华师物化实验报告+溶解热的测定.doc

文档介绍：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=n1ΔsolHm K=-[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)=/(kg·K),Cp(H2O,l)=/(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200molH2O的积分溶解热,其不同温度下的积分溶解热数值见附录。通过公式式可计算量热计的K值。本实验测定1mol的KNO3溶于200mol的H2O的溶解过程的积分溶解热,途径如下ΔsolH=-[n1Cp,m(KNO3,S)+n2Cp,m(H2O,l)+K]×(T2-T1)=-[m1Cp(KNO3,S)+m2Cp(H2O,l)+K]×(T2-T1) 摩尔溶解热 ΔsolHm=ΔsolH/n1同理m1,m2:分别为溶解过程加入的KNO3(S)和 H2O(l)的质量;Cp物质的恒压比热容,既单位质量的物质的等压热容,Cp(KNO3,S)=--1,△T=(T2-T1):溶解前后系统温度的差值(需经过雷诺校正);n1:所加入的KNO3摩尔数通过公式,既可求得1mol的KNO3溶于200mol的H2O的溶解过程的积分溶解热。3、仪器与试剂1、仪器:广口保温瓶(1个)  磁力搅拌器(1台)   贝克曼温度计(1台)1/10℃温度计(1支) 容量瓶(200ml)(1个) 停表(1个)2、试剂氯化钾(分析纯) 硝酸钾(分析纯)四、  (1),并记下装有KCL的称量瓶的总重量。(2)用容量瓶准确量取200mL室温下的蒸馏水(密度为ρ=-3),倒入广口保温杯中。(3)按图3-1所示,组装好简单绝热测温式量热计,并调节好贝克曼温度计。          (4)开动磁力搅拌器,保持一定的搅拌速率,观察贝克曼温度计读数的变化,待温度变化率基本稳定后(既单位时间温度的变化值基本相同)后,每隔一分钟记录一次温度,连续记录六次,作为溶解的前期温度。(5)打开量热计盖子,将称好的KCl迅速倒入量热计并盖好盖子,保持与溶解前相同的搅拌速率,继续每分钟记录一次温度,直到温度不再变化时,再连续记录六个温度变化率稳定的点,此六个点作为溶解的后期温度。(6)读取1/10℃温度计的读数,根据此温度从附表中查出相应的KCL的积分溶解热。(7)称量已倒出KCl的空称量瓶质量,准确计算已溶解的KCL的质量。2、KNO3积分溶