华师物化实验报告-溶解热的测定VIP专享VIP免费

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=n1ΔsolHmK=-[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）=0.699kJ/(kg·K),Cp（H2O，l）=4.184kJ/(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）=0.9522KJ.Kg-1.K-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。三、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、实验步骤1.量热计的标定(1）在称量瓶中准确称取4.1413克的KCl,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=1Kg.dm-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积分溶解热的测定(1）在称量瓶中准确称取5.6161克的KNO3,并记下装KNO3的称量瓶的总重量。(2)用容量瓶准确量取200mL室温下的...