溶解热的测定实验

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1、溶解热的测定一、实验目的1、用量热法测定KNO3在水中的溶解热。2、掌握测温量热的基本原理和测量方法。3、了解量热法测定积分溶解热的基本原理。二、实验原理物质溶解时常伴有热效应，此热效应称为该物质的溶解热。物质的溶解热通常包括溶质晶格的破坏和溶质分子或离子的溶剂化。其中，晶格的破坏常为吸热过程，溶剂化作用常为放热过程，溶解热即为这两个过程的热量的总和。而最终是吸热或放热则由这两个热量的相对大小所决定。温度、压力以及溶质和溶剂的性质、用量、是影响溶解热的显著因素，根据物质在溶解过程中溶液浓度的变化，溶解热分为变浓溶解热和定浓溶解热，变浓溶解热又称积分溶解热，为定温定压条件下一摩尔物质溶于一定量

2、的溶剂形成某浓度的溶液时，吸入或放出的热量，定浓溶解热又称微分溶解热，为定温定压条件下一摩尔物质溶于大量某浓度的溶液时，产生的热量。积分溶解热可用量热法直接测得，微分溶解热可从积分溶解热间接求得。方法是，先求出在定量溶剂中加入不同溶质时的积分溶解热，然后以热效应为纵坐标，以溶质摩尔数为横坐标绘成曲线，曲线上的任何一点的斜率即为该浓度时的微分溶解热。量热法测定积分溶解热，通常在被认为是绝热的量热计中进行，首先标定该量热系统的热容量，然后通过精确测量物质溶解前后因吸热或放热引起量热体系的温度变化，来计算溶解过程的热效应，并据此计算物质在该溶液温度、浓度下的积分溶解热。1．量热系统热容量的标定用一

3、已知积分溶解热的标准物质，在量热计中进行溶解，测出溶解前后量热系统的温度变化值ΔTS，则量热系统的热容C可以根据下式计算：式中mS和MS分别为标准物质的质量和摩尔质量，ΔHS为标准物质在某溶液温度及浓度下的积分溶解热，此值可由手册上查得，C为量热系统的热容。2．积分溶解热的测定将上式用于待测物质即得：3--式中m和M分别为待测物质的质量和摩尔质量，ΔT为待测物质溶解前后量热系统的温度变化值；C为已标定的量热系统的热容。三、仪器设备溶解热测定装置一套（见图）天平、秒表、干燥器、量筒、称量瓶KNO3(A.R.)固体KCl(A.R.)固体四、实验步骤1、测定量热系统的热容本实验采用已知氯化钾在水中

4、的溶解热来标定量热计热容。不同温度下1molKCl溶于200mol水中的积分溶解热见附录。先在干净的量热计中装入500mL蒸馏水，将调好的贝克曼温度计插入量热计中，。保持一定的速率搅拌，至温度变化基本稳定时，每分钟用放大镜准确读数一次。连续7次后，拔出盖上的橡皮塞，换上专用玻璃漏斗，立即将称好的、放置在蜡光纸上的氯化钾（其量按1molKCl∶200molH2O的比计算，称准至0.01g），经漏斗迅速倒入量热计中。将漏斗上的盐尽量抖入量热计内，取下漏斗，重新塞上橡皮塞，继续搅拌，并仍按每分钟读数一次，至温度不再下降，再读取7次即可停止；然后测出量热计中溶液的温度。2．硝酸钾溶解热的测定。用硝酸

5、钾（其量按1molKNO3∶400molH2O计算）代替氯化钾重复上述操作。3．实验结束，洗净，晾干量热装置。（若时间允许，可重复测量，保证重复测定值的精确度在2％以内。）五、数据记录和处理1、加氯化钾前后每分钟温度读数记录。2、加硝酸钾前后每分钟温度读数记录。3--3．结果处理(1)由于杜瓦瓶并不是严格的绝热体系，因此，在盐溶解过程中体系和环境仍会有微小的热交换。为了消除热交换的影响，求得没有热交换时的真实温差△t，可采用作图外推法。即根据实验数据先作出“温度-时间曲线”。并认为溶解是在相当于盐溶解前后的平均温度那一瞬间完成的。过此平均温度作一水平线与曲线交于E点，过E点作一垂线，与上下两

6、段温度读数的延长线交于H、G两点，相应的△t即为所求的真实温度差，如图所示。(2)计算量热计的热容。(3)计算硝酸钾在溶液温度下的溶解热。利用已测定的量热计的热容和其他实验数据，来计算硝酸钾的溶解热。[附录]在不同的温度下，1molKCl溶于200mol水中的溶解热：3--