何舟+溶解热的测定+++200614120133

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1、学号：200814120102基础物理化学实验报告实验编号：4.4实验名称：溶解热的测定＿08应本1＿班级1组号实验人姓名：何舟同组人姓名：肖幸、颜军亮指导老师：＿李旭＿实验日期：2010-12-6湘南学院化学与生命科学系一、实验目的：1．了解ZR-2J溶解热测定仪的原理、构造和使用方法，掌握溶解热的测定技术。2．懂得积分溶解热的定义及其在化学热力学运算中的作用。二、主要实验原理，实验所用定律、公式以及有关文献数据：1.在热化学中，关于溶解过程的热效应，引进下列几个基本概念。溶解热在恒温恒压下，n2摩尔溶质溶于n1摩尔溶剂(或溶于某浓度的溶液)中产

2、生的热效应，用Q表示，溶解热可分为积分(或称变浓)溶解热和微分(或称定浓)溶解热。积分溶解热在恒温恒压下，一摩尔溶质溶于n0摩尔溶剂中产生的热效应，用Qs表示。微分溶解热在恒温恒压下，一摩尔溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应，以表示，简写为。2.积分溶解热(QS)可由实验直接测定，其它三种热效应则通过QS—n0曲线求得。设纯溶剂和纯溶质的摩尔焓分别为Hm（1）和Hm（2），当溶质溶解于溶剂变成溶液后，在溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为H1，m和H2，m，对于由n1摩尔溶剂和n2摩尔溶质组成的体系，在溶解前体系总焓为H。H=n1Hm(1

3、)+n2Hm(2)(1)设溶液的焓为H′，H′=n1H1，m+n2H2，m(2)因此溶解过程热效应Q为Q=ΔmixH=H-H=n1［H1。m–Hm(1)］+n2［H2，m–Hm(2)］=n1ΔmixHm(1)+n2ΔmixHm(2)(3)式中，ΔmixHm(1)为微分冲淡热，ΔmixHm(2)为微分溶解热。根据上述定义，积分溶解热QS为（4）在恒压条件下，Q=ΔmixH，对Q进行全微分（5）上式在比值恒定下积分，得（6）全式以n2除之（7）因（8）则（9）将(8)、(9)代入(7)得:（10）对比(3)与(6)或(4)与(10)式，以QS对n0作图

4、，可得图Ⅲ-2-1的曲线关系。在图Ⅲ-2-1中，AF与BG分别为将一摩尔溶质溶于n01和n02摩尔溶剂时的积分溶解热QS，BE表示在含有一摩尔溶质的溶液中加入溶剂，使溶剂量由n01摩尔增加到n02摩尔过程的积分冲淡热Qd。Qd=(QS)n02-(QS)n01=BG–EG(11)图Ⅲ-2-1中曲线A点的切线斜率等于该浓度溶液的微分冲淡热。切线在纵轴上的截距等于该浓度的微分溶解热。由图Ⅲ-2-1可见，欲求溶解过程的各种热效应，首先要测定各种浓度下的积分溶解热，然后作图计算。3.先测定体系的起始温度T，溶解过程中体系温度随吸热反应进行而降低，再用电加热法

5、使体系升温至起始温度，根据所消耗电能求出热效应Q。Q=I2Rt=IUt式中，I为通过电阻为R的电热器的电流强度(A);U为电阻丝两端所加电压(V);t为通电时间(s).这种方法称为电热补偿法。本实验采用电热补偿法，测定KNO3在水溶液中的积分溶解热，并通过图解法求出其它三种热效应。一、实验仪器及试剂（记录所用仪器型号、药品规格和溶液浓度）ZR-2J溶解热测定仪一套，滤纸5张，干燥器一个。硝酸钾（A.R.）二、简述实验步骤和条件：1．硝酸钾26g。（已进行研磨和烘干处理），放入干燥器中。2.取8张滤纸，依次加入在研钵中研细的KNO3,用电子天平称出2

6、.5g、1.5g、2.5g、3.0g、3.5g、4.0g、4.0g、4.5g在研钵中研细的KNO3，称量后将滤纸包好标号放入干燥器中待用。        3.在台称上用杜瓦瓶直接称取216.2g蒸馏水，调好贝克曼温度计，装好量热器,连好线路(杜瓦瓶用前需干燥)。4.接通电源，打开ZR-2J溶解热测定软件,调节稳压电源，使加热器功率约为2.25W，保持电流稳定，开动搅拌器进行搅拌，当水温慢慢上升到比室温水高出1.5℃时读取准确温度输入至软件，同时从加样漏斗处加入第一份样品，并将残留在漏斗上的少量KNO3全部掸入杜瓦瓶中，在实验过程中要一直搅拌液体，加

7、入KNO3后，温度很快下降，然后再慢慢上升，待上升至5℃时，立即加入第二份样品，按上述步骤继续测定，直至五份样品全部加完为止。5.测定完毕后，切断电源，打开量热计，确定KNO3溶解完全，将溶液倒入回收瓶中，把量热器等器皿洗净放回原处。一、实验数据处理：实验数据如下表所示: i 1 2.5000 2.5000 38303.9096483.842 1.5000 4.0000 35366.4467302.463 2.5000 6.5000 36703.4516186.304 3.0000 9.5000 33838.2300127.135 3.5000 1

8、3.0000 32370.110393.0064.000017.000031017.550871.1674.000021.