实验一 化学反应热效应的实验测定 一、实验目的 1、用 HR-15B 数显型氧弹式量热计测定蔗糖燃烧热,掌握由燃烧热 QV求化学反应热效应ΔrHm 的计算公式。 2、了解 HR-15B 数显型氧弹式量热计构造、使用方法和主要部件的作用。掌握 HR-15B 数显型氧弹式量热计原理和实验技术。 3、明确并学会雷诺图解法校正温差的原因和方法。 二、实验原理 封闭体系定压无其它功条件下进行的化学反应,当反应终态温度和反应始态温度相同时,体系与环境交换的热,叫化学反应热。用ΔrHm 表示。 1mol 物质在氧弹式量热计中完全氧化时的化学反应热称为恒容燃烧热 QV (完全氧化:) 222( );( );;CCO gHH O lSSO NNO→→→→.2与定压燃烧热 Qp和ΔrHm 的关系是 ( )pVrrmQQn g RHHξξξ+ ΔΔΔ===T 蔗糖完全氧化的化学反应方程式是: 122211222( ) 12( )12( ) 11( )C H OsO gCO gH O l+→+实验测出恒容燃烧热 QV,即可求得定压燃烧热 Qp,进而取出蔗糖完全氧化的化学反应的ΔrHm。 在氧弹内放入 W 克样品并充入氧气,安放于盛有定量水(W水)的容器中,然后使样品完全燃烧,放出的热量传给水及仪器,引起温度上升。据能量守恒定律,有: (VlQl QW CCT−− ⋅=+Δ计水水) 式中,为W(g)样品燃烧所放热量(苯甲酸为-26460J·g-1); 是引燃用铁丝的长度和单位长度燃烧热(VQllQ、12.9J cm−−⋅);W水、C水是以水作为测量介质时,水的质量和比热;C计为热量计(包括内水桶,氧弹、测温器件,搅拌器)的热容(J·K-1),也称为热量计的水当量,是动态值,每次实验必须用已知燃烧热的物质放在量热计中燃烧,通过测其始、末温度差 TΔ,按上式求 C计。 HR-15B 数显型氧弹式量热计主要部件和构造是: 由于外筒温度与内筒温度在实验过程中不能保持一致,实验体系与环境之间发生热交换无法完全避免,对始、末温度差TΔ的影响,需用Renolds温度校正图校正。具体方法是: 称适量待测物质,使燃烧后水温升高1.5℃~2.0℃。预先调节水温低于室温0.5℃~1.0℃。然后将燃烧前后历次观察的水温对时间作图,联成FHIDG 折线,图中H 相当于开始燃烧之点,D 为观察到的最高温度读数点,作相当于室温之平行线JI 交折线于I,过I 点作横轴垂线ab,然后将FH 线和GD 线外延交ab线A、C 两点,A 点与C 点所表示的温度差即为欲求温度的升高ΔT。图中AA′为开始燃烧到温度上升至室温这一段时间Δt1 内,由环境辐射进来和...