陈慧熔解热-实验报告

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1、实验教学实习报告物理化学实验教学实习报告陈慧MG0324064实验四溶解热的测定实验部分4.1实验目的及要求1.了解电热补偿法测定热效应的基本原理。2.通过用电热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热，并用作图法求出硝酸钾在水中的微分冲淡热，积分冲淡热和微分溶解热。3.掌握电热补偿法的仪器使用。4.2实验原理1．物质溶解于溶剂过程的热效应称为溶解热。它有积分溶解热和微分溶解热两种。前者指在定温定压下把1摩尔溶质溶解在n0摩尔的容积中时所产生的热效应，由于过程中溶液的浓度逐渐改变，因此也称为变浓溶解热，以Qs表示。后者指在

2、定温定压下把1摩尔溶质溶解在无限量的某一定浓度的溶液中所产生的热效应。由于在溶解过程中溶液浓度可实际上视为不变，因此也称为定浓溶解热，以表示。把溶剂加到溶液中使之稀释，其热效应称为冲淡热。它有积分（或变浓）冲淡热和微分（或定浓）冲淡热两种。通常都一对含有1摩尔溶质的溶液的冲淡情况而言。前者系指在定温定压下把原为含1摩尔溶质和n01摩尔溶剂的溶液冲淡到含溶剂为n02时的热效应，亦即为某两浓度的积分溶解热之差，以Qd表示。后者系指1摩尔溶剂加到某一浓度的无限量溶液中所产生的热效应，以表示。2．积分溶解热有实验直接测定，其

3、它三种热效应则可通过Qs~n0曲线求得：设纯溶剂、纯溶质的摩尔焓分别为和，溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓和，对于n1摩尔溶剂和n2摩尔溶质所组成的体系而言，在溶剂和溶质为混合前(4.1)当混合成溶液后(4.2)因此溶解过程的热效应为(4.3)式中，ΔH1为溶剂在指定浓度溶液中溶质和纯溶质摩尔焓的差。即为微分溶解热。根据积分溶解热的定义：(4.4)所以在QS~n01图上，不同Qs点的切线斜率为对应于该浓度溶液的微分冲淡热，即实验教学实习报告=。该切线在纵坐标上的截矩OC即为相应于该浓度溶液的微分溶解热。而在含有1摩尔溶质的

4、溶液中加入溶剂使溶剂量由n02摩尔增至n01摩尔过程中的积分冲淡热为Qd=（Qs）n01—（Qs）n02=BG—EG。3．本实验测硝酸钾溶解在水中的溶解热，是一个溶解过程中温度随反应的进行而降低的吸热反应。故采用电热补偿法测定。先测定体系的起始温度T，当反应进行后温度不断降低时，由电加热法使体系复原至起始温度，根据所耗电能求出其热效应Q。Q＝I2Rt＝IVt(J)(4.5)式中I为通过电阻为R的电阻丝加热器的电流强度(A)，V为电阻丝两端所加的电压(V)，t为通电时间(s)。4.3仪器和药品计算机控制实验装置1台，数

5、字式直流稳流电源1台，反应测量数据采集接口装置1台，量热计（包括杜瓦瓶、搅拌器、加热器）1套，称量瓶8只（20×40mm），毛笔1支，硝酸钾（A.R.）约26克。4.4实验步骤1．称好8份已磨细、烘干的KNO3样品（2.5g，1.5g，2.5g，3.0g，3.5g，4.0g，4.0g，4.5g）放入干燥器。2．打开反应测量数据采集接口装置电源，将温度传感器擦干置于空气中，预热3min，不要打开稳流电源。3．在量热器中加入216.2g蒸馏水（台天平称），放在搅拌器上，打开搅拌器电源，调节合适的搅拌速度。4．打开计算机电

6、源，运行SV.EXE，进入系统初始界面，选择确定键，进入界面，按下“开始实验”按钮，根据提示测定当前室温。5．室温测好后，将加热器放入装有自来水的玻璃瓶中，打开稳流电源，调节稳流电源使电脑上显示的加热功率在2.25-2.3w之间。6．调节好后，将加热器擦干置于量热瓶的蒸馏水中，将温度传感器放入，按下确定键，测量水温。不再调节功率。7．当采样到水温高于室温0.5K时，根据提示加入第一份样品，同时电脑会实时记录此时水温和时间。8．加入KNO3样品后，溶液温度很快下降，由于加热器在工作，水温又会上升，当水温上升至起始温度时

7、，根据电脑提示加入第二份样品，记下第一份KNO3加热时间。9．重复上一步骤直至第八份KNO3加完。10．计算8份KNO3质量和8个累计加热时间。4.5数据处理1．计算nH2O。实验教学实习报告1．计算每次加入硝酸钾后的累计质量mKNO3和通电累计时间t。2．计算每次溶解过程中的热效应。Q＝IVt=Kt(J)(4.6)4．将计算出的Q值进行换算，求出当把1摩尔硝酸钾溶于n0摩尔水中的积分溶解热：(4.7)(4.8)1.将以上数据列表并作QS~n0图。从图中求出n0=80,100,200,300和400处的积分溶解热和微

8、分冲淡热。以及n0从80→100,100→200,200→300,300→400的积分冲淡热。实验结果数据表和QS~n0图见下一页。4.5注意事项1．固体KNO3易吸水，故称量和加样动作应迅速。固体KNO3在实验前务必研磨成粉状，并烘干，以保证加样时能充分迅速溶解。在实验过程中要求I、V保持稳定，如有不稳，应随时校正。2．在实验过程中要求I、V