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溶解焓實验报告
溶解焓的测定预习报告
指导老师:
实验日期:
姓名:
学号
专业:
实验目的:
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。
实验原理:
盐类的溶解包含两个同时进行的过程:一是晶格的破坏,为吸热过程;二是离子的融化剂,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。 积分溶解焓是指在一定温度、压力下,将1mol溶质溶于一定量溶剂中形成一定浓度的溶液时,所吸收或放出的热量。 微分溶解焓是指在温度、压力及溶液组成不变的条件下,向溶液中加入溶质后的热效应。 先用标准物质测出量热计的热熔,然后测定待测物质溶解过程中的温度变化,从而测出待测物质的积分溶解焓。 溶解过程的温度变化用温度传感器测定。量热法测定积分溶解焓,通常是在具用良好绝热层的量热计中进行的。在恒压条件下,由于量热计是绝热体系,溶解过程中所吸收或放出的热全部由系统温度变化反应出来。把杜瓦瓶做成的量热计看成绝热体系,当把某种盐溶于瓶内一定量的水中时,若测得溶解过程的温度变化为ΔT,可列出如下的平衡式:
由于实验过程中搅拌会产生热,系统并非完全绝热,所以为了消除这些影响,求出溶解前后系统的 真实温度变化,常采用作图外推法求真实温差。
实验仪器:
DNRH-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筒单量热计1只、电磁搅拌器1台);250ml容量瓶1个;秒表1块;电子天平1台(公用)、 KCL(AR);KNO3(AR);蒸馏水
实验步骤:
1、量热计热容C的测定
(1)将仪器电源打开,将“温度温差”键选定在“温差”档,预热。准确称量5.174g研磨好的KCl,待用。
(2)在干净并干燥的量热计中准确放入250ml室温下的蒸馏水,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,待温差变化基本稳定后,读取水的温度T1,作为基温。调节“基温选择”在适当的数值。
(3)同时,每隔半分钟记录一次温差值,连续记录10次后,将称取的KCl全部迅速倒入量热计中,盖好。每隔15s记录一次温差值,至温度基本不变,再每隔半分钟记录一次温差的数值,记录10次即可。
(4)测出量热计中溶液的温度,记为T2.计算T1、T2的平均值,作为体系的温度。倒掉溶液,取出搅拌子,用蒸馏水洗净量热计
2.KNO3溶解热的测定;准确称量3.510g KNO3,代替KCl重复上述操作。
实验数据记录
对于KCl的实验:
T1=16.68℃ T2=15.85℃
表1:水的温差测定
测定次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 水的温差/℃ 0.287 0.289 0.288 0.289 0.290 0.289 0.289 0.290 0.291 0.292 表2:加入KCl后温差
不稳定时的温差 -0.550 -0.552 -0.552 稳定后的温差 -0.549 -0.539 -0.539 -0.539 -0.538 -0.537 -0.536 -0.535 -0.534 -0.532
对于KNO3的实验
T1=18.28℃ T2=17.25℃
表3:水的温差测定
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 水的温差/℃ 0.878 0.878 0.881 0.880 0.886 0.886 0.887 0.885 0.885 0.887 表4:加入KNO3后的温差
不稳定时的温差 -0.168 -0.169 稳定后的温差 -0.168 -0.167 -0.165 -0.161 -0.158 -0.157 -0.154 -0.149 -0.146 -0.142 实验数据处理
取第一次测水温差时的时间为0s,作KCl的温差-时间曲线
△T=Tf-Te=0.96℃
由 可得:
C=5.96
再次取第一次测水温差的时间为0s,作KNO3温差-时间曲线
∴△T=TF-TE=1.06℃
∴=53.99KJ/K
实验注意事项:
1、试剂称量前要进行研磨,否则可能会因为试剂颗粒过大而影响溶解时间。
2、倒掉废液时注意先把搅拌子拿出来,以防丢失。
3、不要开电磁搅拌器的加热开关。
4、加入试样于杜瓦瓶中后迅速盖上,刚开始时读取温度(或温差)要密一些,此后逐渐增大时间间隔。
5、欲得到标准的实验结果,必须保证试样全部溶解,且操作和处理数据的方法正确。温度传感器必要时需进行校正。
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