《物化实验报告范本》实验3溶解热的测定

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1、实验3溶解热的测定实验目的1•测暈硝酸钾在不同浓度水溶液的溶解热，求硝酸钾在水屮溶解过程的各种热效应。2.掌握量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。实验原理物质溶于溶剂屮，一般伴随有热效应的发生。盐类的溶解通常包含着儿个同时进行的过程：晶格的破坏、离子或分子的溶剂化、分子电离（对电解质而言）等。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。在热化学中，关于溶解过程的热效应，需要了解以下几个基本概念。溶解热在恒温恒压下，溶质B溶于溶剂A（或溶于某浓度溶液）中产生的热效应，用表示。摩尔积分溶解热在恒温恒压下，lmol溶质溶解于一定量的溶剂中

2、形成--定浓度的溶液，整个过程产生的热效应。用厶solHm表示。△凤=组"（1）“B式中，伽为溶解于溶剂A中的溶质B的物质的量。摩尔微分溶解热在恒温恒压下，lmol溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液屮产生的热效应，以（警兰片I表示，简写为（尝也。叽叽稀释热在恒温恒压下，一定量的溶剂A加到某浓度的溶液中使之稀释，所产生的热效应。摩尔积分稀释热在恒温恒压下，在含有lmol溶质的溶液屮加入一定量的溶剂，使Z稀释成另一浓度的溶液，这个过程产生的热效应，以表示。△別弘=△曲日加一九％（2）式中，"泌、△如H和为两种浓度的摩尔积分溶解热。摩尔微分稀释热在恒温恒压下，lmol溶剂加入到某一浓度无限量的溶

3、液中所发生的AIT2）AIT热效应，以（—fipg表示，简写为（弋匚儿。unAdnA在恒温恒压下，对于指定的溶剂A和溶质B,溶解热的大小取决于A和B的物质的量,即△曲（3）由（3）式可推导得:(5)叫叽牛I(叽H、nBdnATH®d®八I令n0=nA1nB9(5)改写为:"如（誉）2（寫）g(6)（6）式屮的〃「可由实验测定，勺由实验屮所用的溶质和溶剂的物质的量计算得到。作出s（）lHm-/?0曲线，见图2-3-1o曲线某点（q）「）的切线的斜率为该浓度下的摩尔微分AF）稀释热（即丝），切线与纵坐标的截距，为该浓度下的摩尔微分溶解热（即0C）。显然,CD图中如2点的摩尔溶解热与禺］点的摩

4、尔溶解热之差为该过程的摩尔积分稀释热（即BE）o由图2・3・1可见，欲求溶解过程的各种热效应，应当测定各种浓度下的摩尔积分溶解热。本实验采用累加的方法，先在纯溶剂中加入溶质，测出溶解热，然后在这溶液中再加入溶质,测出热效应，根据先后加入溶质总量可求出勺，而各次热效应总和即为该浓度下的溶解热。本实验是采用绝热式测温量热计，它是一个包括杜瓦瓶、搅拌器、电加热器和测温部件等组成的量热系统。装置及电路图如图2-3-2所示。因本实验测定KNO3在水中的溶解热是一个吸热过程，热量的标定可用电热补偿法，即先测定体系的起始温度，溶解过程小体系温度随吸热反应进行而降低，再用电加热法使体系升温至起始温度，根据

5、所消耗电能求出热效应Q。再由下式可求算出溶解热"=Q耳工，Q=I测量室温，取不少于500ml的去离子水，根据室温调节水的温度，使Z尽量接近室温,量取500ml注入保温瓶内。这样体系温度与室温（环境）接近，减少体系与环境的热交换。按图2-3-2将装置安装好，记录仪量程20mv,走纸速度在天平上准确称量约5g左右（己研细并烘干）的KNO3待用。RT（7）GT式中，G右为加入溶质始末的体系的温度；Q为使体系从町升至X时的电热（J）；T；、盯为电加热始末的体系温度，/为电流强度（A）；R为加热器电阻（Q）；T为通电加热时间（S）o本实验采用热敏电阻测温系统（详见附录温度的测量与控制），CT2-T｝

6、）为溶解过程校正后的峰高，（T；-T：）为加热过程校正后的峰高。实验用品保温瓶（750ml）1个，加样管，磁力搅拌器1台，热敏电阻测温装置1套，加热器，直流稳压稳流电源，精密亳安表，秒表，容量瓶（500ml）,烧杯（1000ml）,温度计，研钵1只，称量瓶，分析天平（公用），高精度万用表（公用）。KNOs（AR）实验步骤oo1.欲使溶解热能准确测量，要求仪器装置绝热良好，体系和环境间的热交换尽量稳定并降至最小。仪器装置如图2-3-2所示，采用保温瓶并加盖，以减少辐射、传导、对流、蒸发等热交换途径。图2-3-2热敏电阻测溶解热装置图1.电磁搅拌器，2•保温瓶，3.加热器，4.加样管5.测温电

7、桥.6.自动平衡记录仪，7.精密安培表8.稳压电源.9热敏电耳：2.开动搅拌器，调节测温电桥平衡调节旋钮，使记录仪的记录笔处于记录纸的中间位置,待温度基本稳定后，记录约4min（约记录纸的1格半）。直流稳压稳流电源调至稳流，打开电源开始加热，同时将电流值调至950mA左右（此后不要再调节电流），温度升高，记录笔升至约70格左右（记录纸上的刻度），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此时由于