中和热
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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1.中和热测定的实验仪器:大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑 料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。
2.中和热测定的试剂:0.50mol·L -1盐酸、0.55mol·L -1 NaOH 溶液。
3.中和热测定的实验步骤: (1)组装好实验仪器。
组装时大、小烧杯杯口相平,且杯口盖上泡沫塑料板或硬纸板,大、小烧杯间隙填充碎泡沫塑料。
(2)用一个量筒量取50mL 0.50 mol·L -1盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入数据记录表,并将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 -1 NaOH 溶液,并用温度计测量NaOH 溶液的温度,记入数据记录表。
数据记录表温度实验次数起始温度t 1/℃ 终止温度 t 2/℃ 温度差 (t 2-t 1)/℃ HCl 溶液 NaOH 溶液 平均值 123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,快速地倒入小烧杯(注意不要洒到外面),盖好盖板,用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,测量混合溶液的最高温度,记入数据记录表。
(5)重复步骤(2)~(4)三次。
(6)数据处理:①以三次测量所得数据的平均值为计算依据。
②为了计算方便,盐酸和NaOH 溶液的密度近似为1g·cm -3,反应后溶液比热容c =4.18 J·(g·℃)-1。
③盐酸质量为m 1=50g 、NaOH 溶液质量为m 2=50g ,实验中反应放出的热量:Q 放=(m 1+m 2)·c ·(t 2-t 1)=0.418(t 2-t 1)kJ (用t 1、 t 2表示),则生成1 mol H 2O 时的反应热为:ΔH =-0.418t 2-t 10.025kJ·mol -1(用t 1、 t 2表示)。
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。
中和热的测定实验报告实验目的,通过实验测定酸碱溶液的中和热,掌握中和反应的热力学知识,加深对热化学的理解。
实验仪器和试剂,量热仪、酸碱溶液(盐酸、氢氧化钠)、热绝缘杯、温度计、计时器。
实验原理,中和反应是指酸和碱在一定条件下发生化学反应,生成盐和水的过程。
中和反应的热量称为中和热,可以通过量热仪测定。
实验步骤:1. 将盐酸和氢氧化钠分别装入两个热绝缘杯中。
2. 将盐酸倒入量热仪中,记录溶液的起始温度。
3. 快速将氢氧化钠溶液倒入盐酸中,开始计时。
4. 观察溶液的温度变化,记录中和反应达到平衡时的最高温度。
5. 根据实验数据计算中和热。
实验数据:盐酸溶液的起始温度,25℃。
中和反应达到平衡时的最高温度,35℃。
盐酸的质量,50g。
氢氧化钠的质量,40g。
实验结果:根据实验数据计算得出中和反应的中和热为Q=mcΔT=(50g+40g)4.18J/g℃(35℃-25℃)=834J。
实验分析:通过实验测定得出中和反应的中和热为834J,表明该中和反应是放热反应。
中和热的大小与反应物的种类、浓度、温度等因素有关,可以通过中和热的测定来研究酸碱溶液的性质和反应特点。
实验总结:本实验通过量热仪测定了酸碱溶液的中和热,掌握了中和反应的热力学知识。
在实验过程中,需要注意操作的精确性和实验数据的准确性,以确保实验结果的可靠性。
通过实验,加深了对中和反应和热化学的理解,为进一步学习相关知识奠定了基础。
实验中遇到的问题和改进建议:在实验过程中,需要注意量热仪的使用方法和操作步骤,以确保实验数据的准确性。
在下次实验中,可以加强对量热仪的操作培训,提高实验操作的熟练度,以提高实验的准确性和可靠性。
结语:通过本次实验,我对中和热的测定有了更深入的了解,实验结果也验证了相关理论知识。
在今后的学习和实验中,我将继续努力,不断提升实验操作技能和科学素养,为更深入地探索热化学领域打下坚实的基础。
【考点精讲】1. 中和热的定义:在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol 水所放出的热量。
2. 中和热的测定 (1)实验用品大烧杯(500 mL )、小烧杯(100 mL )、温度计、2个量筒(50 mL )、泡沫塑料或纸条、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-1盐酸、0.55 mol·L -1NaOH 溶液。
(2)实验原理通过测定酸碱中和反应前后溶液温度的变化来计算中和热的大小。
(3)实验步骤①在大烧杯底部垫泡沫塑料(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50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温③用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L -1 NaOH 溶液,并用温度计测量NaOH 溶液的温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溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒在外面),用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读出混合溶液的最高温度,作为终止温度,记录并填入表格。
⑤重复实验三次,取测量所得数据的平均值作为计算的依据。
⑥根据实验数据计算中和热。
答案:(1)52.25kJ·mol-(2)低(3)ABCDF例题2某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃棒、0.5mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液,尚缺少的实验玻璃用品是、。
(2)他们记录的实验数据如下:已知:Q=Cm(t2-t1),反应后溶液的比热容C为4.18kJ·℃-1·kg-1,各物质的密度均为1g·cm-3。