物理化學(xué)實驗報告_溶解熱的測定

1、下載可編輯實驗時間：2018 年 4 月曰姓名：劉雙班級：學(xué)號:1. 實驗?zāi)康模?）了解電熱補償法測量熱效應(yīng)的基本原理。（2）用電熱補償法測定硝酸鉀在水中的積分溶解熱，通過計算或者作圖求出硝酸鉀在水中的微分溶解熱、積分沖淡熱和微分沖淡熱。（3）掌握微機采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的實驗方法和實驗技術(shù)。2. 實驗原理物質(zhì)溶解于溶劑過程的熱效應(yīng)稱為溶解熱，物質(zhì)溶解過程包括晶體點陣的破壞、離子或 分子的溶劑化、分子電離（對電解質(zhì)而言）等過程， 這些過程熱效應(yīng)的代數(shù)和就是溶解過程的熱效應(yīng)，溶解熱包括積分（或變濃）溶解熱和微分（或定濃）溶解熱。把溶劑加到溶液中 使之稀釋，其熱效應(yīng)稱為沖淡熱。包括積分（或變濃）沖淡

2、熱和微分（或定濃）沖淡熱。溶解熱Q:在恒溫、恒壓下，物質(zhì)的量為 n2的溶質(zhì)溶于物質(zhì)的量為 ni的溶劑（或溶于某 濃度的溶液）中產(chǎn)生的熱效應(yīng)。積分溶解熱 Qs：在恒溫、恒壓下，imol 溶質(zhì)溶于物質(zhì)的量為 ni的溶劑中產(chǎn)生的熱效應(yīng)。?微分溶解熱（？?）?：在恒溫、恒壓下，imol 溶質(zhì)溶于某一確定濃度的無限量的溶液中 的熱效應(yīng)。沖淡熱：在恒溫、恒壓下，物質(zhì)的量為 ni的溶劑加入到某濃度的溶液中產(chǎn)生的熱效應(yīng)。積分沖淡熱 Q:在恒溫、恒壓下，把原含 imol 溶質(zhì)和 no2mol 溶劑的溶液沖淡到含溶劑為noimol 時的熱效應(yīng)，為某兩濃度的積分溶解熱之差。限量的溶液中產(chǎn)生的熱效應(yīng)。它們之間的關(guān)系可

3、表示為物理化學(xué)實驗報告溶解熱的測定? ?微分沖淡熱（?:莎）或（諾）（諾）：在恒溫、?i?2?0?2恒壓下，imol 溶劑加入到某一確定濃度的無?2.下載可編輯?dQ= ()?1+?丿11?2?上式在比值 鼻恒定下積分，得:-2? ?彳?=?，令：F= ?0,則有:?Q?(n 2Q?Q( )= =( )?ni?(r)2n)?r)o,Q=(?)?oi- (?)?02其中積分溶解熱？?可以直接由實驗測定，其他三種可以由？?？-?o曲線求得。欲求溶解過程中的各種熱效應(yīng)，應(yīng)先測量各種濃度下的的積分溶解熱。可采用累加的方法，先在純?nèi)軇┲屑尤肴苜|(zhì)，測出熱效應(yīng)，然后再這溶液中再加入溶質(zhì)，測出熱效應(yīng)，根據(jù)先后

4、加入的溶質(zhì)的總量可計算出no,而各次熱效應(yīng)總和即為該濃度下的溶解熱。 本實驗測量 硝酸鉀溶解在水中的溶解熱，是一個溶解過程中溫度隨反應(yīng)的進行而降低的吸熱反應(yīng)，故采用電熱補償法測定。先測定體系的初始溫度T,當(dāng)反應(yīng)進行后溫度不斷降低時，由電加熱法使體系復(fù)原到起始溫度，根據(jù)所耗電能求出熱效應(yīng)Q3.儀器和試劑反應(yīng)熱測量數(shù)據(jù)采集接口裝置：NDRH-1 型，溫度測量范圍 040C,溫度測量分辨率 0.001C,電壓測量范圍 020V,電壓 測量分辨率0.01V，電流測量范圍 02A,電流測量分辨率 0.01A。精密穩(wěn)流電源：YP-2B 型。微機、打印機。量熱計(包括杜瓦瓶，攪拌器，加熱器，攪拌子)。稱量瓶

5、 8 只，毛筆，研缽。硝酸鉀(A.R.)4.實驗操作(1 )取 8 個稱量瓶，分別編號。?KI?!?=(?1)?1+?2?( )?2(?2)*22?1?2.下載可編輯(2 )取“0 于研缽中，研磨充分。(3)分別稱量約 2.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0、4.0、4.5g 研磨后的硝酸鉀，放入 8 個稱量瓶中，并精確稱量瓶子與藥品的總質(zhì)量。記錄下所稱量的數(shù)據(jù)。（4） 使用 0.1g 精度的天平稱量 216.2g 的去離子水，放入杜瓦瓶中，將杜瓦瓶放在磁力攪+、/ 羽 k拌器上。（5） 將溫度傳感器擦干并置于空氣中一段時間，打開數(shù)據(jù)采集接口裝置電源，預(yù)熱3min。（6）啟動微機上的溶

6、解熱的測量軟件。并根據(jù)軟件提示進行下一步實驗。（7）將穩(wěn)流電源上的調(diào)節(jié)旋鈕逆時針調(diào)到底，打開電源開關(guān)。并打開磁力攪拌器，調(diào)節(jié)到 合適的攪拌速度。（8） 根據(jù)軟件的提示，溫度傳感器放入杜瓦瓶中，調(diào)節(jié)加熱功率使其在 2.0-2.4W 之間。此 后不再調(diào)節(jié)穩(wěn)流電源。（9） 當(dāng)采樣到水溫比室溫高出 0.5 攝氏度時，按程序提示加入第一份樣品，之后操作相同，根據(jù)軟件提示及時加入藥品。（10）當(dāng) 8 份藥品都已經(jīng)加入后，軟件提示溶解操作完成。將軟件退出到主界面。（11 ）將 8 個稱量瓶重新稱重， 從而計算出加入藥品的量。之后將算出的加入的藥品的質(zhì)量帶入到軟件中。（12）整理實驗儀器，并將原始數(shù)據(jù)拷貝。5

7、.實驗數(shù)據(jù)及處理本次實驗采用的是 A 處理方法。序號12345678KNQ 質(zhì)量/g2.78431.41002.08412.96413.54153.98143.98114.4794稱量瓶與藥品 的總質(zhì) 量/g23.656121.961523.556824.381425.356024.548625.420125.6553稱量瓶與殘留 藥品的 質(zhì)量/g20.871820.551521.472721.417321.814520.567221.439021.1759m(H2O=216.3g n1=12.017mol.下載可編輯.下載可編輯所以首先需要算出每個溶解過程所消耗的電能也就是 KNO3溶解過程

8、中產(chǎn)生的熱效應(yīng)。 熱效應(yīng) 的計算通過累加，并使用 excel 軟件進行計算。加入序號12345678加入的0.027520.013960.0205940.029300.035050.039420.039410.01135KNO的5070076n/mol溶解的0.027520.041480.0620790.091380.126430.165850.205270.21662總的556636KNO的n/molno436.6289.7193.6131.595.072.558.555.5溶解熱605.239781.9841321.2661518.891790.991850.281919.812071.3

9、0/J31111積分溶3273732512321423168731392311743083430504解熱八、 、/J/mol下載可編輯積分溶解熱（J/mol）數(shù)據(jù)通過一階指數(shù)擬合，QS-邙呈負(fù)相關(guān)，與基本 no-Qs 關(guān)系不符，實驗失敗。no積分溶解熱 J/mol微分溶解熱 J/mol微分稀釋熱 J/mol751159116911-70.9251001039913609-32.1022000900810213-6.022300086249360-2.453400084448973-1.323no范圍積分溶解熱 J/mol75100-1192.57100200-1390.26200300-38

10、4.34300400-180.136.數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)處理完畢后，no-Qs 的關(guān)系呈負(fù)相關(guān)，計算得出的溶解熱和稀釋熱值不合理，本次實驗 失敗。失敗原因：（1） 主要原因I、測定的室溫不準(zhǔn)確，在測定室溫時，溫度計示數(shù)未足夠穩(wěn)定，就確定了室溫。II、 開始溶解時的水溫測定不準(zhǔn)確，實驗操作時，待溫度上升0.5C時，先將溫度 傳感器拿出，.下載可編輯放入了第一份硝酸鉀，再將溫度傳感器放入杜瓦瓶中，此時硝酸鉀已經(jīng)溶解了一部分，導(dǎo)致開始溶解時溫度測定錯誤。III、倒入第三份硝酸鉀時由于操作不當(dāng)，導(dǎo)致一部分硝酸鉀灑出，而實際上并沒 有溶解那么多硝酸鉀。(2 )其他原因I、 本次實驗說使用的硝酸鉀由于一些原因，

11、已吸收了一點水。II、 實驗時，系統(tǒng)與環(huán)境有一定的熱交換，影響了熱量的測定III、 實驗時的溫度與室溫的是有一定差距的，從而使體系與環(huán)境的熱交換較為劇烈，影響了熱量的測定。IV、 實驗中，溫度傳感器和示數(shù)有一定延遲，所以可能兩份硝酸鉀的加入時機溫差不 一定為 0.5C。V、 實驗時，加入硝酸鉀過快，導(dǎo)致體系溫度下降過快?？偨Y(jié)：本次實驗，由于預(yù)習(xí)不到位，以及實驗過程中的操作不當(dāng)，導(dǎo)致實驗失敗，定當(dāng)吸 取經(jīng)驗教訓(xùn)。7.思考題(1 )實驗設(shè)計為什么在體系溫度高于室溫0.5 攝氏度時加入第一份 KNO3?硝酸鉀溶解為吸熱過程，在溶解的過程中杜瓦瓶內(nèi)溫度會降低，如果瓶內(nèi)溫度 與室溫相差太大這樣的話使得熱傳遞比較劇烈， 從而使得實驗誤差增大。 一開 始在體系溫度高于室溫 0.5C時加入第一份 KNO3