中和热的测定详解
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测定中和反应热【实验目的】1.理解中和热的概念2.能以中和热的测定为例掌握反应热的测定方法3.能进行误差分析,采取措施减少实验误差。
【实验探究】中和反应反应热的测定(1)实验原理:根据中和热的概念,通过简单实验测量一定量的强酸、强碱溶液在反应前后的温度变化,计算反应放出的热量,依据Q=cm△t计算Q(反应放出的热量),从而测定反应热(中和热)计算公式:即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,由此求得反应热。
①c:比热容,近似认为4.18J/(g·℃);②m:盐酸和氢氧化钠的总质量(密度近似为1g/cm3);③Δt:前后两次的温度差Δt=t2-t1。
(2)实验用品(3)实验装置:①装置名称:(简易)量热计。
②各部分仪器的作用ⅰ.玻璃搅拌器的作用是使反应物混合均匀充分接触。
ⅱ.隔热层的作用是减少热量的散失。
ⅲ.温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度(4)实验步骤①反应物温度(t1)的测量:用一个量筒量取50mL0.50 mol·L-1盐酸,打开杯盖,倒入量热计的内筒,盖上杯盖,插入温度计,测量并记录盐酸的温度。
用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干备用;用另一个量筒量取50mL0.55 mol·L-1 NaOH溶液,用温度计测量并记录NaOH溶液的温度,取两温度平均值为t1。
②反应后体系温度(t2)的测量打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒,立即盖上杯盖,插入温度计,用搅拌器匀速搅拌。
并准确读取混合溶液的最高温度,并记录为t2。
③重复实验操作三次,记录每次的实验数据,取其平均值作为计算依据。
(5)实验数据处理:①计算实验中盐酸与NaOH溶液完全反应放出的热量(保留三位有效数字,下同) 。
Q=cmΔt=100g×4.18 J·g-1·℃-1×(t2—t1) ℃=0.418(t2—t1) kJ≈ 1.42kJ;②计算生成1 mol H2O时的放出的热量。
中和热的测定一、实验目的1.掌握中和热的测定方法;2.通过中和热的测定,计算弱酸的离解热。
二、实验原理一摩尔的一元强酸溶液与一摩尔的一元强碱溶液混合时,所产生的热效应是不随着酸或碱的种类而改变的,因为这里所研究的体系中各组分是全部电离的。
因此,热化学方程式可用离子方程式表示:H++OH==H20 ΔH中和=一57.36kJ·mol-1上式可作为强酸与强碱中和反应的通式。
由此还可以看出,这一类中和反应与酸的阴离子或碱的阳离子并无关系。
若以强碱(NaOH)中和弱酸(CH3COOH)时,则与上述强酸、强碱的中和反应不同。
因为在中和反应之前,首先是弱酸进行解离,其反应为:CH3COOH = H++CH3COO—ΔH解离H++OH==H20 ΔH中和总反应:CH3COOH+OH—=H20+CH3COO—ΔH由此可见,ΔH是弱酸与强碱中和反应总的热效应,它包括中和热和解离热两部分。
根据盖斯定律可知,如果测得这一反应中的热效应ΔH以及ΔH中和,就可以通过计算求出弱酸的解离热ΔH解离。
三、仪器和试剂数字式贝克曼温度计; 杜瓦瓶; 量筒; 秒表;双路可跟踪直流稳定电源;浓度各为1.0mol的NaOH、HCI和CH3COOH溶液。
四、操作步骤1、实验准备清洗仪器。
打开数字式贝克曼温度计,预热5分钟。
调节基温选择按钮至20~C,按下温度/温差按键,使表盘显示温差读数(精确至0.001℃)。
打开直流稳压电源,调节电压10.0V。
连接稳压直流电源与量热计。
2.量热计常数的测定用量筒量取500ml蒸馏水注入用净布或滤纸擦净的杜瓦瓶中,轻轻塞紧瓶塞。
接通电源,调节旋钮记下10.0V时电流读数。
均匀搅拌4分钟。
然后,切断电源,每分钟记录一次贝克曼温度计的读数,记录10分钟。
读第10个数的同时,接通电源,并连续记录温度。
在通电过程中,电流、电压必须保持恒定(随时观察电流表与电压表,若有变化必须马上调节到原来指定值)。
记录电流、电压值。
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。
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