kno3的溶解焓及食用油发热量的测定

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1、KNO3的溶解焓及食用油发热量的测定刘海云石俊玲庄耀华陈卫麟（中山大学化学学院98级，广州，510275）摘要：用简单的量热器具测定了KNO3的溶解焓，并将其与文献值作了比较；用静态式氧弹卡计测量了两种食用油的发热量，研究了测量中低挥发性油类的点火方法，对比了两个样品发热量的差别。关键词：溶解焓，发热量，氧弹卡计，雷诺校正。1．引言许多化学变化过程都伴随着可测的热效应，即有热量的释放或吸收。这些现象符合热力学第一定律并且与物质的状态、所参与反应的量有关，但是与反应所经历的途径却是无关的。在一个定容反应系统中，热效应的

2、变化可以用内能U的变化来衡量，而在一个定压反应系统中则可以用焓H的变化来衡量。定义：H＝U＋pV，ΔH＝ΔU＋pΔV，其中ΔV是反应的体积变化，对于固体和液体来说是可以忽略的；对于气体反应ΔV＝ΔnRT。由此，我们可以测量U和H的相对变化。可使用各种类型的量热计来记录反应系统的温度变化，进而可以确定系统的内能变化ΔU，从而知道ΔH，以及各种过程的热效应。本文工作测定了KNO3在291K下的溶解焓及两种食用油的发热量，对实验结果作了分析，加深了对焓与内能的理解。2．食用油发热量的测定用静态式氧弹卡计测量了两种食用油的发

3、热量，其结果如下：2.1实验部分2.1.1实验原材料从市场上购得两种食用油，其一为纯正花生油，另一种为食用调和油。2.1.2实验方法（1）仪器热容的测定使用苯甲酸为标定物质来测定仪器的热容，并且使用计算机程序对测量过程中不可避免的热交换作出校正。（2）发热量的测定称量定量的样品，于氧弹内充入足量的氧气以确保试样完全燃烧。每个样品平行测定两至三次。2.2结果与讨论序号样品样品质量/g热容值/(J/˚C)发热量/（J/g)平均值/(J/g)1花生油1.226114625.8139290.1739672.772花生油1.2

4、02414625.8139725.233花生油1.214314625.8139344.364花生油39966.465花生油40037.796调和油1.228414762.7739548.9339398.447调和油1.292114762.7738574.918调和油1.222514762.7739355.799调和油1.219814625.8139476.3110调和油39655.2611调和油39799.44体系与环境热交换的校正：使用雷诺校正法校正热交换。点火方法：由于食用油为流质，在仅使用铁丝点火时不易点燃，采

5、用加入少量的棉花缠绕在铁丝上作引燃，效果很好。但是由棉花所带入的额外热量必须扣除，故在整个测量过程中均严格控制加入棉花的质量，尽量保持实验的一致性，使棉花的燃烧热值可以整合进入氧弹热容里，从而避免繁琐的计算。实验结果对比：油样一为纯正花生油，油样二为食用调和油。从所测得的发热量数值可知，两者在发热量数值上的差别很小，但是考虑到纯正花生油对人体的健康有一定的益处，其价格稍高是可以理解的。3．KNO3在291K下溶解焓的测定溶解焓分为积分溶解焓和微分溶解焓。本实验将一定量的KNO3溶解成摩尔比为0.5%的溶液，该过程的热

6、效应为相应的积分溶解焓。通过假设以下的过程来计算温度T时的溶解焓：ΔH绝＝0溶质＋溶剂溶液（T质）（T剂）（T液）ΔH1ΔH3溶质＋溶剂溶液（T291）（T291）ΔH2（T291）ΔH1＝CP质g质(T291－T质)＋CP剂g剂（T291－T剂）ΔH3＝CP液（g剂＋g质）(T液-T291)ΔH2＝nΔH291另外量热器由T剂变为T液所吸收的热ΔH4＝CP器（T液－T剂）。而ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4＝0所以ΔH291＝－（ΔH1＋ΔH4＋ΔH3）/n3.1实验部分3.1.1仪器热容的测定：将300克约低于室温

7、10˚C的冷水放入量热器中，并把同温度的冷水放入套中，盖上盖子，不停地搅拌几分钟，使量热器内外温度一致，记下温度读数，再向量热器倒入100g室温水，不断搅拌，每30秒记录温度一次，共记录15min。3.1.2溶解热的测定：根据文献[1]，将量热器擦干后，将400g室温水倒入其中，盖上盖子，搅拌几分钟，记录温度，立即放入准确称量的11.2克KNO3，不断搅拌，并每半分钟记录温度一次，共记录15分钟。3.1.3数据处理（1）T混，T液的校正第一组：图示如下：①CP(器)的计算：（CP(器)＋CP(冷)×g(冷)）（T混－

8、T冷）+（CP热×g热）×(T混－T热)＝0其中T混＝15.725℃，T热＝21.75℃，求得CP器＝52.5J/℃。②按式ΔH291＝－（ΔH1＋ΔH4＋ΔH3）/n计算ΔH291：T剂＝T质＝T室温＝21.70℃，T291=18℃ΔH1＝CP质g质(T291－T质)＋CP剂g剂（T291－T剂）＝0.895×11.2×(-3.7)+4.18