关于溶解焓的测定实验的预习报告 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:盐类的溶解通常包括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人效应的总和,因此,盐类的溶解过程最终是吸热还是放热,是由这两个热效应的相对大小决定的。影
响溶解焓的主要因素有温度、压力、溶质和溶剂的性质以及用量等。 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: △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,1J/mol、m1、m2分别为水和溶质的质量,kg;M为溶质的摩尔质量,kg/mol;C1、C2分别为溶剂水、溶质的比热容,J/kg;∆T为溶解过程中的真实温差,K;C为量热计的热容,J/K,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,标定出量热计热容C的值 。
四、实验主要仪器名称:NDRH-2S型溶解焓的测定实验装置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块;电子天平1台(公用) Kcl(AR);kNo2(AR);蒸馏水
五·实验步骤:1.量热计热容C的测定 本实验采用已知KCl在水中的溶解焓(KCl与水的摩尔比为1:200)来标定量热计的热容。不同温度下KCl的摩尔体积溶解焓可查书本附表25。(1)连接好仪器,打开仪器电源,将“温度温差”键选定在“温度”档,预热。(2)取一定量的分析纯的KCl于瓷研钵中,研细到一定程度。(3)按KCl与水的摩尔比为1:200的比例计算出溶于250ml蒸馏水所需KCl的质量,记为m2,并准确称量出m2的已研磨细的KCl,备用。(4)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。(5)打开搅拌器开关,保持一定的搅拌速度,待温度变化基本稳定后,读取水的温度t1,作为基温。(6)将“温度温差”键选定在“温差”档,同时,每隔1min记录一次温差值,连续记录8次后,将称量好的质量为m2的KCl经漏斗全部迅速倒入量热计中,盖好。然后每隔15s(或半分钟)记录一次温差值,至温度基本稳定不变,再每隔1min记录一次温差的数值,记录8次即可停止。(7)再将“温度温差”键选定在“温度”档,测出量热计中溶液的温度,记作t2.计算t1,t2的平均值,作为系统的温度。倒掉溶液,取出搅拌子,用蒸馏水洗净量热计。
2.KNO3溶解焓的测定。 (1)取一定量的分析纯的KNO3于瓷研钵中,研细到一定程度。(2)按KNO3与水的摩尔比为1:400的比例计算出溶于250ml蒸馏水所需KNO3的质量,记为m2’,并准确称量出的已研磨细的KNO3,代替步骤1中的KCl重复上述步骤1中的(4)-(7)操作。
数据记录与处理
1、列表记录实验过程中系统温度随时间的变化.
KCl溶解过程数据记录:
KCl质量: 平均温度:
时间/min
温度(或温差)/℃
KNO3溶解过程数据记录:
KNO3质量: 平均温度:
时间/min
温度(或温差)/℃
2、用作图外推法求出KCl溶解过程的真实温差△T1,计算量热计热容C。
3、用作图外推法求出KNO3溶解过程的真实温差△T2,计算其摩尔积分溶解焓。
六·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应迅速盖上,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、欲得到准确的实验结果,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。
6、实验所用温度测量装置的“温差”档的精度较“温度”档高,为减小实验误差,故采用“温差”档记录盐类溶解过程的温度波动。
关于溶解焓的测定实验的预习报告 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:盐类的溶解通常包括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人效应的总和,因此,盐类的溶解过程最终是吸热还是放热,是由这两个热效应的相对大小决定的。影
响溶解焓的主要因素有温度、压力、溶质和溶剂的性质以及用量等。 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: △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,1J/mol、m1、m2分别为水和溶质的质量,kg;M为溶质的摩尔质量,kg/mol;C1、C2分别为溶剂水、溶质的比热容,J/kg;∆T为溶解过程中的真实温差,K;C为量热计的热容,J/K,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,标定出量热计热容C的值 。
四、实验主要仪器名称:NDRH-2S型溶解焓的测定实验装置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块;电子天平1台(公用) Kcl(AR);kNo2(AR);蒸馏水
五·实验步骤:1.量热计热容C的测定 本实验采用已知KCl在水中的溶解焓(KCl与水的摩尔比为1:200)来标定量热计的热容。不同温度下KCl的摩尔体积溶解焓可查书本附表25。(1)连接好仪器,打开仪器电源,将“温度温差”键选定在“温度”档,预热。(2)取一定量的分析纯的KCl于瓷研钵中,研细到一定程度。(3)按KCl与水的摩尔比为1:200的比例计算出溶于250ml蒸馏水所需KCl的质量,记为m2,并准确称量出m2的已研磨细的KCl,备用。(4)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。(5)打开搅拌器开关,保持一定的搅拌速度,待温度变化基本稳定后,读取水的温度t1,作为基温。(6)将“温度温差”键选定在“温差”档,同时,每隔1min记录一次温差值,连续记录8次后,将称量好的质量为m2的KCl经漏斗全部迅速倒入量热计中,盖好。然后每隔15s(或半分钟)记录一次温差值,至温度基本稳定不变,再每隔1min记录一次温差的数值,记录8次即可停止。(7)再将“温度温差”键选定在“温度”档,测出量热计中溶液的温度,记作t2.计算t1,t2的平均值,作为系统的温度。倒掉溶液,取出搅拌子,用蒸馏水洗净量热计。
2.KNO3溶解焓的测定。 (1)取一定量的分析纯的KNO3于瓷研钵中,研细到一定程度。(2)按KNO3与水的摩尔比为1:400的比例计算出溶于250ml蒸馏水所需KNO3的质量,记为m2’,并准确称量出的已研磨细的KNO3,代替步骤1中的KCl重复上述步骤1中的(4)-(7)操作。
数据记录与处理
1、列表记录实验过程中系统温度随时间的变化.
KCl溶解过程数据记录:
KCl质量: 平均温度:
时间/min
温度(或温差)/℃
KNO3溶解过程数据记录:
KNO3质量: 平均温度:
时间/min
温度(或温差)/℃
2、用作图外推法求出KCl溶解过程的真实温差△T1,计算量热计热容C。
3、用作图外推法求出KNO3溶解过程的真实温差△T2,计算其摩尔积分溶解焓。
六·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应迅速盖上,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、欲得到准确的实验结果,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。
6、实验所用温度测量装置的“温差”档的精度较“温度”档高,为减小实验误差,故采用“温差”档记录盐类溶解过程的温度波动。