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1、分光光度法測定絡(luò)合物的組成 及穩(wěn)定常數(shù)分光光度法測定絡(luò)合物的組成及穩(wěn)定常數(shù)(綜合型)實驗?zāi)康?、掌握分光光度法測定絡(luò)合物組成及穩(wěn)定常數(shù)的基本原理和方法。2、計算絡(luò)合反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化。3、學(xué)會使用分光光度計。實驗原理溶液中金屬離子M和配位體L形成MLn絡(luò)合物。其反應(yīng)式為:M nL MLn ,當(dāng)達(dá)到平 衡時,其絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)為:(1-1) MLnKnML式中:K為絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù),MLn、M、L分別為絡(luò)合平衡時絡(luò)合物、金屬離子n為絡(luò)合物的配位數(shù)。和配位體的濃度(嚴(yán)格的說(1-1)式中各濃度值應(yīng)以活度來代替) 顯然,如果通過實驗?zāi)軠y得(1-1)式中右邊各項的濃度及n值,則就能算得K值。本實 驗采用
2、分光光度法來測定這些參數(shù)。1 .分光光度法的實驗原理讓可見光中各種波長的單色光分別地、依次透過溶液,其中某些波長的光即被吸收,使得 透過的光形成了吸收譜帶(或稱吸收曲線),因而可以對不同的物質(zhì)進(jìn)行鑒定分析,這是 定性分析的基礎(chǔ)。klc e根據(jù)朗伯一比耳定律,入射光強I。與投射光強I之間有如下關(guān)系:(1-2)(1-3)I0ln klc D I式中:D稱為光密度(或吸光度);k為吸光系數(shù),對于一定溶質(zhì),溶劑及一定波長的入射 光k為常數(shù);c為溶液的濃度;l為比色皿(液層)厚度; L稱透光率。10從(1-3)式看出,在固定液層厚度l和入射光波長的條件下,光密度 D與溶液濃度成正 比。選擇入射光波長,使
3、它對被測物質(zhì)即具有一定的靈敏度,又使溶液中其它物質(zhì)的干擾 為最小,做被測物質(zhì)的D C標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,然后測定被測溶液的光密度,根據(jù)光密度的 大小即可在標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上求得相應(yīng)的濃度值,這是定量分析的基礎(chǔ)。2 .絡(luò)合物組成的測定本實驗采用等摩爾連續(xù)變化法測定絡(luò)合物的組成,其原理如下:在保持總摩爾數(shù)不變的情況下,依次改變體系中兩組分摩爾分?jǐn)?shù)的比值,配制一系列摩爾分?jǐn)?shù)不同的溶液, 測量這一系列溶液的光密度D值。做光密度D-摩爾分?jǐn)?shù)x曲線如圖5-2所示,從曲線上光密度 的極大之Dmax所對應(yīng)的摩爾分?jǐn)?shù)值,即可求出n值。為了配溶液時方便,通常取相同摩爾濃度的 M溶液和L溶液,在維持總體積不變的條件 下,按不
4、同的體積比配成一系列混合物溶液。這樣,它們的體積比也就是摩爾分?jǐn)?shù)之比。設(shè)X為Dmax時所取L溶液的體積分?jǐn)?shù),即:X 一V一M溶液的體積分?jǐn)?shù)為1 X,Vm Vl則配位數(shù)為:n (1-4)1 x若溶液中只有絡(luò)合物MLn具有顏色,則溶液的光密度D和MLn的含量成正比,作D-x圖, 從曲線上的極大位置即可求出n值。若配成的溶液中除絡(luò)合物外,尚有金屬離子 M及配 位體L與絡(luò)合物在同一波長 中也存在著一定程度的吸收,此時所觀察到的光密度D并不 是完全由絡(luò)合物MLn吸收所引起,必須加以校正。其校正方法如下:作出實驗測得的光密度D對溶液組成(包括金屬離子濃度和配位體離子濃度為0的兩點)的圖。連接金屬離子濃度為
5、0及配位體濃度為0的兩點的直線如圖5-3所示,直線上所表 示的不同組成光密度數(shù)值 Do可以認(rèn)為是由金屬離子 M和配位體L吸收所引起,因此,把 實驗所觀察到的光密度數(shù)值 D減去對應(yīng)組成上該直線讀出的光密度數(shù)值 Do ,所得到的差 值D D' Do就是該溶液組成下濃度的光密度數(shù)值。 作此光密度 D x的曲線,曲線極 大點所對應(yīng)的溶液的組成就是絡(luò)合物組成。用此方法測定絡(luò)合物組成時,必須在所選擇的波長范圍內(nèi)只有MLn一種絡(luò)合物有吸收,而金屬離子 M和配位體L等都不吸收或很少吸 收,只有在這種情況下D x曲線上極大點所對應(yīng)的組成才是絡(luò)合物組成。3.稀釋法測定絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)設(shè)開始時金屬離子M和配位
6、體L的濃度分別a和b,而達(dá)到絡(luò)合平衡時絡(luò)合物濃度為 x 則:(1-5)由于光密度已經(jīng)過上述方法校正,因此可認(rèn)為校正后溶液光密度正比于絡(luò)合物濃度。如果 兩個不同濃度的M金屬離子和配位體總濃度相同(總摩爾數(shù))條件下,在同一坐標(biāo)上分別 作光密度對兩個不同總摩爾數(shù)的溶液組成曲線。在這兩條曲線上找出光密度相同的任意兩點如圖5-4所示,則在此兩點上所對應(yīng)的溶液的絡(luò)合物濃度應(yīng)相同。設(shè)對應(yīng)于兩條曲線的 起始金屬離子濃度及配位體濃度分別為 a1 b1 , a2 b2 ,則(a1 x)(b1解上述方程可得(1-6) xnx) n(a2 x)(b2nx) n儀器和試劑72 型分光光度計 1 套容量瓶(100ml)移
7、液管(50ml)(25ml)(10ml)(250ml)燒杯(250ml)(100ml)13 個個個個x ,然后即可計算絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)K鈦IB式劑(1, 2-二羥基苯,3, 5-二黃酸鈉)分析純0.005M硫酸高鐵?。∟HFe (SO) 212HO)分析純 0.005MPH=2.1 HCL緩沖液實驗步驟1、用0.005M鈦跳試劑溶液和0.005M硫酸高鐵俊溶液按下表制備11個待測溶液的樣品然后依次將各樣品加蒸儲水稀釋至100ml溶液編號1234567891011硫酸高鐵?。╩l)012345678910鈦跳試劑(ml)109876543210緩沖溶液25252525252525252525252
8、、測定絡(luò)合物MLn的最大吸收波長用6號樣品測定其吸收曲線,以蒸儲水為參比液,用分光光度計測定波長由小到大的光密度值。做波長一光密度曲線,找出吸收曲線的最大吸收峰所對應(yīng)的波長max數(shù)值。3、以蒸儲水為參比液,測定11個樣品在波長max下的光密度值。4、配制0.0025M的硫酸高鐵俊及0.0025M鈦IB式劑溶液各100ml。移取0.005M硫酸高鐵俊溶液50ml于100ml容量瓶中,用蒸儲水稀釋至刻度。同樣方法配 制0.0025M鈦跳試劑溶液100ml。5、用0.0025M鈦跳試劑溶液和0.0025M的硫酸高鐵俊溶液按實驗步驟 1配制第二組待測溶液,并測定其在波長 max下的光密度值。數(shù)據(jù)記錄和
9、處理1、將所得數(shù)據(jù)列表。2、做最大吸收峰曲線D 。3、作兩組溶液的光密度 D對溶液組成x的D x曲線。4、按上述方法進(jìn)行校正,求出兩組溶液中絡(luò)合物的校正光密度數(shù)值D D D0 05、作兩組溶液的 D x圖,于同一坐標(biāo)上。6、找出曲線最大值下相應(yīng)于 x- n的數(shù)值,從n的數(shù)值即可得到絡(luò)合物組成 MLn。1 x7、從圖上找出二組溶液中任意相同光密度的二點所對應(yīng)的溶液組成(即求出a1 b1 , a2b2數(shù)值)。8、根據(jù)(1-6)是求出x的數(shù)值。9、從x數(shù)值算出絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)。10、利用G0RTlnK穩(wěn)計算該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化。思考題1、試分析影響絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)的因素2、為什么要控制溶液的PH值參考
10、文獻(xiàn)1羅澄明,向明禮,物理化學(xué)實驗(第四版),高等教育出版社,2004年版2北京大學(xué)等校,物理化學(xué)實驗(第四版),北京大學(xué)出版社,2002年版3東北師范大學(xué)出版社等校,物理化學(xué)實驗 (第二版),高等教育出版社,1989年版凝固點降低法測相對分子質(zhì)量(綜合型)實驗?zāi)康?、掌握一種常用的相對分子質(zhì)量測定方法。2、通過實驗進(jìn)一步理解稀溶液理論。實驗原理利用稀溶液的冰點降低依數(shù)性質(zhì)測定相對分子質(zhì)量。冰點降低(凝固點降低)即含非揮發(fā)性溶質(zhì)的二組分稀溶液的凝固點將低于純?nèi)軇┑哪厅c。數(shù)學(xué)表達(dá)式為T T0T Kf m (2-1)式中:T°為純?nèi)軇┑哪厅c;T為溶液的凝固點;Kf為質(zhì)量摩爾凝固點降低
11、常數(shù),簡稱為凝固點降低常數(shù);m為溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度。又因為m 明 1000(2-2)式中:M將(2-2)式代入(1)式得M Kf儂gT W為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量(g mol 1); g和W分別表示溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量(g)。相平全部實驗操作歸結(jié)為凝固點的精確測量。所謂凝固點是指在一定壓力下,固液兩 衡共存的溫度。測定溶劑、溶液溫度隨時間的變化,繪制得步冷曲線,而得到溶劑、溶液 的凝固點。注意實驗操作中必須掌握體系的過冷程度。儀器與試劑分度凝固點測定儀一套,SWC-R數(shù)字式貝克曼溫度計一臺,水銀溫度計(050C,最小為0.1C) 1支,大玻璃缸一只環(huán)己烷(A.R.),蔡(A.R.),冰實驗步驟1、將儀器安
12、裝好,取自來水注入冰浴槽中(水量以注滿浴槽體積2/3為宜),然后加入冰屑以保持水溫在350C。2、純?nèi)軇┉h(huán)己烷的凝固點的測定(1)純?nèi)軇┉h(huán)己烷的近似凝固點的測定。用移液管取50ml環(huán)己烷注入冷凍管并浸入水浴中,不斷攪拌該液,使之逐漸冷卻,當(dāng)有 固體開始析出時,停止攪拌,擦去冷凍管外的水,移到空氣浴的外套管中,再一起插入冰 水浴中,緩慢攪拌該液,同時觀察溫度計溫度,當(dāng)溫度穩(wěn)定后,記下讀數(shù),即為環(huán)己烷的 近似凝固點。(2)純?nèi)軇┉h(huán)己烷的精確凝固點的測定。取出冷凍管,溫?zé)嶂?,使環(huán)己烷之結(jié)晶全部融化。再次將冷凍管插入冰水浴中,緩慢攪拌,使之逐漸冷卻,并觀察溫度計溫度,當(dāng)環(huán)己烷液的溫度降至高于近似凝固點
13、的0.50C時,取出冷凍管,擦去水,移至外套管中,停止攪拌,大量結(jié)晶出現(xiàn),溫度開始回升,改為緩 慢攪拌,一直到溫度達(dá)到最高點,此時記下的溫度即為純?nèi)軇┑木_凝固點。重復(fù)兩次取其平均值。3、溶液的凝固點的測定取出冷凍管,溫?zé)嶂?,使環(huán)己烷結(jié)晶融化。取 0.114g的蔡片由加樣口投入冷凍管內(nèi)的環(huán) 己烷液中,待蔡全部溶解后,依(2-2)的步驟測定溶液的近似凝固點與精確凝固點,重 復(fù)兩次,取平均值,再加 0.120g,按同樣的方法,測另一濃度的凝固點。如是已預(yù)先配 置好的溶液,則可直接測定。結(jié)果記錄與處理室溫:氣壓:環(huán)己烷密度環(huán)己烷質(zhì)量 W環(huán)物質(zhì)質(zhì)量(g) 體 積 (ml)凝固點(C)凝固點降低 值(T
14、)相對分子質(zhì)(g mol 1)皂測量 值平均值環(huán)己烷理論值為128第一片第二片實驗注意事項1、凝固點的確定較為困難。先測一個近似凝固點,精確測量時,在接近近似凝固點時, 降溫速度要減慢,到凝固點時快速攪拌。2、千萬不要過冷,若過冷太甚,凝固的溶劑過多,溶液的濃度變化過大,所得凝固點偏低。結(jié)果討論1、本實驗的關(guān)鍵在于掌握體系的過冷程度。如果溶液過冷程度不大,則放出的凝固熱不易測得,可以將溫度回升的最高值作為溶液的凝固點。若過冷太甚,凝固的溶劑過多,溶 液的濃度變化過大,所測凝固點偏低。2、溶液的冷卻曲線與純?nèi)軇┑睦鋮s曲線不同,不出現(xiàn)平臺,只出現(xiàn)拐點,即當(dāng)析出固相,溫度回升到平衡溫度后,不能保持一
15、定值,因為部分溶劑凝固后,剩余溶液的濃度逐漸增 大,平衡溫度要逐漸下降。3、用凝固點降低法測相對分子質(zhì)量只適用于非揮發(fā)性溶質(zhì)且非電解質(zhì)的稀溶液。思考題簡答1、凝固點降低法測相對分子質(zhì)量的公式,在什么條件下才能適用?2、在冷卻過程中固液相之間和寒劑之間,有哪些熱交換?它們對凝固點的測定有何影響?3、當(dāng)溶質(zhì)在溶液中有解離、締合和生成絡(luò)合物的情況下,對相對分子質(zhì)量測定值的影響 如何?4、影響凝固點精確測量的因素有哪些?參考文獻(xiàn)1復(fù)旦大學(xué)等校,物理化學(xué)實驗2北京大學(xué)等校,物理化學(xué)實驗3劉廷岳,王巖,物理化學(xué)實驗(第三版),高等教育出版社,2004年版(第四版),北京大學(xué)出版社,2002年版 中國紡織出
16、版社,2006年版丙酮碘化反應(yīng)實驗?zāi)康?、利用分光光度計測定酸作催化時丙酮碘化反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)、速率常數(shù)及活化能。2、初步認(rèn)識復(fù)雜反應(yīng)機理,了解復(fù)雜反應(yīng)的表觀速率常數(shù)的求算方法。3、掌握分光光度計的使用方法。實驗原理在酸的催化,丙酮碘化反應(yīng)是一個復(fù)雜反應(yīng),H+是反應(yīng)的催化劑,而丙酮碘化反應(yīng)本身 有H+生成,因此這是一個自動催化反應(yīng),又因反應(yīng)并不停留在生成一元碘化丙酮上,還 要繼續(xù)下去。所以應(yīng)選者適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件,測定初始階段的反應(yīng)速度。則此反應(yīng)的動力學(xué) 方程式可表示為:dCEdCAdtdt式中,Ce為碘化丙酮的濃度;dC dtkC:CI:CH(3-1)反應(yīng)總的速率常數(shù)。指數(shù)P、Ch+為氫離子的濃度
17、;Ca為丙酮的濃度;k表示丙酮碘化 q、r分別為丙酮、碘和氫離子的反應(yīng)級數(shù)。如反應(yīng)物碘是少量的,而丙酮和酸對碘是過量的,則反應(yīng)在碘完全消耗之前,丙酮和酸的 濃度可認(rèn)為基本保持不變。實驗證實在本實驗的條件(酸的濃度較低)下,丙酮碘化反應(yīng) 對碘是零級反應(yīng),即q為零。由于反應(yīng)速率與碘的濃度的大小無關(guān)(除非在很高的酸度下), 因而反應(yīng)直到碘全部消耗之前,反應(yīng)速度將是常數(shù)。即守kCfC:常數(shù)對上式(3-2)積分可得:(3-2)式中C為積分常數(shù)。由于CEdCEdtkC:C; t C(3-3)dCi-,可由CI2變化求得CE的變化,并由CI2對時間tdt22作圖,求得反應(yīng)速率。由于碘在可見光區(qū)有一個比較寬的
18、吸收帶,而在此吸收帶中鹽酸、丙酮、碘化丙酮和碘化 鉀溶液則沒有明顯的吸收,所以可利用分光光度法直接觀察碘濃度的變化, 從而測量反應(yīng) 進(jìn)程,求出反應(yīng)的速率常數(shù)。按照朗伯-比耳(Lambert-Beer)定律,某指定波長下,光密度 D與碘濃度g2有:(3-4)D alCI2又根據(jù)1I0D lg lg - TI(3-5)式中:I0為入射光強度,可采用通過蒸儲水后的光強;I為透過光強度,即通過碘溶液后 的光強;l為溶液厚度;a為吸光系數(shù);T為透光率。對同一比色皿l為定值,3-4式中al 可通過對已知濃度的碘溶液的測量來求得。將通過蒸儲水的光強定為透光率100,然后測量通過溶液時的透光率T,則有:al
19、(lg 100 IgT)/"2 (3-6)將(3-4)、(3-5)式代入(3-3)式中整理后得:lgT k(al)CPC; t B (3-7)由(3-7)式可知,lgT對時間t作圖,通過其斜率m可求得反應(yīng)速度。即m k(al)C:C; ( 3-8)(3-9)(3-8)式與(3-2)式相比較,則有m/(al)為了確定反應(yīng)級數(shù)P,至少需進(jìn)行兩次實驗。當(dāng)丙酮初始濃度不同,而氫離子、碘的初始濃度分別相同時,即kCP Cr C qkCA2cH 2CI22kCP Cr C qkCA1cH C I21CA2=uCA1、C 口 0H 2p PuCx up 貝 UCaiCH 1、CI22CI21。則有
20、2lg plgu 12m2p(lg)/lg u (lg)/lg u (3-10)1m1同理,當(dāng)丙酮、碘的初始濃度分別相同,而酸的濃度不同時,即CA3=CA1、Ci23 CI21CH 3 H 3r (lg )/lg w1又由 CA4=CA1、CH 4CHH 4 HCI 24XC|21q (lg)/lgx 1(3-11)(3-12)從而作四次實驗,可求得反應(yīng)級數(shù) p、r、q0由兩個或兩個以上溫度時的速率常數(shù),就可以根據(jù)阿累尼烏斯也二2一303£又小愴包 或可以求算反應(yīng)的活化能。(Arrhenius)關(guān)系式. (3-13)儀器和藥品72型分光光度計1套超級恒溫槽(帶有恒溫夾層)1套移液管(
21、10mL, 5mL)各3只碘溶液(含 2%KI)(0.01mol dm-3)丙酮溶液(2mol dm-3)。容量瓶(50mL)7只容量瓶(100mL)2只秒表1塊標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液(1mol dm-3)實驗步驟1、調(diào)整分光光度計:首先把恒溫槽調(diào)到 使光點指到零點位置,然后將波長調(diào)到25.0Co然后打開微電計開關(guān),旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕, 500nm處,再將恒溫比色皿裝滿蒸儲水, 在25.0C時放入暗箱并使其處于光路中。調(diào)整光亮調(diào)節(jié)器,使微電計光點處于透光率“100”的位置上。2、求al值:取0.01mol dm-3的碘溶液5mL注入50mL容量瓶中,用二次蒸儲水稀釋到 刻度、搖勻,即得0.001 mol dm
22、-3的碘溶液。取此碘溶液洗比色皿兩次,然后注入恒溫比色皿,在25.0C時,置于光路中,測其透光率,利用(3-7)式求出al值。3、丙酮碘化反應(yīng)的速率常數(shù)的測定:取一洗凈的小燒杯,加入約110dm3左右二次蒸儲 水,置于25.0C的恒溫槽中恒溫。用移液管分別吸取 0.01mol/m3標(biāo)準(zhǔn)碘溶液10 dm3、10 dm3、10 dm3、5 dm3,注入已編號(14號)的4只干凈的50 dm3容量瓶中。另取一支移液管分別向14號容量瓶內(nèi)加入1 mol m-3標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液5 dm3、5 dm3、10 dm3、5 dm3(注意依瓶號順序),再分別注入適量的蒸儲水,蓋上瓶蓋,置于恒溫槽中恒溫。再取50 d
23、m3干凈的容量瓶,取少量2 mol/m3標(biāo)準(zhǔn)丙酮溶液清洗兩次,然后注入約 50 dm3標(biāo)準(zhǔn)丙酮溶液,蓋上瓶塞,置于 25.0C的恒溫才g中恒溫(恒溫時間不少于10min)o溫度恒定后,用移液管移取恒溫的丙酮溶液 10 dm3迅速加入1號容量瓶內(nèi),當(dāng)丙酮溶液加到一半時開動秒表計時。用以恒溫的蒸儲水將此混合液稀釋到刻度, 迅速搖均,并用此混合液將干凈的比色皿清洗多次,然后把此溶液注入比色皿(上述操作要迅速),測定不 同時間的透光率。每隔2分鐘測定透光率一次,直到取得1012個數(shù)據(jù)為止。如果透光率變化較大,則改為每隔1分鐘記錄一次。在測定過程中用蒸儲水多次校正透光率“0”點和“100”點。然后用移液
24、管分別取5 dm3, 10 dm3、10 dm3的已恒溫的標(biāo)準(zhǔn)丙酮溶液分別注入 2號、3號、上 溶 的 置 如 表示:編號標(biāo)準(zhǔn)碘溶液(ml)標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液(ml)標(biāo)準(zhǔn)丙酮溶液(ml)蒸儲水(ml)11051025210553031010102045510304號容量瓶,用上述方法分別測定不同濃度的溶液在不同時間的透光率。述液配可下所4、將恒溫槽的溫度升高到35.0C,重復(fù)上述操作1, 2, 3,但測定時間應(yīng)相應(yīng)縮短,可 改為1min記錄一次透光率。數(shù)據(jù)記錄和處理1、將測得數(shù)據(jù)填于下表,并由(8-7)式求al透光率平均值al1232、測定恒定溫度下混合溶液的時間一透光率,把實驗數(shù)據(jù)填入下表:時間
25、(min )透光率TlgT25.0C35.0C25.0C35.0c n11 23 14Ii2 1341231 4121 34 19容量瓶號丙酮濃度1鹽酸濃度碘溶液濃度(mol/m3)(mol/m3)(mol/m3)3、混合液丙酮、鹽酸、碘的濃度4、將lgT對時間t作圖,得一直線,求直線的斜率,并求出反應(yīng)的速率常數(shù)。5、利用25.0C及35.0C時的k值求丙酮碘化反應(yīng)的活化能。6、反應(yīng)級數(shù)的測定。由實驗步聚 3、4中測得的數(shù)據(jù),分別以lnT對t作圖,得到四條直 線。求出各直線斜率,即為不同起始濃度時的反應(yīng)速率,代入(3-10)、(3-11)、(3-13)式可求出p, q , r。思考題1、本實驗
26、中,是將丙酮溶液加到鹽酸和碘的混合液中,但沒有立即計時,而是當(dāng)混合物 稀釋至50mL,搖勻倒入恒溫比色皿測透光率時才開始計時,這樣做是否影響實驗結(jié)果 為什么?2、影響本實驗結(jié)果的主要因素是什么 ?參考文獻(xiàn)1南京大學(xué),物理化學(xué)實驗(第三版),高等教育出版社,2004年版2北京大學(xué)等校,物理化學(xué)實驗(第四版),北京大學(xué)出版社,2002年版3東北師范大學(xué)出版社等校,物理化學(xué)實驗 (第二版),高等教育出版社,1989年版燃燒熱的測定實驗?zāi)康模?、用氧彈卡計測定票的燃燒熱。2、了解恒壓燃燒熱與包容燃燒熱的區(qū)別。3、了解卡計中主要部分的作用。掌握卡計的實驗技術(shù)。4、學(xué)會用雷諾圖解法校正溫度變化。實驗原理:
27、燃燒熱的定義是:一摩爾的物質(zhì)完全燃燒時所放出的熱量。 所謂完全燃燒,即組成反 應(yīng)物的各元素,在經(jīng)過燃燒反應(yīng)后,必須呈顯本元素的最高化合價。如C經(jīng)燃燒反應(yīng)后,變成CO不能認(rèn)為是完全燃燒。只有在變成CO時,方可認(rèn)為是完全燃燒。同時還必須指出,10反應(yīng)物和生成物在指定的溫度下都屬于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。如苯甲酸在298.15K時的燃燒反應(yīng)過程為:15C6H5COOI-®)+ 2 Q(氣)=7CO(氣)+3H2O(液)由熱力學(xué)第一定律,包容過程的熱效應(yīng)Q,即U。包壓過程的熱效應(yīng) Q,即Ho它們之間的相互關(guān)系如下:Q=Q+ n(RT)4(1)或H= U+ n(RT)4(2)其中n為反前后氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量之
28、差。R為氣體常數(shù)。T為反應(yīng)的絕對溫度。本實驗通過測定票完全燃燒時的包容燃燒熱,然后再計算出票的恒壓燃燒Ho在計算票的包壓燃燒熱時,應(yīng)注意其數(shù)值的大小與實驗的溫度有關(guān),其關(guān)系式為:HrCpT p4(3)式中的G是反應(yīng)前后的恒壓熱容之差,它是溫度的函數(shù)。一般說來,反應(yīng)的熱效應(yīng)隨溫 度的變化不是很大,在較小的溫度范圍內(nèi),我們可以認(rèn)為它是一常數(shù)。熱是一個很難測定的物理量,熱量的傳遞往往表現(xiàn)為溫度的改變。而溫度卻很容易測 量。如果有一種儀器,已知它每升高一度所需的熱量,那么,我們就可在這種儀器中進(jìn)行 燃燒反應(yīng),只要觀察到所升高的溫度就可知燃燒放出的熱量。根據(jù)這一熱量我們便可求出物質(zhì)的燃燒熱。在實驗中我們
29、所用的恒溫氧彈量熱計(恒溫氧彈卡計)就是這樣一種儀器。為了測得恒 容燃燒熱,我們將反應(yīng)置于一個包容的氧彈中,為了燃燒完全,在氧彈內(nèi)充入 20個左右 大氣壓的純氧。這一裝置的構(gòu)造將在下面做詳細(xì)介紹。為了確定量熱卡計每升高一度所需要的熱量,也就是量熱計的熱容,可用通電加熱法或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)法。本實驗用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)法來測量量熱卡計的熱容即確定儀器的水當(dāng)量。這里所說的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為苯甲酸,其包容燃燒時放出的熱量為26460 J - g實驗中將苯甲酸壓片準(zhǔn)確稱量并扣除Cu-Ni合金絲的質(zhì)量后與該數(shù)值的乘積即為所用苯甲酸完全燃燒放出的 熱量。Cu-Ni合金絲燃燒時放出的熱量及實驗所用 Q氣中帶有的此氣燃燒生成氮氧化物溶
30、 于水,所放出的熱量的總和一并傳給卡計使其溫度升高。根據(jù)能量守恒原理,物質(zhì)燃燒放出的熱量全部被氧彈及周圍的介質(zhì)(本實驗為3000毫升水)等所吸收,得到溫度的變化為 T,所以氧彈卡計的熱容為:Q mQv 2.9l 598VC 卡 TT4(4)式中:m為苯甲酸的質(zhì)量(準(zhǔn)確到1 10-5克)l為燃燒掉的Cu-Ni合金絲的長度(cm)2.9 為每厘米Cu-Ni合金絲燃燒放出的熱量單位(J cm1)V為滴定燃燒后氧彈內(nèi)的洗滌液所用的0.1mol dm3的NaOH的體積5.98 為消耗1mL0.1 mol dm3的NaOK相當(dāng)白熱量(單位為J)。由于此項結(jié)果對 Q的影響甚微,所以常省去不做。確定了儀器(含
31、3000mLK)熱容,我們便可根據(jù)公式4-(4) 求出欲測物質(zhì)的包容燃燒熱Q,即:Q(待測)=(C卡T-2.9 l )/ m待測物質(zhì)的質(zhì)量)X M4(5)然后根據(jù)公式4-(1)求得該物質(zhì)的恒壓燃燒熱 Q,即Ho 用雷諾作圖法校正 T: 盡管在儀器上進(jìn)行了各種改進(jìn),但在實驗過程中仍不可避免環(huán)境與體系間的熱量傳遞。11種傳遞使得我們不能準(zhǔn)確地由溫差測定儀上讀出由于燃燒反應(yīng)所引起的溫升ATo而用雷諾作圖法進(jìn)行溫度校正,能較好地解決這一問題。將燃燒前后所觀察到的水溫對時間作圖,可聯(lián)成FHIDG折線,如圖4-1和圖4-2所示。圖4-1中H相當(dāng)于開始燃燒之點。D為觀察到的最高溫度。在溫度為室溫處作平行于時
32、間軸 的JI線。它交折線FHIDG于I點。過I點作垂直于時間軸的ab線。然后將FH線外延交ab線于A點。將GDife外延,交ab線于C點。則AC兩點間的距離即為 T。圖中AA'為開始燃燒到溫度升至室溫這一段時間 11內(nèi),由環(huán)境輻射進(jìn)來以及攪拌所引進(jìn)的能量而造成量熱計的溫度升高。它應(yīng)予以扣除之。 CC為溫度由室溫升高到最高點 D這一段時間t2 內(nèi),量熱計向環(huán)境輻射而造成本身溫度的降低。它應(yīng)予以補償之。因此 AC可較客觀的反 應(yīng)出由于燃燒反應(yīng)所引起量熱計的溫開。 在某些情況下,量熱計的絕熱性能良好,熱漏很小,而攪拌器的功率較大,不斷引進(jìn)能量使得曲線不出現(xiàn)極高溫度點,如圖 4-2,校正方 法
33、相似。絕熱較差時的雷諾校正圖圖4-2絕熱良好時的雷諾校正圖必須注意,應(yīng)用這種作圖法進(jìn)行校正時,卡計的溫度與外界環(huán)境的溫度不宜相差太大(最好不超過2-3 C),否則會引入大的誤差。圖4-1氧彈量熱計1溫差測定儀1撥動開關(guān)1氧氣減壓器1充氧導(dǎo)管1扳手1苯甲酸(分析純)實驗步驟:1 、儀器介紹:套, 臺, 只, 個, 個, 把,儀器與試劑:壓片機 1 臺,調(diào)壓變壓器2 個,氧氣鋼瓶(需大于80Kg壓力)萬用表 1 個Cu-Ni 合金絲若干容量瓶(1000mL 1 只,2000mL 1 只)、票(分析純)圖4-3是實驗室所用的氧彈量熱計的整體裝配圖,圖4-4是用來測量包容燃燒的氧彈結(jié)構(gòu)圖。圖4-5是實
34、驗充氧的示意圖,下面分別作以介紹。12圖4-3氧彈卡計安裝示意圖圖4-4氧彈的構(gòu)造圖4-3中,內(nèi)筒C以內(nèi)的部分為儀器的主體,即為本實驗研究的體系,體系C與外界 以空氣層B絕熱,下方有絕緣的墊片4架起,上方有絕熱膠板5敷蓋。為了減少對流和蒸 發(fā),減少熱輻射及控制環(huán)境溫度恒定,體系外圍包有溫度與體系相近的水套A。為了使體系溫度很快達(dá)到均勻,還裝有攪拌器 2,由馬達(dá)6帶動。為了準(zhǔn)確測量溫度的變化,我們 由精密的溫差測定儀來實現(xiàn)。實驗中把溫差測定儀的熱敏探頭插入研究體系內(nèi),便可直接 準(zhǔn)確讀出反應(yīng)過程中每一時刻體系溫度的相對值。樣品燃燒的點火由一撥動開關(guān)接入一可調(diào)變壓器來實現(xiàn),設(shè)定電壓在 24V進(jìn)行點火
35、燃燒。圖4-4是氧彈的構(gòu)造。氧彈是用不銹鋼制成的,主要部分有厚壁圓筒 1、彈蓋2和螺 帽3緊密相連;在彈蓋2上裝有用來充入氧氣的進(jìn)氣孔 4、排氣孔5和電極6,電極直通 彈體內(nèi)部,同時做為燃燒皿7的支架;為了將火焰反射向下而使彈體溫度均勻, 在另一電 極8(同時也是進(jìn)氣管)的上方還有火焰遮板9。2 、量熱計水當(dāng)量的測定(求C卡)(1) 樣品壓片:壓片前先檢查壓片用鋼模是否干凈, 否則應(yīng)進(jìn)行清洗并使其干燥,用 臺秤稱0.8g苯甲酸,并用直尺準(zhǔn)確量取長度為 20cm左右的細(xì)Cu-Ni合金絲一根,準(zhǔn)確稱 量并把其雙折后在中間位置打環(huán), 置于壓片機的底板壓模上,裝入壓片機內(nèi),倒入預(yù)先粗 稱的苯甲酸樣品,
36、使樣品粉末將合金絲環(huán)浸埋,用壓片機螺桿徐徐旋緊,稍用力使樣品壓 牢(注意用力均勻適中,壓力太大易使合金絲壓斷,壓力太小樣品疏松,不易燃燒完全),抽去模底的托板后,繼續(xù)向下壓,用干凈濾紙接住樣品,彈去周圍的粉末,將樣品置于稱 量瓶中,在分析天平上用減量法準(zhǔn)確稱量后供燃燒使用。(2)裝置氧彈:擰開氧彈蓋,將氧彈內(nèi)壁擦干凈,特別是電極下端的不銹鋼接線 柱更應(yīng)擦干凈。在氧彈中加1毫升蒸儲水。將樣品片上的合金絲小心地綁牢于氧彈 中兩根電極8與10上(見圖4-4氧彈剖面圖)。旋緊氧彈蓋,用萬用電表檢查兩電 極是否通路。若通路,則旋緊出氣口 5后即可充氧氣。按圖4-5所示,連接氧氣鋼 瓶和氧氣表,并13利氣
37、瓶圖4-5 氧彈充氣示意圖將氧氣表頭的導(dǎo)管與氧彈的進(jìn)氣管接通, 此時減壓閥門2應(yīng)逆時針旋松(即關(guān)緊),打開氧 氣鋼瓶上端氧氣出口閥門1 (總閥)觀察表一的指示是否符合要求(至少在 4MPa,然后 緩緩旋緊減壓閥門2(即漸漸打開),使表2指針指在表壓2MPa氧氣充入氧彈中。1-2min 后旋松(即關(guān)閉)減壓閥門2,關(guān)閉閥門1,再松開導(dǎo)氣管,氧彈已充入約2Mpm勺氧氣,可 供燃燒之用。但是閥門2至閥門1之間尚有余氣,因此要旋緊減壓閥門2以放掉余氣,再 旋松閥門2,使鋼瓶和氧氣表頭復(fù)原。(氧氣減壓器的使用見附錄,必須認(rèn)真學(xué)習(xí))3 、燃燒和測量溫差:按圖將氧彈卡計及內(nèi)筒,攪拌器裝配好。用1/10的水銀
38、溫度計準(zhǔn)確測量量熱計恒溫水套 A (外套)的實際溫度。(2)打開溫差測定儀,讓其預(yù)熱,并將測溫探頭插入外套測溫口中。在水盆中放入自來水(約4000ml),用1/10的水銀溫度計測量水盆里的自來水溫度,用加冰或加熱水的方法調(diào)節(jié)水溫低于外套溫度1.5 - 2.0 C。(4)把充好氧氣的氧彈放入已事先擦洗干凈的內(nèi)筒C中。用容量瓶準(zhǔn)確量取3000ml已調(diào)好溫度的水,置于內(nèi)筒 C中。檢查點火開關(guān)是否置于“關(guān)”的位置,插上點火電極,蓋上絕熱膠木板。(6)開啟攪拌馬達(dá),調(diào)節(jié)溫差測定儀設(shè)定旋紐,使溫差測定儀上指示為1.000,此時對應(yīng)的實際溫度為外套溫度。迅速把測溫探頭置于內(nèi)筒 C上端的測溫口中,觀察溫差測定
39、儀的讀數(shù),一般 應(yīng)在0.000-0.500之間(太低或太高都要重新調(diào)節(jié)水溫,以保證外套水溫在燃燒升 溫曲線的中間位置)。報時器每半分鐘響一次,響時即記錄溫差測定儀上溫度的讀 數(shù),至少讀5-10min。(8)插好點火電源,將點火開關(guān)置于“開”的位置并立即撥回“關(guān)”的位置。在幾十秒內(nèi)溫差測定儀的讀數(shù)驟然升高,繼續(xù)讀取讀數(shù),直至讀數(shù)平穩(wěn)(約 25個數(shù), 每半分鐘一次。如果在1-2分鐘內(nèi),溫差測定儀的讀數(shù)沒有太大的變化,表示樣品 沒有燃燒,這時應(yīng)仔細(xì)檢查,請教老師后再進(jìn)行處理)。停止記錄,拔掉點火電源。 取出氧彈,打開放氣閥,排出廢氣,旋開氧彈蓋,觀察燃燒是否完全,如有黑色殘渣,則 證明燃燒不完全,實
40、驗需重新進(jìn)行。如燃燒完全,量取剩余的鐵絲長度,根據(jù)公式4-(4)計算C卡的值。如需精確測量,還需在裝置氧彈時加1mL蒸儲水于氧彈內(nèi),燃燒后將彈體用蒸儲水清洗,用0.1 mol dm3NaOH商定之。144、蔡包容燃燒熱的測定:稱取0.6克的蔡,按上述操作步驟,壓片、稱重、燃燒等實驗操作重復(fù)一次。測量蔡的包 容燃燒熱Q,并根據(jù)公式4-(1)計算Q,即為H,并與手冊作比較,計算實驗的相對誤差 數(shù)據(jù)記錄及處理:1 、記錄下列數(shù)據(jù):室溫:苯甲酸重:C實驗溫度:Cg; Cu-Ni合金絲密度:g - cm1Cu-Ni合金絲長(或質(zhì)量): cm ;剩余Cu-Ni合金絲長(或質(zhì)量): cm票的質(zhì)量:g2 、處
41、理:由實驗記錄的時間和相應(yīng)的溫度讀數(shù)作苯甲酸和蔡的雷諾溫度校正圖,準(zhǔn)確求出二者的T,由此計算CP和蔡的燃燒熱Q,并計算恒壓燃燒熱 Q。3、根據(jù)所用的儀器的精度,正確表示測量結(jié)果,計算絕對誤差,并討論實驗結(jié)果的可靠 性。實驗注意事項:1、壓片時應(yīng)將Cu-Ni合金絲壓入片內(nèi)。2、氧彈充完氧后一定要檢查確信其不漏氣,并用萬用表檢查兩極間是否通路。3、將氧彈放入量熱儀前,一定要先檢查點火控制鍵是否位于“關(guān)”的位置。點火結(jié)束后,應(yīng)立即將其關(guān)上。4氧彈充氧的操作過程中,人應(yīng)站在側(cè)面,以免意外情況下彈蓋或閥門向上沖出, 發(fā)生危 險 思考題1 .什么是雷諾校正?為什么要進(jìn)行雷諾校正?2 .攪拌速度對準(zhǔn)確測量是
42、否有影響,為什么?3 .試述本實驗中可能引入的系統(tǒng)誤差。4 .燃燒熱測定實驗中,為什么要將氧彈中的空氣趕凈如果沒有趕凈氧彈中的空氣,對實驗結(jié)果有何影響,如何校正? 參考文獻(xiàn)1復(fù)旦大學(xué)等校編,物理化學(xué)實驗,北京:人民教育出版社,1979, p2202闞錦晴,刁國旺,物理化學(xué)實驗中的兩則改進(jìn)措施,實驗室研究與探索,1991(4) : 9899。3朱京,陳衛(wèi),金賢德等,液體燃燒熱和苯共振能的測定, 化學(xué)通報,1984(3) : 5054。15膠體電泳速度的測定實驗?zāi)康?掌握凝聚法制備Fe(OH 3溶膠和純化溶膠的方法2觀察溶膠的電泳現(xiàn)象并了解其電學(xué)性質(zhì), 掌握電泳法測定膠體電泳速度和溶膠(電位的 方
43、法。實驗原理溶膠是一個多相體系,其分散相膠粒的大小約在1ne 1um之間。由于本身的電離或選擇膠粒表面具有一定量的電荷;膠粒性地吸附擇性地吸附一定量的離子以及其它原因所致, 周圍的介質(zhì)分布著反離子。反離子所帶電荷與膠粒表 面電荷符號相反,數(shù)量相等。整個溶膠體系保持電中 性。膠粒周圍的反離子由于靜電引力和熱擴(kuò)散運動的 結(jié)果形成了兩部分一一緊密層和擴(kuò)散層。緊密層約有 一兩個分子層厚。緊密吸附在膠核去面上.而擴(kuò)散層 的厚度則隨外界條件(溫度,體系中電解質(zhì)濃度及其 離子的價態(tài)等)而改變,擴(kuò)散層中的反離子符合玻茲 曼分布。由于離子的溶劑化作用,緊密層結(jié)合著一定數(shù)量的溶劑分子,在電場的作用下,它和膠粒作為
44、圖1擴(kuò)散雙電層模型一個整體移動,而擴(kuò)散層中的反離子則向相反的電極方"土向移動。這種在電場作用下分散相粒子相對于分散介質(zhì)的運動稱為電泳。 發(fā)生相對移動的 界面稱為切動面,切動面與液體內(nèi)部的電位差稱為電動電位或(電位, 而作為帶電粒子的膠粒表面與液體內(nèi)部的電位差稱為質(zhì)點的表面電。膠粒電泳速度除與外加電場的強度有關(guān)外, 還與(電位的大小有關(guān)。面(電位不僅與測定 條件有關(guān),還取決于膠體粒子的性質(zhì)。(電位是表征膠體特性的重要物理量之一,在研究膠體性質(zhì)及其實 際應(yīng)用有著重要意義。膠體體的穩(wěn)定性與(電位有直接關(guān)系,(電 位絕對值越大,表明膠粒荷電越多,膠粒間排斥力越大,膠體越穩(wěn) 定。反之則表明膠體
45、越不穩(wěn)定。當(dāng)(電位為零時.膠體的穩(wěn)定性最 差,此時可觀察到膠體的聚沉。本實驗是在一定的外加電場強度下通過測定 Fe(OH)3膠粒的電泳速 度然后計算出(電位。實驗用拉比諾維奇-付其曼U形電泳儀,如 圖2所示?;钊?、3以下盛待測的溶膠,以上盛輔助液。在電泳儀兩極間接上電位差 E (V)后,在t (s)時間內(nèi)溶膠界面移動的距離為D(m),即膠粒電泳速度U(mgS1)為:1.U型管2.3.4 活塞5.電極6.彎16相距為l(m)的電極間的電位梯讀平均值 H (Vgm 1)為:如果輔助液的電導(dǎo)率Lo與溶膠的電導(dǎo)率 勻的,這時需用下式求H相差較大,則在整個電泳管內(nèi)的電位降是不均E=(l lk) lkL
46、o式中l(wèi)k為溶膠兩界面間的距離。從實驗求得膠粒電泳速度后,可按下式求出(K(V)電位:式中K為與膠粒形狀有關(guān)的常數(shù)(對于球形粒子K 5,4 1010V2gs2gkggm1;對于棒形粒子K 3.6 1010V2gs2gkg 1gm 1,本實驗?zāi)z粒為棒形);為介質(zhì)的粘度(kggm 1gs 1); 為 介質(zhì)的介電常數(shù)。儀器與藥品直流穩(wěn)壓電源1臺;電導(dǎo)率儀1臺;電泳儀1個;珀電極2個 三氯化鐵(化學(xué)純);棉膠液(化學(xué)純) 實驗步驟1 . Fe(OH)3溶膠的制備 將0.5g無水FeCb溶于20mL蒸儲水中,在攪拌的情況下將上述溶 液滴入200mL沸水中(控制在4min5min內(nèi)滴完),然后再煮沸1mi
47、n2min,即制得Fe(OH2 .珂珞酊袋的制備 將約20mL棉膠液倒入干凈的250mL錐形瓶內(nèi),小心轉(zhuǎn)動錐形瓶使瓶 內(nèi)壁均勻鋪展一層液膜,傾出多余的棉膠液,將錐形瓶倒置于鐵圈上,待溶劑揮發(fā)完(此 時膠膜已不沾手),用蒸儲水注入膠膜與瓶壁之間, 使膠膜與瓶壁分離,將其從瓶中取出, 然后注入蒸儲水檢查膠袋是否有漏洞,如無,則浸入蒸儲水中待用。3 .溶膠的純化 將冷至約50c的Fe (OH 3溶膠轉(zhuǎn)移倒珂珞酊袋,用約 50c的蒸儲水滲 析,約10min換水1次,滲析5次。4 .將滲析好的Fe(OH)3溶膠冷至室溫,測其電導(dǎo)率,用 0.1mol/L KCl溶液和蒸儲水配制 與溶膠電導(dǎo)率相同的輔助液。
48、5 .測定Fe(OH)3的電泳速度a)用洗液和蒸儲水把電泳儀洗干凈(三個活塞均需涂好凡士林)ob)用少量Fe(OH溶膠洗滌電泳儀2次3次,然后注入Fe(OH溶膠直至膠液 面高出活塞2、3少許,關(guān)閉該兩活塞.倒掉多余的溶膠。c)用蒸儲水把電泳儀活塞2、3以上的部分蕩洗千凈后在兩管內(nèi)注入輔助液至支17 管口,并把電泳儀固定在支架上.d)如圖2將兩鉆電極插入支管內(nèi)并連接電源.開啟活塞4使管內(nèi)兩輔助液面等高,關(guān)閉活塞4,緩緩開啟活塞2、3(勿使溶膠液面攪動)。然后打開穩(wěn)壓電 源.將電壓調(diào)至150V,觀察溶膠液面移動現(xiàn)象及電極表面現(xiàn)象.記錄30min內(nèi)界面移動的距離:用繩子和尺子量出兩電極間的距離.數(shù)據(jù)
49、記錄與處理1原始數(shù)據(jù)記錄表1原始數(shù)據(jù)記錄E/VD/cml/cmt/sT/ C電導(dǎo)率/ pSgs-1(查表)/( Kggm 1gs 1)2數(shù)據(jù)計算:電泳速度:平均電位梯度:(電位:膠體向負(fù)極遷移(膠體液面上升的一面),所以膠粒帶正電荷電極反應(yīng):正極:2H 2e H2負(fù)極:2Cl 2e CI2思考題1電泳速度與哪些因素有關(guān)?2寫出FeCl3水解反應(yīng)式。解釋Fe(OH)膠粒帶何種電荷取決于什么因素3說明反離子所帶電荷符號及兩電極上的反應(yīng)。4選擇和配制輔助液有何要求。參考文獻(xiàn)1高明國,范國康Fe(OH) 3膠體電泳實驗的兩則改進(jìn)太原科技2003年第1期2錢亞兵,袁紅霞,鮑正榮Fe(OH) 3膠體電泳實
50、驗再探索實驗與創(chuàng)新思維2002年,第12期贛南師范學(xué)院學(xué)3黃桂萍,萬東北,胡躍華Fe(OH) 3溶膠及其純化半透膜制備的探討18報2003年第六期4鐘玉貞 氫氧化鐵膠體電泳方法的探討和改進(jìn)四川教育學(xué)院學(xué)報1994年4月5施巧芳,張景輝,花蓿氫氧化鐵溶膠電泳實驗再探索化學(xué)教育2005年第6期溶解熱的測定實驗?zāi)康?、了解電熱補償法測定熱效應(yīng)的基本原理及儀器使用。2、測定硝酸鉀在水中的積分溶解熱,并用作圖法求得其微分稀釋熱、積分稀釋熱和微分 溶解熱。3、初步了解計算機采集處理實驗數(shù)據(jù)、控制化學(xué)實驗的方法和途徑。實驗原理1、物質(zhì)溶解于溶劑過程的熱效應(yīng)稱為溶解熱。它有積分(或變濃)溶解熱和微分(或定Qs
51、nT ,p,nD濃)溶解熱兩種。前者是1 mol溶質(zhì)溶解在n。mol溶劑中時所產(chǎn)生的熱效應(yīng),以 Q表示后者是1 mol溶質(zhì)溶解在無限量某一定濃度溶液中時所產(chǎn)生的熱效應(yīng),即它也有積分(或變濃)稀釋熱和溶劑加到溶液中使之稀釋時所產(chǎn)生的熱效應(yīng)稱為稀釋熱。微分(或定濃)稀釋熱兩種。前者是把原含 1 mol溶質(zhì)和n01 mol溶劑的溶液稀釋到含溶溶劑劑n°2 mol時所產(chǎn)生的熱效應(yīng),以 Q表示,顯然,Q = Qs, n02 - Qs, n°i。后者是1 mol加到無限量某一定濃度溶液中時所產(chǎn)生的熱效應(yīng),即Qs on00 T ,p,n2、積分溶解熱由實驗直接測定,其它三種熱效應(yīng)則需通過
52、作圖來求:設(shè)純?nèi)軇?、純?nèi)苜|(zhì)的摩爾始分別為H*m a和H*m, b, 一定濃度溶液中溶劑和溶質(zhì)的偏摩爾分別為H. a和修,b,若由nA mol溶劑和mb mol溶質(zhì)混合形成溶液,則混合前的總始為 混合后的總始為 此混合(即溶解)B)H = nAHm a + n BHm, bH? = n H a + n " b過程的燎變?yōu)锳H = H? - H = ma (j a - H' a) + mb (H baAHti a + n bAH) b根據(jù)定義,AHm,A即為該濃度溶液的微分稀釋熱,AH m,B即為該濃度溶液的微分溶解熱,積分溶解熱則為:Qs nA Hm,A Hm,B H m,A H m,BMb M故在Qsno圖上,某點切線的斜率即為該濃度溶液的19微分稀釋熱,截距即為該濃度溶液的微分溶解熱。如 圖
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