《物化实验c教学资料》溶解热的测定

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1、溶解热的测定邹昌炜2011011879材11同组实验者：石航实验日期：2012年10月23H；交报告日期：2012年11月3日指导老师：李琛1.引言1.1实验目的(1)测量硝酸钾在不同浓度水溶液屮的溶解热，求硝酸钾在水中溶解过程各种热效应。(2)掌握暈热装置的基本组合及电热补偿法测定热效应的基本原理。(3)复习和掌握常用的测温技术。1.2实验原理(1)溶解过程中的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。(2)认识各种热效应(在一定温度和压力下)：溶解热：^olH；摩尔积分溶解热：HolHm；摩尔微分溶解热：(尝旦川；dn/i稀释热；摩尔积分稀释热：MlHm；摩尔微分稀释热：(今

2、円决d/iA其中，solH.n=EH加......①—solHm2—solHm②式中，加为溶解于溶剂A中的溶质B的物质的量。(3)欲求溶解过程的各种溶解热，应当测泄各种浓度下的摩尔积分溶解热，实用公式:.__.bsolH3^solHlsoirim=72()()T,P,nB+()T,P,nA(3)dnAdnBAsolHm-HO曲线如下:式中的solHmnJ由实验测定，®由实验中所用的溶质和溶剂的物质的量可计算得到。图1曲线某点的切线的斜率为该浓度下的微分稀释焰，切线与纵坐标的截距，为该浓度下的微分溶解焙。图中勿2点的摩尔溶解焙与点的摩尔溶解壻之差值为该过程的摩尔稀释焙。（4）电热补

3、偿法求溶解热本实验测硝酸钾溶解在水中的溶解热，是一个温度随溶解的进行而降低的吸热反应。故采用电热补偿法测定。计算公式如下：Avo/W二厂&卑土式屮/为通过电阻为R的电阻丝加热器的电流,r为通电吋间。（丁2—厂）为溶解过程校正后的峰高，（忙-才）为加热过程校正后的峰高。2实验操作2.1实验药品、仪器型号及测试装置示意图KNO3（AR）保温瓶，7弘2型双向磁力加热搅拌器，热敏电阻测温装置，DH1715A-3型直流双路跟踪稳压稳流电源，万用表，数显惠斯通电桥，秒表，容量瓶（500说），烧杯（1000ml）,温度计，加热器，称量瓶，分析天平（公用），研钵（公用），导线若干。实验装置示意图如下：76、Q

4、O1•电磁搅拌器.2保温瓶.3.加热器，4.加样管5.沏温电桥，6.白动平衡记录仪，7.帝密安培衷&稳压电源.9热敕电阻图2：热敏电阻测溶解热装置2.2实验条件室温T=16.7°C2.3实验操作步骤及方法要点（1）如图2连接好装置，采用保温瓶并加盖（2）根据室温调节水的温度，然后用容量瓶（500ml）量取500ml注入保温瓶内。（3）在分析天平上准确称量约5g（己研细并烘干）的KNO3待用。（4）开动搅拌器，待温度基本稳定后，记录约4mim,然后打开电源并调至950mA稳流，记录约在14mA时关闭电源停止加热。待记录仪记录约8min左右，加入称量好的KNO3o待温度稳定后再记录约8min左右。

5、（5）打开加热电源加热，用万用表精确记录加热电流。同时打开秒表计时，待升至16mA左右关闭电源停止加热，同时停止计时，记下加热吋间。再记录约8min左右。（6）按上述步骤依次加入约6、7、8、8、7和6g的KN0.3。（7）用万用表测量实验所用加热器的阻值R。3结果与讨论3.1原始实验数据室温T=16.7°C；该温度下水的密度P=998.843Kg/m3；$水二500ml；电阻斤二14.60Q；KNO.3的摩尔质量Ml=101.1032；H2O的摩尔质量M2=18.0152；实验中原始记录数据及图像如下:0・Losed500100015002003表1:原始数据记录实验序号伽(g)加热时间“S

6、)加热电流7(mA)14.9714125.0194126.0339180.5694237.2529219.439424&3456156.3494357.6039143.8194465.9531157.7894478.205159.46944RowNumbers图3：实验过程图像3・2计算的数据、结果对图3用雷诺图解法校正各步加热、溶解过程屮的峰高，以对应长度表示(计算结果保留1位小数)如下表：表2：雷诺图解法校止峰高记录表序号1234567⑺-71)4250.55864564357.540576949.545.549.551令硝酸钾的物质的量为吸热为q,溶解热为人沁“；根据公式:muriB=—

7、—Q=I2Rt(T2-T1)soiH=Q(D计算得到各步的如、0△泌H如下表:又:PXVH20riH2O=Ml998,843x5001000x18.0152=27.7222加o/；表3：屮间计算数据列表序号1234567/7B(mol)0.04920.05970.07170.08250.07520.05890.08120(J)1616.132339.252842.832029.771871.05