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华师物化实验报告溶解热的测定.doc

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华师物化实验报告溶解热的测定.doc

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华师物化实验报告溶解热的测定.doc

文档介绍

文档介绍:华师物化实验报告-溶解热的测定
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****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)= kJ/(kg·K),Cp(H2O,l)= 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。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 ΔsolH m = 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△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。
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
***化钾(分析纯) ***钾(分析纯)
四、实验步骤

(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=1