物理化学实验：实验一溶解热的测定

1、1实验一实验一 溶解热的测定溶解热的测定一一.实验目的和要求实验目的和要求1.掌握量热技术及电热补偿法测定热效应的基本原理2.用电热补偿法测定KNO3在不同浓度水溶液中的积分溶解热。3.作图法求KNO3在水中的微分溶解热、微分冲淡热、积分冲淡热 2二二.实验原理实验原理 溶解热溶解热Q：恒温恒压下n2mol溶质溶于n1mol溶剂所产生的热效应。积分溶解热积分溶解热Qs：恒温恒压下1mol溶质溶于n0mol溶剂所产生的热效应。QOHnsKNOn溶液2132)(SQOHnnsKNO溶液2213)(2nQQS210nnn 1mol水1mol水2mol KNO34mol KNO3比较：Q1Q2稀浓一定

2、量溶剂中，溶质越多，也即浓溶液溶解热越大mol12nnQ242QQ1S12QQ1S14QQ2S2?4QQ2S2一定量溶剂中，溶质越多，也即浓溶液溶解热Q越大，但是但是Qs越小；反之，稀溶液越小；反之，稀溶液Qs更大。更大。mol12nnQ241,2npTnQ斜率微分溶解热：微分溶解热：恒温恒压下1mol溶质溶于某一确定浓度的无限量溶液中产生的热效应。一定量溶剂中，溶质越多，也即浓溶液溶解热Q越大，但是但是Qs越小越小，微分溶解热也越小；反，微分溶解热也越小；反之，之，稀溶液稀溶液Qs更大更大，微分溶解热也越大。，微分溶解热也越大。QS80100210nnn Qd保持n2(KNO3)不变溶液越稀

3、，Qs越大以积分溶解热QS-溶剂n1与溶质n2的摩尔比n0作图积分冲淡热积分冲淡热Qd：恒T、p，把原含1mol溶质及n01溶剂的溶液冲淡到含溶剂为n02时的热效应。0102)()(nsnsdQQQQS8010022,0s,1npTnpTnQnQ斜率210nnn Qd微分冲淡热：微分冲淡热：恒T、p，1mol溶剂加入某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应一定量溶质，溶液越稀溶液越稀，也即n0越大，微分冲微分冲淡热也越小。淡热也越小。QS80100210nnn QdABEDFOCG2,0s0nnpTnQ1,2npTnQ小结：一定量溶质，溶液越稀溶液越稀，也即n0越大，积分溶解热积分溶解热Qs越

4、大，微分溶解热也越大，越大，微分溶解热也越大，ji分冲分冲淡热也越小；微分冲淡热也越小。淡热也越小；微分冲淡热也越小。斜率：微分冲淡热截距：微分溶解热1. Qs的测定称8份样品分别倒入水中电热补偿法测起始温度T1加样后温度下降为T2即T=T2T10用电加热使T=0记录功率IU和时间t0T。t1t2t8tIUQ累积累积累积累积mtntIUQs1 .1015 . 22. 其它三种热的测定，从Qsn0曲线求得切线的线性方程：21,10,2npTnpTsnQnnQQ12四四.实验步骤实验步骤1.减量法称取KNO3样品：准备8个称量瓶，编号，按顺序逐一加KNO3样品约2.5、1.5、2.5、2.5、3.

5、5、4、4、4.5g，万分之一分析天平准确称取每个称量瓶加KNO3样品的质量m1，备用。加入样品后，再准确称取每个空称量瓶的质量m2，计算每组样品的质量m1-m2。填入电脑中，进行数据处理。2.取200mL以上的干燥锥形瓶，加约200mL蒸馏水，千分之一分析天平准确称取瓶和水的质量，将蒸馏水倒入杜瓦瓶，称取瓶的质量，计算出水的质量。3.打开电源开关，仪器处于待机状态，将红线和蓝线分别夹在杜瓦瓶盖上的两加热端。4.按“状态转换”键，实验装置处于测试状态。调“加热功率”旋钮，至显示2.5W，调“调速”旋钮2.5-3圈。135. 温差显示升高至0.5度时，按“状态转换”键，切换到待机状态。立即按“温

6、差采零”，按电脑中“开始计时”，系统自动切换到测试状态，迅速加料。盖好加料口，观察电脑显示温差线刚过黄色的零线时（面板显示面板显示0.1度左度左右），右），加第二份样品，依次类推，加完所有样品。6. 第八份样品加入，待电脑显示温差线过黄色的零线，按电脑中“停止计时”，再按面板中“状态转换”键，切换到待机状态，调“加热功率”旋钮到最小，“调速”旋钮逆时针到底，关电源开关。结束实验。仪器的使用和加样操作简易图示按“状态转换”至测试状态调功率至2.5，调合适的磁转子转速(1-3圈)当T0.5时，按“状态转换”至待机状态按“温差采零”同时加样同时加样观察电脑温差线黄线，面板显示T0.1，再次加样称量空称量瓶水装入杜瓦瓶按电脑“开始计时”填入电脑待第八份样品面板显示T0.1，按电脑 “停止计时”。0TT0.1才能再次加样最后一个样：“停止计时”。1. 电脑数据处理在“数据采集及计算”窗口：.计算Q 、n值输入8组样品质量，功率2.5，水的质量101.1计算Q 、n值保存到桌面在“溶解热Q-n曲线图”窗口：. 计算反应热自动输入根据需要设置坐标绘Q-n曲线计算反应热手动输入80，100，软件计算出4个热纵坐标40000手动输入100，200，软件计算出4个热五、数据处理2. 把四种热以表格列出，写出结论。n0QsQd8080