物化实验报告材料溶解热地测定_KCl、KNO3

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1、文档华南师范大学实验报告学生姓名学号____专业化学（师范）年级、班级___课程名称物理化学实验实验项目实验类型□验证□设计□综合实验时间年月日实验指导老师实验评分【实验目的】1.设计简单量热装置测定某物质在水中的积分溶解热。2.复习和掌握常用的量热技术与温度测定与校正方法。3.由作图法求出该物质在水中的摩尔稀释焓、微分溶解焓、微分稀释焓。【实验原理】溶解热，即为一定量的物质溶解于一定量的溶剂中所产生的热效应。溶解热除了与溶剂量及溶质量有关外，还与体系所处的温度及压力有关。溶解热分为积分溶解热和微分溶解热。积分溶解热是指在等温等压下把1mol溶质溶解在一定量的溶剂中时所产生的热效

2、应。它是溶液组成的函数，若形成溶液的浓度趋近于零，积分溶解热也趋近于一定值，称为无限稀释积分溶解热。积分溶解热是溶解时所产生的热量的总和，可由实验直接测定。微分溶解热是等温等压下，在大量给定浓度的溶液里加入1mol溶质时所产生的热效应，它可以表示为，因溶液的量很大，所以尽管加入1mol溶质，浓度仍可视为不变。微分热难以直接测量，但可通过实验，用间接的方法求得。溶解热的测量可通过绝热测温式量热计进行，它是在绝热恒压而且不做非体积功的条件下，通过测定量热系统的温度变化，而推算出该系统在等温等压下的热效应。本实验采用标准物质法进行量热计能当量的标定。利用1molKCl溶于200mL水中

3、的积分溶解热数据进行量热计的标定。当上述溶解过程在恒压绝热式量热计中进行时，可设计如下途径：n1KCl(aq)量热计，T2n1KCl(s)+n2H2O(l)量热计，T1等压、绝热，Qp=ΔH=0n1KCl(s)+n2H2O(l)量热计，T2ΔH1ΔH2文档在上述途径中，ΔH1为KCl(s)、H2O(l)及量热计从T1等压变温至T2过程的焓变，ΔH2则为在T2温度下，物质的量为n1mol的KCl(s)溶于n2molH2O(l)中，形成终态溶液的焓变。因为ΔH=ΔH1+ΔH2=0ΔH2=－ΔH1所以ΔH1=[n1Cp,m(KCl,s)+n2Cp,m(H2O,l)+K]×(T2－T1)

4、ΔH2=n1ΔsolHmK=－[n1Cp,m(KCl,s)+n2Cp,m(H2O,l)]+n1ΔsolHm/(T2－T1)=－[m1Cp(KCl,s)+m2Cp(H2O,l)]+m1ΔsolHm/M1ΔT（1）式中，m1、m2分别为溶解过程加入的KCl(s)和H2O(l)的质量；Cp,m为物质的恒压比热容；Cp(KCl,s)=0.699kJ/(kg·K)，Cp(H2O,l)=4.184kJ/(kg·K)；M1为KCl的摩尔质量；ΔT=T2－T1，即为溶解前后系统温度的差值；ΔsolHm为1molKCl溶解于200mLH2O的积分溶解热，其不同温度下的积分溶解热值见附录。通过式（1

5、）可计算量热计的K值。本实验测定1molKNO3溶于200mLH2O的溶解过程的积分溶解热，计算原理同上。【仪器与试剂】1.仪器：广口保温瓶（1个）；1/10℃温度计（1支）；容量瓶（200mL，1个）；磁力搅拌器（1台）；贝克曼温度计（1台）。2.试剂：KCl(A.R.)；KNO3(A.R.)【实验步骤】1.量热计的标定（1）准确称取4.1413g的KCl（只要接近这个数值即可）（2）用容量瓶准确量取200mL室温下的蒸馏水（密度为ρ=1kg/L），倒入广口保温瓶中。（3）按图组装好简单绝热测温式量热计，并调节好贝克曼温度计。（4）打开磁力搅拌器，保持一定的搅拌速率，观察贝克曼

6、温度计的读数变化，待温度变化率基本稳定后，每隔15s记录一次温度，连续记录6次，作为溶解前的温度。文档（1）打开量热计的盖子，将已称重的KCl迅速倒入量热计并盖好盖子，保持与溶解前相同的搅拌速率，继续每5s记录一次温度，直到温度不再变化时，再连续记录6个温度变化率稳定的点，此6个点作为溶解的后期温度。（2）读取1/10℃温度计的读数，根据此温度从附表中查出相应的KCl的积分溶解热。2.KNO3积分溶解热的测定（1）准确称取5.6161g的KNO3。（2）用容量瓶准确量取200mL室温下的蒸馏水（密度为ρ=1kg/L），倒入广口保温瓶中，以下操作如1.中的（4）、（5）、（6）。

7、【数据的处理】1.数据记录（1）药品称量表一药品质量记录表试剂KClKNO3样品1质量/g4.14605.6125样品2质量/g4.14865.6021样品3质量/g4.13925.6220（2）KCl第一次溶解表二KCl第一次溶解温度记录表时间/15s温度/℃时间/15s温度/℃时间/15s温度/℃123.5231022.5241922.49223.5251122.4952022.494323.5271222.4852122.5423.5291322.4792222.50452