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1、《大学化学基础实验2》实验报告课程:物理化学实验专业:环境科学班级:学号:学生姓名:邓丁指导教师:谭蕾实验日期:5月24日实验一、溶解焓的测定一、实验名称:溶解焓的测定。二、目的要求:(1)学会用量热法测定盐类的积分溶解焓。(2)掌握作图外推法求真实温差的方法。三、基本原理:盐类的溶解通常包含两个同时进行的过程:一是晶格的破坏,为吸热过程;二是离子的溶剂化,即离子的水合作用,为放热过程。溶解焓则是这两个过程热效应的总和,因此,盐类的溶解过程最
2、终是吸热还是放热,是由这两个热效应的相应大小所决定的。影响溶解焓的主要因素有温度、压力、溶质的性质以及用量等。热平衡式:△solHm=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2式中,solHm为盐在溶液温度及浓度下的积分溶解焓,J·mol,m1,m2分别为水和溶质的质量,M为溶质的摩尔质量,kg·mol-1;C1,C2分别为溶剂水,kg;溶质的比热容,J·kg-1;T为溶解过程中的真实温差,K;C为量热计的热容,J·K-1,也称热量计常数.本实验通过测定已知积分溶解焓的标准物质KCl的T,标定出
3、量热计热容C的值.四、实验主要仪器名称:NDRH-2S型溶解焓测定实验装置1套(包括数字式温度温差测量仪1台、300mL简单量热计1只、电磁搅拌器1台);250mL容量瓶1个;秒表1快;电子天平1台;KCl;KNO3;蒸馏水五、实验步骤:(1)量热计热容C的测定(1)将仪器打开,预热.准确称量5.147g研磨好的KCl,待用.nKCl:n水=1:200(2)在干净并干燥的量热计中准确放入250mL温室下的蒸馏水,然后将温度传感器的探头插入量热计的液体中.打开搅拌器开关,保持一定的搅拌速度,待温差变
4、化基本稳定后,读取水的温度T1,作为基温.(3)同时,每隔30s就记录一次温差值,连续记录8次后,将称量好的5.174gKCl经漏斗全部迅速倒入量热计中,盖好.10s记录一次温度值,至温度基本稳定不变,再每隔30s记录一次温度的数值,记录8次即可停止.(4)测出量热计中溶液的温度,记作T2.计算T1,T2平均值,作为体系的温度.倒出溶液,取出搅拌子,用蒸馏水洗净量热计.KNO3熔解热的测定:标准称量3.513gKNO3,代替KCl重复上述操作.六、实验数据记录与处理KCl溶解过程中数据记录:KCl
5、质量:5.1774g平均温度18.295℃未加KCl之前:t=19.24℃时间t/s306090120150180210240温差/℃-3.434-3.438-3.400-3.442-3.444-3.447-3.449-3.452加KCl后:时间t/s250260270280温差/℃-2.202-1.220-1.107-1.109T=17.35℃时间t/s310340370400430460490510温差/℃-1.584-1.621-1.652-1.680-1.708-1.730-1.754-1
6、.780由图可知:T=1.89℃:△solHm(KCl)=18933J/mol;C1=4200J/kg·℃C2=J/kg·℃;M(KCl)=0.0745kg/mol;m1=0.25kg;m2=0.kg由△solHm=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2得:C=-4673.7898J/KKNO3溶解过程中数据记录:KNO3质量:3.510g平均温度:18.735℃未加KNO3之前:t=19.11℃时间t/s306090120150180210240温差/℃-3.295-3.294-3.295
7、-3.296-3.299-3.300-3.301-3.303加KNO3后:时间t/s250260270280温差/℃-4.406-4.427-4.459-4.506t=18.36℃时间t/s310340370400430460490520温差/℃-5.303-5.301-5.298-5.296-5.284-5.271-5.265-5.264由图可知:T=0.75℃;C=-1049.9943J/K;C1=4202J/kg·℃C2=J/kg·℃;M(KNO3)=0.103kg/mol;m1=0.25k
8、g;m2=0.kg由△solHm=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2得:△solHm(KNO3)=23.45123kJ/mol七、实验问题讨论1.样品颗粒的大小和浓度,对溶解焓测定有什么影响?答:粒度太大不好溶解要受影响,溶解过程过长温差变化过小,就会产生误差;浓度太大也是影响到溶解速度的,时间太长温差数值变化过大,溶解焓的测定就不准了。2.本实验产生误差的原因有哪些?答:本实验有误差,可能由于试剂颗粒过大,加入试样于量热计中没有迅速盖好,实验结束后试样没有全部溶解完等。