为无限稀释积分溶解热。
积分溶解热是溶解时所产生的热量的总和,可由实验直接测定。
微分溶解热即在等温等压下,在大量给定浓度的溶液里加入一摩尔溶质时所产生的热效应,它可表示为(ЭΔsolH/ЭnB)T、P、nA ,因溶液的量很大,所以尽管加入一摩尔溶质,浓度仍可视为不变。
微分热难以直接测量,但可通过实验,用间接的方法求得。
溶解热的测量可通过绝热测温式量热计进行,它是在绝热恒压不作非体积功的条件下,通过测定量热系统的温度变化,而推算出该系统在等温等压下的热效应。
本实验采用标准物质法进行量热计能当量的标定。
利用1molKCl溶于200mol水中的积分溶解热数据进行量热计的标定。
当上述溶解过程在恒压绝热式量热计中进行时,可设计以下途径完成:上述途径中:△H = △H1+△H2 = 0 →△H2 = -△H1△H1 = [n1Cp,m (KCL,S)+ n2Cp,m(H2O,l)+ K ]×(T2- T1)△H2 = n1ΔsolHmK = -[n1Cp,m(KCL,S)+ n2Cp,m(H2O,l)+(n1ΔsolHm )/(T2- T1)]= -[m1Cp(KCL,S)+ m2Cp(H2O,l)+(m1ΔsolHm )/(M1 △T)]式中m1 、m2 分别为溶解过程加入的KCl(S)和H2O(l)的质量;Cp,m为物质的恒压比热容,既单位质量的物质的等压热容,Cp(KCl,S)=0.699 kJ/(kg·K),Cp(H2O,l)= 4.184 kJ/(kg·K);M1为KCl的摩尔质量,△T =(T2- T1)即为溶解前后系统温度的差值;ΔsolHm 为1molKCl溶解于200 molH2O的积分溶解热,其不同温度下的积分溶解热数值见附录。
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′。
溶解热的测定刘晓惠 化51 2005011837 同组实验者:韦冰心 实验日期:2008-3-19 提交报告日期:2008-4-21 引言 1.1 实验目的1.设计简单量热计测定某物质在水中的积分溶解焓。
2.由作图法求出该物质在水中的摩尔稀释焓、微分溶解焓和微分稀释焓。
3.复习和掌握常用的测温技术。
1.2 实验原理在一定温度和压力下,物质B 溶解于溶剂A 的过程的焓变称为溶解焓,用∆sol 表示。
其摩尔溶解焓为sol sol m BHH n ∆∆=(1) 式中.n B 为溶解于溶剂A 中的溶质B 的物质的量。
微分溶解焓定义为: A sol T,P,n BH()n ∂∆∂ 微分稀释焓定义为 B sol T,P,n AH()n ∂∆∂ 在定温定压下,溶解焓是溶液中溶质B 的物质的量n B 和溶剂A 的物质的量n A 的一次齐函数,sol A,B H=f(n n )∆ (2)应用数学上的欧拉定理,由(2)式可推导得:B A sol sol sol A T,P,n B T,P,n A B H HH=n ()n ()n n ∂∆∂∆∆+∂∂ (3) 或B A sol sol A sol m T,P,n T,P,n B A BH H n H =()()n n n ∂∆∂∆∆+∂∂ (4) 令n 0=n A /n B(4)式改写为:B A sol sol sol m 0T,P,n T,P,n A BH HH =n ()()n n ∂∆∂∆∆+∂∂ (5) (5)式中的∆sol H m 可由实验测定,n 0由实验中所用的溶质和溶剂的物质的量可计算得到。
作出∆sol H m —n 0曲线,见图1。
曲线某点(n 01)的切线的斜率为该浓度下的微分稀释焓,切线与纵坐标的截距,为该浓度下的微分溶解焓。
显然,图中n 02点的摩尔溶解焓与n 01点的摩尔溶解焓之差值为该过程的摩尔稀释焓。
dil m sol m 02sol m 01H H (n )H (n )∆=∆-∆ (6)图1 ∆sol H m —n 0曲线本实验测硝酸钾溶解在水中的熔解热,是一个溶解过程中温度随反应的进行而降低的吸热反应。
南昌大学物理化学实验溶解热的测定实验报告一、实验目的1 .了解电热补偿法测定热效应的基本原理及仪器使用。
2.测定硝酸钾在水中的积分溶解热,并用作图法求得其微分稀释热、积分稀释热和微分溶解热。
二、基本原理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n0mol溶剂中时所产生的热效应,以Q s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n01mol溶剂的溶液稀释到含溶剂n02mol 时所产生的热效应,以Q d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,即。
2.积分溶解热由实验直接测定,其它三种热效应则需通过作图来求: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H m,A 和H m,B,若由n A mol溶剂和n B mol溶质混合形成溶液,则混合前的总焓为H = n A H*m,A + n B H*m,B(1) 混合后的总焓为H΄ = n A H m,A + n B H m,B(2) 此混合(即溶解)过程的焓变为ΔH = H΄–H= n A(H m,A–H*m,A)+ n B(H m,B–H*m,B)= n AΔH m,A + n BΔH m,B(3)根据定义,ΔH m,A 即为该浓度溶液的微分稀释热,ΔH m,B即为该浓度溶液的微分溶解热,积分溶解热则为:故在Q s ~ 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: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:Q = IVt = I2Rt 。
大学化学基础实验II实验报告
(物理化学部分)
(贵州大学化学与化工学院——化学与化工教学示范中心)
班级专业:生工081
姓名:丁尚
学号:080811110183
指导教师:安燕
实验成绩:
实验名称:溶解焓的测定
报告人: 丁尚 同组人:姜晓琳 实验时间2010年03月11日
一.实验目的:
1.学会用量热法测定盐类的积分溶解焓。
2.掌握作图外推法求真实温差的方法。
二.实验原理:
盐类的溶解包含两个同时进行的过程:一是晶格的破坏,为吸热过程;二是离子的融化剂,即离子的水合作用,为放热过程。
溶解焓则是这两个过程热效应的总和。
积分溶解焓是指在一定温度、压力下,将1mol 溶质溶于一定量溶剂中形成一定浓度的溶液时,所吸收或放出的热量。
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。
先用标准物质测出量热计的热熔,然后测定待测物质溶解过程中的温度变化,从而测出待测物质的积分溶解焓。
溶解过程的温度变化用温度传感器测定。
量热法测定积分溶解焓,通常是在具用良好绝热层的量热计中进行的。
在恒压条件下,由于量热计是绝热体系,溶解过程中所吸收或放出的热全部由系统温度变化反应出来。
把杜瓦瓶做成的量热计看成绝热体系,当把某种盐溶于瓶内一定量的水中时,若测得溶解过程的温度变化为ΔT ,可列出如下的平衡式:
22211sol m TM ])[(Δ∆++-=C C m C m H m
式中,m H sol Δ为盐在溶液温度及浓度下的积分溶解焓,1-Jmol 、1m 、2m 分
别为水和溶质的质量,kg ;M 为溶质的摩尔质量,1
-kgmol ;1C 、2C 分别为溶剂水、
溶质的比热容,1-Jkg ;T ∆为溶解过程中的真实温差,K ;C 为量热计的热容,1
-JK ,
也称热量计常数。
本实验通过测定已知积分溶解焓的标准物质KCl 的T ∆,标定出量热计
热容C 的值。
三.实验仪器和试剂:
仪器:NDRH-2S 型溶解焓测定实验装置一套(包括数字式温度温差测量仪1台,300mL 简单量热计1只,电磁搅拌器1台); 250mL 容量瓶1个; 秒表1块; 电子天平1台(公用)
试剂: KCl (AR ) ;
3KNO (AR) ; 蒸馏水
四.实验步骤与数据记录:
1.量热计热容C 的测定
(1)将仪器打开,预热。
准确称量 5.147g 研磨好的KCl ,待用。
200
1::水=n n KCl
(2)在干净并干燥的量热计中准确放入250mL 温室下的蒸馏水,然后将
温度传感器的探头插入量热计的液体中。
打开搅拌器开关,保持一定的搅拌速度,待温差变化基本稳定后,读取水的温度1T ,作为基温。
(3)同时,每隔一分钟就记录一次温差值,联系记录8次后,将称量好的5.174g KCl 经漏斗全部迅速倒入量热计中,盖好。
半分钟记录一次温度值,至温度基本稳定不变,再每隔一分钟记录一次温度的数值,记录8次即可停止。
(4)测出量热计中溶液的温度,记作2T 。
计算1T 、2T 平均值,作为体系的温度。
倒出溶液,取出搅拌子,用蒸馏水洗净量热计。
2.
3KNO 熔解热的测定:标准称量3.513g 3KNO ,代替KCl 重复上述操作。
400
1:3:水=n n KNO
五.实验结果与数据处理:
1. KCl 的真实温差图
六.实验讨论与思考:实验讨论:
实验思考题:
七.指导教师意见:
-------年----月-----日。