溶解热的测定实验报告.doc

华 南 师 范 大 学 实 验 报 告学生姓名 吴俊烽 学 号 20112401019专 业 化学教育 年级班级 11化四课程名称 物理化学实验 实验项目 溶解热的测定指导老师 李国良 时 间 2013年11月19日【实验目的】1. 设计简单量热装置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温度测定与校正方法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。【实验原理】物质溶于溶剂中，一般伴随有热效应的发生。盐类的溶解通常包含着几个同时进行的过程：晶格的破坏、离子或分子的溶剂化、分子电离（对电解质而言）等。热效应的大小和符号决定于溶剂及溶质的性质和它们的相对量。在热化学中，关于溶解过程的热效应，需要了解以下几个基本概念。溶解热 在恒温恒压下，溶质B溶于溶剂A(或溶于某浓度溶液)中产生的热效应，用表示。摩尔积分溶解热 在恒温恒压下，1 mol溶质溶解于一定量的溶剂中形成一定浓度的溶液，整个过程产生的热效应。用表示。 （1） 式中,为溶解于溶剂A中的溶质B的物质的量。摩尔微分溶解热 在恒温恒压下，1mol溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应，以表示，简写为。稀释热 在恒温恒压下，一定量的溶剂A加到某浓度的溶液中使之稀释，所产生的热效应。摩尔积分稀释热 在恒温恒压下，在含有1mol溶质的溶液中加入一定量的溶剂，使之稀释成另一浓度的溶液，这个过程产生的热效应，以表示。 （2） 式中，、为两种浓度的摩尔积分溶解热。摩尔微分稀释热 在恒温恒压下，1mol溶剂加入到某一浓度无限量的溶液中所发生的热效应，以表示，简写为。在恒温恒压下，对于指定的溶剂A和溶质B，溶解热的大小取决于A和B的物质的量即 （3）由（3）式可推导得： （4）或 （5）令，（5）改写为： （6）本实验采用标准物质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。可设计途径如下：n1 KCl(s)+n2 (l) 量热计T1-(等压，绝热)n1 KCl(aq) 量热计T2 n1 KCl(s) + n2(l) 量热计T2 在上述途径中，为KCl(s)、(l)以及量热计温度改变过程的焓变，则为在T2温度下，物质的量为n1 mol的KCl(s)溶于n2 mol (l)中，形成终态溶液的焓变。因为所以 则KNO3的积分溶解热 【仪器和试剂】 仪器：广口保温瓶、磁力搅拌器、温度计、贝克曼温度计、容量瓶（200ml）、称量瓶、停表、放大镜 试剂：氯化钠（分析纯）、硝酸钾（分析纯）实验装置示意图：本实验是采用绝热式测温量热计，它是一个包括杜瓦瓶、搅拌器、电加热器和测温部件等组成的量热系统。装置及电路图如图所示。【实验步骤】（1） 量热计的测定1. 准确称量4g左右的KCl，并记录准确读数2. 用容量瓶准确量取200mL，室温下的蒸馏水，倒入保温瓶中3. 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，每隔1min记录一次温度，连续记录6次，作为溶解的前期温度5. 打开量热计的盖子，将已称重的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6个温度变化率稳定的点，此6个电作为溶解的后期温度。6. 读取温度计的读数，根据此温度从附表中查出相应的KCl的积分溶解热7.（2） KNO3 积分溶解热的测定1. 在称量瓶中准确称取KNO3，并记下装有KNO3的称量瓶的总质量2. 用容量瓶准确量取200ml室温下的蒸馏水，倒入保温瓶中，重复（1）中的4、5、6 【数据记录与处理】(1) 数据记录：室温：22.3 大气压： 102.055kPa （3） 溶解前后温差的校正. 利用雷诺校正作图。KCl第一次，T=1.214 KCl第二次 T=1.315KCl第三次 T=1.295 KNO3 第一次 T=2.333 KNO3 第二次 T=2.382KNO3 第三次 T=2.357（4） 结果计算计算量热计的热熔 利用三次用KCl测得的数据进行平均，得K=-0.02212 计算KNO3的摩尔溶解热 = 34.635kJ/(mol) 查阅文献，KNO3的标准摩尔溶解热为34.73kJ/(mol) 相对误差=0.274%【误差分析】 1.每做完一组实验，保温瓶内的水分干燥不充分，导致量热计的热熔增大