硫酸铜的水合反应热的测定

#/7硫酸铜水合反应热的测定一、实验目的1、进一步熟悉量热法的实验技术2、掌握过程温差校正的方法二、实验原理硫酸铜的水合热为CuSO(S)+5HO(l)=CuSO•5HO(S)”差热分析”4 2 42通过CuSQ.5H2O的失水过程的热效应来测定。根据盖斯定律,CuSO和溶解于水形成相同浓度的热效应,应为此反应的反4应热TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"CuSO(s)=CU2+(aq)+SO2一(aq)AH>04 41\o"CurrentDocument"CuSO•5HO(s)=Cu2+(aq)+SO2-(aq)+5H0(l)AH<042 4 2 2所以该反应热△H=AH-AH12AH、AH由AH=M/W*IVt*^T/△T可求得1 2 溶解 1 2但水合反应热数值不大，因此实验过程的温差记录用热敏电阻，绝热效应用外推法。三、仪器与试剂1、仪器：500血杜瓦瓶，装配有加热电炉丝和固体试样加料漏斗电磁搅拌器 直流稳定电源(0〜30V,0〜2A)500ml量筒 记录仪2、试剂：硫酸铜(AR)、五水硫酸铜(AR)四、主要实验步骤1、用量筒向杜瓦瓶中加入约450mL左右的水，装好量热计，开启搅拌，调节输出为0，开启记录仪，记录体系温度稳定过程。2、分析天平称取已研细的硫酸铜约3.2g，在量热计的温度稳定3〜5分钟后，从加料漏斗加入称取好的硫酸铜，记录仪记录温度变化过程，加料前后均在漏斗上加盖，以减少体系与环境的热交换。3、电标定过程与上述溶解过程类似操作，即分为标定前，标定期和标定后期。电标定时电压约6-8V,电流约为0.6-0.8A。记录好通断电的加热时间，当体系升温幅度将近溶解降温幅度时，断开电源，继续记录，直到温度上升趋势与标定前期相似为止。4、将杜瓦瓶重新装水，分析天平称取五水硫酸铜5〜5.3g重复上述步骤。五、数据处理与结果讨论1、硫酸铜的4H溶解相关数据测定及计算1.1、硫酸铜的溶解过程表1硫酸铜溶解过程相关数据硫酸铜的质量/g电压/V电流/A温差/℃3.32075.661.1010.574

图1图21．2、硫酸铜的电标定过程表2硫酸铜的电标定过程接电时间/min断电时间/min通电时间/s温差/℃3:017:052440.659

图31.3、硫酸铜的AH溶解的计算△H1=M/W*I*V*t*AT1/AT2/1000=160/3.3207x1.101x5.66x244x0.574/0.659/1000=63.81KJ/mol2、五水硫酸铜的AH溶解相关数据测定及计算2.1、五水硫酸铜的溶解过程

表3五水硫酸铜溶解过程相关数据五水硫酸铜的质量/g电压/V电流/A温差/℃5.12475.661.101-0.121图6

2．2、五水硫酸铜的电标定过程表4五水硫酸铜的电标定过程接电时间/min断电时间/min通电时间/s温差/℃2:034:141310.281图7图82.3、五水硫酸铜的AH溶解的计算△H2=M/W*I*V*t*AT1/△T2/1000=250/5.1247x1.101x5.66x131x(-0.121)/0.281/1000=—17.15KJ/mol3、硫酸铜水合反应热的计算△H=AH-AH=63.81KJ/mol+17.15KJ/mol=80.96KJ/mol124、相对误差的测定查资料得硫酸铜的水合热为77.66KJ/mol相对误差=(80.96-77.66)^77.66x100%=4.25%六、思考题与用“差热分析”的方法