预0国立高雄应用科技大学化学工程与材料工程系

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1、國立高雄應用科技大學化學工程與材料工程系物化實驗題目：溶解熱測定-預報指導教授：吳瑞泰教授姓名-學號：陳怡妏-1100101208班級：四化材三乙組別：第五組實驗時間：2014/01/09目錄一、原理二、相關知識三、儀器四、藥品五、實驗步驟六、參考資料一、原理溶質溶於溶劑中形成溶液時會伴隨熱含量(heatcontent)的變化，如果，將W1克的溶質溶解於W2克溶劑中產生熱量的變化為q(cal)，可以由溶解過程中測得的溫度變化代入下式求得，q=(w2+k)×(t2-t3)+w1(t1-t3)×sp.ht，其中t1為溶質的溫度(固體溶

2、質可以室溫表示)。t2為裝有溶劑(水)的量熱器之溫度。t3為溶質加入量熱器(水)後的溫度。k為量熱器的水當量，在實際測量時量熱器應包含容器本身、攪拌棒與貝克曼溫度計等器材在內。sp.ht為溶質之比熱可查文獻。二、相關知識溶解熱指在一定溫度及壓力下(通常是溫度為298K，壓力為100kPa的標準狀態)，一定質量的溶質溶解於溶劑中產生的熱效應。等於一摩爾的溶質溶解在大體積的溶劑時所發出或吸收的熱量。在等壓狀態下，溶解熱等同於焓值的變化，因此也被稱為溶解焓。溶質的量為1摩爾時的溶解熱叫做摩爾溶解熱。由於在純溶劑中或某一濃度的溶液中溶解相

3、同物質的溶質嚴格說其溶解熱是不一樣的：Ø在保持濃度不變的條件下，大量溶液在溶解1摩爾溶質是的熱效應稱為微分溶解熱(differentialheatofsolution)Ø由某一濃度c1加入1摩爾溶質使濃度變為c2的熱效應稱為積分溶解熱(integralheatofsolution)Ø在溶液中加入純溶劑所引起的熱效應稱為稀釋熱(w:heatofdilution)。稀釋熱也可分為積分稀釋熱和微分稀釋熱。[1]²焓[2]焓是一個熱力學系統中的能量參數。規定由字母H表示，單位為焦耳（J）。此外在化學和技術文獻中，莫耳焓Hm（單位：千焦/莫

4、耳，kJ/mol）和特別焓h（單位：千焦/千克，kJ/kg），它們分別描述了焓在單位物量和單位質量上的定義。焓是內能和體積的勒壤得轉換。它是SpN總合的熱勢能。Ø總論焓的定義是：；其中表示焓，表示內能。內能來自於熱能-以分子不規則運動為依據（動能，旋轉動能，振動能），化學能和原子核的勢能。此外還有偶極子的電磁轉換。焓由系統溫度的提高而成比例增大，在絕對零度時為零點能量。在這裡體積功直接視為對壓強（p）引起體系體積（V）變化ΔV而形成的功。由微分形式表達為：Ø定義定義一個系統內：式子H為焓，U為系統內能，p為其壓強，V則為體積。對於

5、在大氣內進行的化學反應，壓強一般保持常值，則有規定放熱反應的焓取負值。如：SO3(g)+H2O(l)→H2SO4(l)ΔH=-130.3kJ/mol表示每生成1molH2SO4放出130.3kJ的熱。嚴格的標準熱化學方程式格式：H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)ΔrHθm=-286kJ·mol-1（θ表示標準態，r表示反應，m表示1mol反應，含義為標準態下進行一莫耳反應的焓變）Ø標準生成焓標準生成焓是指在標準狀態（101.3kPa；25℃）下生成一莫耳最穩定形態純淨物質放出（放熱反應，符號為負）或者吸收（吸熱反應，符號為

6、正）的焓，單位千焦/莫耳，符號ΔHf0。焓為負時，表明構成此物質的過程中放出能量；相反焓為正時，構成此物質的過程中需要吸收能量。標準生成焓為極大的負值表明此物質有極高的化學穩定性（就是說，構成此物質時放出了極大能量，而要破壞此物質，同樣需要極大的能量）。標準生成焓的一個重要應用是通過赫士定律計算反應焓：反應焓等於反應產物的標準生成焓與反應物的標準生成焓之差。公式表示為這與赫士定律等效：生成焓在通常條件下只與物質本身相關，而與反應的過程無關。生成焓是一個熱力學狀態參數。其所有值與熱力學平衡相關，因為溫度並未定義。²放熱反應[3]放熱

7、反應是釋出熱量的一類化學反應，與吸熱反應相對。在放熱反應中，破壞化學鍵所用的能量是少於組成鍵所釋放的能量。放熱反應的通式為：反應物→產物+能量在化學的系統中，絕對能量總值是難以量度或計算。所以，一般用焓變（ΔH）來表示化學反應的熱效應。在放熱反應中，反應物能量較高，生成物能量較低，較小的數值減去較大的數值便得出ΔH的數值為負數。例如氫氣（H2）燃燒：2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)ΔH=−483.6kJmol-1測量反應放熱的量使用量熱計。當使用量熱計時，量熱器熱量的變化等於系統內熱量的變化。如果一反應是放熱反應，量熱計中

8、的環境應得到熱。常用的量熱計有彈式量熱計，它十分適用於量度燃燒反應能量上的變化。Ø放熱反應的例子1.燃燒2.中和反應3.稀釋濃硫酸4.溶解無水硫酸銅²吸熱反應[4]吸熱反應是吸收熱量的一類化學反應，與放熱反應相對。在吸熱反應中，破壞化學鍵所用的能量