溶解热测定

溶解热的测定溶解热的测定[适用对象] 药学、药物制剂、中药学、制药工程、中药学（国际交流方向）、生物工程专业[实验学时] 3学时一、实验目的1、用量热法测定KNO3在水中的溶解热。

2、掌握测温量热的基本原理和测量方法。

3、了解量热法测定积分溶解热的基本原理。

二、实验原理物质溶解时常伴有热效应，此热效应称为该物质的溶解热。

物质的溶解热通常包括溶质晶格的破坏和溶质分子或离子的溶剂化。

其中，晶格的破坏常为吸热过程，溶剂化作用常为放热过程，溶解热即为这两个过程的热量的总和。

而最终是吸热或放热则由这两个热量的相对大小所决定。

温度、压力以及溶质和溶剂的性质、用量、是影响溶解热的显著因素，根据物质在溶解过程中溶液浓度的变化，溶解热分为变浓溶解热和定浓溶解热，变浓溶解热又称积分溶解热，为定温定压条件下一摩尔物质溶于一定量的溶剂形成某浓度的溶液时，吸入或放出的热量，定浓溶解热又称微分溶解热，为定温定压条件下一摩尔物质溶于大量某浓度的溶液时，产生的热量。

积分溶解热可用量热法直接测得，微分溶解热可从积分溶解热间接求得，方法是，先求出在定量溶剂中加入不同溶质时的积分溶解热，然后以热效应为纵坐标，以溶质摩尔数为横坐标绘成曲线，曲线上的任何一点的斜率即为该浓度时的微分溶解热。

量热法测定积分溶解热，通常在被认为是绝热的量热计中进行，首先标定该量热系统的热容量，然后通过精确测量物质溶解前后因吸热或放热引起量热体系的温度变化，来计算溶解过程的热效应，并据此计算物质在该溶液温度、浓度下的积分溶解热。

1．量热系统热容量的标定用一已知积分溶解热的标准物质，在量热计中进行溶解，测出溶解前后量热系统的温度变化值ΔTS ，则量热系统的热容C可以根据下式计算：式中mS和MS分别为标准物质的质量和摩尔质量，ΔHS为标准物质在某溶液温度及浓度下的积分溶解热，此值可由手册上查得，C 为量热系统的热容。

2．积分溶解热的测定将上式用于待测物质即得：式中m和M分别为待测物质的质量和摩尔质量，ΔT为待测物质溶解前后量热系统的温度变化值；C为已标定的量热系统的热容。

实验溶解热的测定一、实验目的1.掌握采用电热补偿法测定热效应的基本原理。

2.用电热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热，并用作图法求出硝酸钾在水中的微分溶解热、积分稀释热和微分稀释热。

3.掌握溶解热测定仪器的使用。

二、实验原理物质溶解过程所产生的热效应称为溶解热，可分为积分溶解热和微分溶解热两种。

积分溶解热是指定温定压下把ImOl物质溶解在n0mol溶剂中时所产生的热效应。

由于在溶解过程中溶液浓度不断改变，因此又称为变浓溶解热，以As。

IH 表示。

微分溶解热是指在定温定压下把Imol物质溶解在无限量某一定浓度溶液中所产生的热效应，以表示.在溶解过程中浓度可视为不变，因此又称为定浓度( )τ, P,八。

溶解热，以加表示，即定温、定压、定溶剂状态下，由微小的溶质增量所引起的热量变化。

稀释热是指溶剂添加到溶液中，使溶液稀释过程中的热效应,又称为冲淡热。

它也有积分(变浓)稀释热和微分(定浓)稀释热两种。

积分稀释热是指在定温定压下把原为含Imol溶质和n0ιmol溶剂的溶液冲淡到含n02mol溶剂时的热效应，它为两浓度的积分溶解热之差。

微分冲淡热是指将ImOl溶剂加到某一浓度的无限量溶液中所产生的热效应，以∂ AsolH(-)7, p，n加。

表示，即定温、定压、定溶质状态下，由微小的溶剂增量所引起的热量变化。

积分溶解热的大小与浓度有关，但不具有线性关系。

通过实验测定，可绘制出一条积分溶解热AsolH与相对于Imol溶质的溶剂量nθ之间的关系曲线，如图所示，其他三种热效应由4solH~nO曲线求得。

设纯溶剂、纯溶质的摩尔焰分别为HmI和Hni2,溶液中溶剂和溶质的偏摩尔熔分别为HI和H2，对于由nιmol溶剂和n2m0l溶质组成的体系，在溶质和溶剂未混合前，体系总熔为：H=∏ι Hmι+∏2 Hm2(1) 将溶剂和溶质混合后，体系的总熔为：H'= m Hι+n2 H2(2) 因此，溶解过程的热效应为：∆H=∏ι (H1 -Hm1)+n2(H2-Hm2)=n1 ∆H1+n2∆H2(3)在无限量溶液中加入ImOI溶质，(3)式中第一项可以认为不变，在此条件下所产生的热效应为(3)式中第二项中的AH2,即微分溶解热。

溶解热的测定溶解热是指在恒定压力下，单位质量固体物质在溶液中完全溶解时所放出或吸收的热量。

它是化学热力学中的一项重要物理量，与溶解过程的热力学性质和反应机理密切相关。

溶解热的测定方法有很多种，我们这里介绍两种典型的实验方法：计算比热容法和测定热效应法。

一、计算比热容法比热容法是根据热平衡原理，在温度为T1的热源中将样品加热至温度为T2，测定样品的质量m、热容Cp、初始温度T1和终末温度T2，从而计算出溶解热ΔH。

其计算公式为：ΔH = (Q2 - Q1) / m = Cp × (T2 - T1)其中，Q1和Q2分别表示样品在T1和T2温度下吸收的热量，Cp是样品的比热容，m是样品质量，ΔH为溶解热。

此外，由于固体在溶液中溶解时通常伴随着熔化，因此在计算时应将熔化热考虑在内，即：其中，ΔHm为熔化热，通常可以参考文献或手册给出的数据进行修正。

比热容法的优点是测量精度高，操作简单，但需要较精确的温度测量和热量测量，且需要考虑熔化热的影响。

二、测定热效应法测定热效应法是通过测量溶解过程中反应热量的变化来计算溶解热。

通常是在恒定压力下将固体样品加入到溶液中，测定反应热量和样品的质量，从而计算出溶解热ΔH。

其计算公式为：ΔH = Q / m其中，Q为反应过程中放出或吸收的热量，m为样品质量，ΔH为溶解热。

测定热效应法有多种实验方法，比如热量计法、差热分析法、反应热法等，不同的方法适用于不同类型的样品和反应体系。

其中，热量计法是一种较为常用的测定方法，其基本原理是通过测量加热物体的能量变化量来计算反应热量。

它的优点是可应用于各种类型的样品和反应体系，能够直接测定反应过程的热量变化，但需要一定的操作技能和仪器支持。

总之，溶解热的测定是化学热力学中的一项重要实验。

通过计算比热容法和测定热效应法等方法，可以获得溶解过程的热力学性质和反应机理，为化学工艺控制和工业生产提供重要的参考数据。

实验3 溶解热的测定一、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。

二、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 ；3C 为量热计的热容(指除溶液外,使体系温度升高1℃所需要的热量) ，单位：kJ 。

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 ∆。

三、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.)四、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，至图3.1溶解热测定装配图1.磁力搅拌器；2.搅拌磁子；3.杜瓦瓶；4.漏斗；5.传感器；6.SWC —IIC 数字贝克曼温度仪．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。

物化实验报告-溶解热的测定一、实验目的本实验旨在通过科学的测定方法，准确地得到溶解热数据，进一步理解溶解热现象和物质溶解过程中的热力学性质。

二、实验原理溶解热是指一定温度下，一定量的溶剂中溶质溶解时所需的热量。

通过测量溶解热，可以了解溶质和溶剂之间的相互作用、溶解过程的动力学性质等。

溶解热的测定有助于我们深入理解溶解现象和溶液的热力学性质。

本实验采用综合量热法测定溶解热。

综合量热法是一种通过测量热量和温度变化来确定溶解热的实验方法。

在实验过程中，需要精确控制温度变化和溶液浓度等因素，以减小误差。

三、实验步骤1.准备实验器材：恒温水浴、量热计、搅拌器、称量纸、电子天平、保温杯、热水浴、计时器等。

2.配制一定浓度的溶质溶液：用称量纸称取一定质量的溶质，加入热水浴中搅拌均匀，冷却至室温。

3.将量热计和保温杯放入恒温水浴中，确保其处于稳定状态。

4.将配制好的溶质溶液倒入保温杯中，记录初始温度T1。

5.开启搅拌器，将保温杯置于恒温水浴中，记录最终温度T2。

6.测量此过程中溶液的体积变化ΔV，计算溶液的密度ρ=m/ΔV（m为溶质的质量）。

7.根据综合量热法公式计算溶解热ΔH：ΔH = cm(T2-T1) +mΔTc·ΔV/ΔV·m·c·ΔT (c为水的比热容，m为溶质的质量，ΔTc为溶液的密度变化)。

四、实验数据分析通过本次实验，我们得到了一系列溶质的溶解热数据。

从数据中可以看出，不同溶质具有不同的溶解热。

这些数据有助于我们深入理解溶解现象和物质溶解过程中的热力学性质。

溶解热在化学、物理、生物等许多领域都有重要应用，例如化学反应过程的动力学分析、生物大分子的溶液性质研究等。

本实验方法具有较高的精度和可靠性，为后续相关领域的研究提供了有价值的参考数据。

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。

KNO 3溶解热的测定一、实验目的1.用电热补偿法测定KNO 3在不同浓度水溶液中的积分溶解热。

2.用作图法求KNO 3在水中的微分冲淡热、积分冲淡热和微分溶解热。

二、预习要求1.复习溶解过程热效应的几个基本概念。

2.掌握电热补偿法测定热效应的基本原理。

3.了解如何从实验所得数据求KNO 3的积分溶解热及其它三种热效应。

4.了解影响本实验结果的因素有那些。

三、实验原理1.在热化学中，关于溶解过程的热效应，引进下列几个基本概念。

溶解热： 在恒温恒压下，n 2摩尔溶质溶于n 1摩尔溶剂(或溶于某浓度的溶液)中产生的热效应，用Q 表示，溶解热可分为积分(或称变浓)溶解热和微分(或称定浓)溶解热。

积分溶解热：在恒温恒压下，一摩尔溶质溶于n 0摩尔溶剂中产生的热效应，用s Q 表示。

微分溶解热：在恒温恒压下，一摩尔溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应，以1,,2n p t n Q ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂表示，简写为12n n Q ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂。

冲淡热：在恒温恒压下，一摩尔溶剂加到某浓度的溶液中使之冲淡所产生的热效应。

冲淡热也可分为积分(或变浓)冲淡热和微分(或定浓)冲淡热两种。

积分冲淡热：在恒温恒压下，把原含一摩尔溶质及n 01摩尔溶剂的溶液冲淡到含溶剂为n 02时的热效应，亦即为某两浓度溶液的积分溶解热之差，以d Q 表示。

微分冲淡热：在恒温恒压下，一摩尔溶剂加入某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应，以2,,1n p t n Q ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂表示，简写为21n n Q ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂。

2.积分溶解热(s Q )可由实验直接测定，其它三种热效应则通过s Q —n 0曲线求得。

设纯溶剂和纯溶质的摩尔焓分别为)1(m H 和)2(m H ，当溶质溶解于溶剂变成溶液后，在溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为m H ,1和m H ,2，对于由1n 摩尔溶剂和2n 摩尔溶质组成的体系，在溶解前体系总焓为H 。