分解反应平衡常数分解反应平衡常数.ppt

分解反应平衡常数的测定 目　录 目的要求 仪器、药品 数据记录与处理 注意事项 实验原理 实验步骤 思考题 附：实验相关 实验目的和要求 学会用静态法测定平衡压力的方法。初步掌握低真空操作技术和恒温水溶器使用。 测定一系列温度下氨基甲酸铵分解反应体系平衡时的总压力，从而计算反应的平衡常数及热力学函数 了解温度对平衡常数及反应热效应的影响。 氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体，受热容易分解，在密闭体系中反应很容易达到平衡。其分解平衡可用下式表示： 实验原理 在实验条件下，可以把气体看成理想气体，则反应的标准平衡常数可表示为： 温度对平衡常数的影响可用范特荷夫等压方程表示： d lnKp? / dT = ?rHm? / RT 不定积分： lnKp? = ??rHm? /RT + C 实验原理 大量实验证明，当温度在不大的范围内变化时， ?rHm?可视为常数。 若以lnKp? 对T -1作图应为一直线,其斜率 = ??rHm? / R，由可求?rHm?。 实验原理 实验步骤 实验步骤 准确读取实验时的大气压和室温值 检漏 恒温槽调至25℃ 抽真空 关闭阀门E不断旋转放空阀c至等压计液面维持等高并且维持不变，读数 反复做一次，两次读数相差在 2mmHg内 同样方法测不同温度下的分解压。 测量分解总压具体操作 随着氨基甲酸铵分解，等压计中左管液面降低，右管液面升高，出现了压差。为了消除压差，维持零压，关闭活塞E的前提下，先打开活塞C，此时毛细管G 中的空气经过缓冲管降压后进入零压计右管上方。待等压计中液面相平再打开活塞C，如此反复操作，等压计中液面相平保持3分钟不变。 故压差计的读数是大气压与分解压之间的差值 测量操作的注意事项 1.真空泵停止工作之前要通大气。 2.将样品瓶等压计放入恒温之前抽真空，在完全与大气相通前一定要将样品瓶等压计取出。 3.为检查同一温度下是否真正达到平衡,也为了检查小球内空气是否置换完全,要求第一次测完平衡总压后，放入空气，再次抽气并调节至平衡,重复测定一次，两次测定允许误差在5%以内，若误差太大还要抽气五分钟，直到两次结果一致为止。 4.进气与抽气，均应缓慢进行，一次快速进气会使平衡管中液封液体??反冲入样品管中，将样品覆盖，影响实验测量。 注意 1. 盛样小球与等压计连接是否可靠。 2. 真空系统各旋塞是否灵活。旋动真空塞必须两手操作，一手握住活塞套，一手旋转。 3. 恒温水浴温度是否稳定。波动小于±0.1℃,恒温时应关闭加热器开关。 注意 4. 盛样小球内空气是否置换完全。 5. 放空气进入体系时，应分次、缓慢放入，防止空气进入盛样小球。 6.硅油（被污染后）必要时需要更换。避免气泡太多很难达到平衡。 数据记录 数据处理 1 计算不同温度下氨基甲酸铵分解反应平衡常数。 2 以 lnK对 1/T 作图，得一直线， 可得 ： ?rH m= RA， 3 再用下式计算反应标准自由能变化?rG m及标准熵变?rS m。 ?rG m= －RT lnK ?rS m = ?rH m—?rG m/T 误差分析 1.本实验过程主要是测量温度和压力，所测的温度计和压力计都必须校正，否则误差将超过仪器的精确度。 2. 根据试验结果，(NH4)2CO3、NH4HCO3等杂质对氨基甲酸铵的分解压影响很小，可忽略。 3.水蒸气的进入，试样表面的污染以及盛样小球内空气是否置换完全是影响误差的主要因素，实验时要充分注意。 福廷式气压计单管真空汞压力计 福廷式气压计是以汞柱来平衡大气压力。大气压力的单位，原来直接以汞柱的高度（即毫米汞柱或mmHg）来表示。近来生产的新产品气压计是以国际单位Pa或kPa来表示。在气象学上也常用bar或mbar作单位 福廷式气压计主要结构是一根长90cm，上端封闭的玻璃管，管中盛有汞，倒插入下部汞槽内。玻璃管中汞面上不是真空，汞槽下部是用羚羊皮袋作为汞储槽，它既与大气相通，但汞又不会漏出。在底部有一调节螺旋，可用来调节其中汞面的高度。象牙针的尖端是黄铜标尺刻度的零点。 当大气压力与汞槽内的汞面作用达到平衡时，汞就会在玻璃管内上升到一定高度，通常测量汞的高度，就可确定大气压力的数值 福廷式气压计使用方法 1．首先从气压计所附的温度计上读取温度。 2．旋转C调节槽A的水银面，使水银面与象牙针D的尖端刚好接触，然后轻叩铜管使玻管上部水银的弯曲面保持正常。 3．转动C使游标F高出管内水银面少许，然后慢慢落下游标，至游标的底边和游标后金属片的底边同时与水银柱凸面顶端相切，两侧露出三角形空隙，此时即可读数，其方法如下：先从标尺上读出离游标尺零线