6668童海港《燃燒熱的測定》

1、 /16物理化學(xué)實驗報告院系化學(xué)化工學(xué)院班級化學(xué)061班學(xué)號06066118姓名童海港實驗名稱燃燒熱的測定日期2009.4.24同組者姓名王海燕室溫26.5C氣壓100.8kPa成績一、目的和要求掌握燃燒熱的定義，了解恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別及相互關(guān)系；熟悉熱量計中主要部件的原理和作用，掌握氧彈量熱計的實驗技術(shù)；用氧彈量熱計測定蔗糖和萘的燃燒熱；學(xué)會雷諾圖解法校正溫度改變值。二、基本原理燃燒熱是指1摩爾物質(zhì)完全燃燒時所放出的熱量。在恒容條件下測得的燃燒熱稱為恒容燃燒熱=QV+pAVQp=QV+AnRT本實驗采用氧彈式量熱計測量蔗糖的燃燒熱。測量的基本原理是將一定量待測物質(zhì)樣品在氧彈中完全燃

2、燒，燃燒時放出的熱量使熱量計本身及氧彈周圍介質(zhì)本實驗用水）的溫度升高。通過測定燃燒前后熱量計包括氧彈周圍介質(zhì)）溫度的變化值，就可以求出該樣品的燃燒熱。其關(guān)系如下:其中，hjJjgTq測定其他.!j;ir量測儀燒熱Ql=-4.1J.cm-1）,C水=4.1868計的水當(dāng)量以后，就可以利用上式通過實驗合氧彈.是一個特制的不銹鋼容器如圖）為了保證待測樣品能夠完全燃燒氧彈中應(yīng)充以高壓氧氣或者其他氧化劑），還必須使燃燒后放出的熱量盡可能全部傳遞給量熱計本身和其中盛放的水，而幾乎不與周圍環(huán)境發(fā)生熱交換。1-氧彈；2-溫度傳感器；3-內(nèi)筒；4-空氣隔層；5-外筒；6-攪拌個人收集整理資料，僅供交流學(xué)習(xí)，勿作

3、商業(yè)用途個人收集整理資料，僅供交流學(xué)習(xí)，勿作商業(yè)用途 /16但是，系統(tǒng)與環(huán)境之間的能量交換仍然無法完全避免，這可以是同于環(huán)境向量熱計輻射進(jìn)熱量或做功比如電功)而使其溫度升高，也可以是由于量熱計向環(huán)境輻射出熱量而使量熱計的溫度降低。因此燃燒前后溫度的變化值不能直接準(zhǔn)確測量，而必須經(jīng)過作圖法進(jìn)行校正。用雷諾圖溫度時間曲線)法分別校正苯甲酸和蔗糖燃燒而使量熱體系溫度改變的T1、T2。三、儀器、試劑1臺氧彈熱量計1臺壓片機(jī)引燃專用鐵絲容量瓶1000ml)1個氧氣鋼瓶區(qū)度八分析天平-蔗糖A.R.)0AT=p-Tp71只苯甲酸A.R.)B4/16時間0AT=Tp四、實驗步驟1.測定熱量計的水當(dāng)量（1）制樣

4、：取約0.8-1.0g苯甲酸，置于潔凈的壓片機(jī)中壓片，取出并準(zhǔn)確稱其重量W1。（2）氧彈裝樣并充氧氣擰開氧彈蓋，將氧彈內(nèi)壁擦干凈。擱上金屬小器皿，小心將樣品放在小器皿中部。取一段鐵絲，測量長度后，在3mm鐵定上饒56圈，將鐵絲兩端接在兩電極上，使螺旋部分接觸樣品。旋緊氧彈蓋，充入大于1MPa的氧氣。（3）測量將氧彈放入內(nèi)筒內(nèi)。取3L水倒入內(nèi)筒中，水面蓋過氧彈，如有氣泡逸出，表明氧彈漏氣，需要查找漏氣原因并排除。將溫差測量儀探頭插入水中，開攪拌按鈕，接通溫差測量儀，記下水溫。溫差儀取零并且鎖定后，記下零點溫度，開啟繪圖軟件，毎10s記錄一個讀數(shù)。lmin后，按下點火鍵4-5s。反應(yīng)約20min后

5、，停止繪圖導(dǎo)出數(shù)據(jù)。打開量熱計，取出氧彈。緩緩打開氧彈排氣口，待廢氣排完后，打開氧彈，觀察是否燃燒完全（如有黑色痕跡，則為未完全燃燒。如燃燒不完全，須重新測量。如果已完全燃燒，可取剩下的點火絲，準(zhǔn)確測出其剩余長度。實驗后將氧彈內(nèi)外和燃燒皿處理干凈待用。2.蔗糖的燃燒熱的測定稱取1.5g左右的蔗糖，按上述方法進(jìn)行測定。3.萘燃燒熱的測定稱取0.8g左右的蔗糖，按上述方法進(jìn)行測定五、原始數(shù)據(jù)室溫26.05C氣壓100.8kPa質(zhì)量/g苯甲酸蔗糖0.95201.44330.8031鐵絲總長/cm12.7512.712.6鐵絲余長/cm1781.82.6溫度1/C23.8623.99時間/min溫度/

6、C時間/min溫度/C溫度2/C-1.337-0.130-0.006時間/min0.17(1.33700.17(0.13000.170.33(1.33800.33(0.12900.330.50(1.33700.50(0.12600.500.67(1.33600.67(0.12700.670.83(1.33500.83(0.12800.831.00(1.33401.00(0.12801.001.17(1.33301.17(0.12701.171.33(1.33201.33(0.12601.331.50(1.33101.50(0.12601.50溫度/C(0.4270(0.4310(0.4310(

7、0.4320(0.4340(0.4350(0.4340(0.4330(0.43101.67(1.33101.67(0.12501.67(0.43001.83(1.33001.83(0.12301.83(0.42602.00(1.32902.00(0.12102.00(0.42202.17(1.32802.17(0.12102.17(0.42202.33(1.32702.33(0.12102.33(0.42102.50(1.32602.50(0.08202.50(0.42002.67(1.32602.670.03302.67(0.41902.83(1.32502.830.17702.83(0.4

8、1903.00(1.32503.000.33503.00(0.41903.17(1.32403.170.50303.17(0.41703.33(1.32303.330.64003.33(0.41503.50(1.32203.500.76603.50(0.41203.67(1.31303.670.87703.67(0.40703.83(1.28603.830.97203.83(0.40004.00(1.23404.001.05004.00(0.39104.17(1.13504.171.11604.17(0.38204.33(1.01104.331.17404.33(0.37304.50(0.86

9、404.501.22504.50(0.36504.67(0.72604.671.26504.67(0.35804.83(0.61604.831.30404.83(0.34705.00(0.49605.001.33705.00(0.33505.17(0.40405.171.36505.17(0.31905.33(0.31905.331.38905.33(0.30005.50(0.24005.501.41205.50(0.28405.67(0.18105.671.43205.67(0.26805.83(0.11605.831.45105.83(0.26706.00(0.07006.001.4650

10、6.00(0.26906.17(0.02406.171.48006.17(0.25406.330.01206.331.49406.33(0.22206.500.05006.501.50606.50(0.19106.670.08606.671.51906.67(0.16506.830.11906.831.52806.83(0.14607.000.14507.001.53707.00(0.12607.170.17007.171.54607.17(0.10707.330.19107.331.55307.33(0.09207.500.21107.501.55907.50(0.08007.670.228

11、07.671.56607.67(0.06907.830.24407.831.57207.83(0.06008.000.25908.001.57708.00(0.05108.170.27308.171.58208.17(0.04308.330.28508.331.58708.33(0.03508.500.29708.501.59108.50(0.02808.670.30708.671.59408.67(0.02008.830.31608.831.59808.83(0.01109.000.32609.001.60109.00(0.00409.170.33409.171.60409.170.0040

12、9.330.34209.331.60609.330.01009.500.34809.500.01609.670.35409.670.02209.830.36009.830.027010.000.366010.000.032010.170.371010.170.037010.330.375010.330.043010.500.380010.500.048010.670.384010.670.053010.830.388010.830.058011.000.391011.000.062011.170.395011.170.067011.330.398011.330.071011.500.40101

13、1.500.076011.670.404011.670.081011.830.407011.830.085012.000.409012.000.090012.170.411012.170.094012.330.413012.330.098012.500.415012.500.102012.670.417012.670.106012.830.419012.830.109013.000.421013.000.114013.170.422013.170.117013.330.423013.330.1210時間/min溫度/c時間/min溫度/c時間/min溫度/c六、數(shù)據(jù)處理求水當(dāng)量C計作苯甲酸的T

14、-t圖，并根據(jù)T二TE-TF求出T。T=25.7098-24.1169=1.5929KQp=QV+nRTn=0.5QP=-3226.9kJ.Mol-1Qv=-3228.12kJ.Mol-1m樣=0.9520gM=122g.Mol-1l=10.95cmQl=-4.1Jcm-1C水=4.1868J.g-1.K-1m水=3000g護(hù)Qv-iQi=缶忒水+e計）AtC計=3281.7J.K-1計算蔗糖的燃燒熱作蔗糖的T-t圖，并根據(jù)T=TE-TF求出To25.8n25.625.425.225.0P248：匚24.6-24.424.224.0蔗糖Tt:3.27,23.8711ToT2I6miVI4T=2

15、5.3785-23.8711=1.5074Km=1.4433gl=10.90cmC計=3281.7J.K-1C水=4.1868J.gT.K-lm水=3000g23.8-護(hù)Qv-iQi=+c計）AtQv=-4593.07kJ.Mol-1n=0Qp=-4593.07kJ.Mol-1計算萘的燃燒熱作萘的T-t圖，并根據(jù)T二TE-TF求出Tom=0.8031gl=10.90cmC計=3281.7J.K-1C水=4.1868J.gT.K-lm水=3000g/Qv-IQi=缶水c*+c計）AtQv=-868.361kJ.Mol-1An=2Qp=-863.489kJ.Mol-1七、思考題固體樣品為什么要壓成

16、片狀？答：增大相對表面積,加快化學(xué)反應(yīng)，使反應(yīng)在瞬間完成，并且反應(yīng)完全。2使用氧氣鋼瓶和減壓器要注意哪些事項？答：氧氣鋼瓶嚴(yán)禁與可燃性氣體鋼瓶或者其他可燃性有機(jī)物放在一個人收集整理資料，僅供交流學(xué)習(xí)，勿作商業(yè)用途起；氧氣減壓閥嚴(yán)禁接觸油脂，以免發(fā)生火災(zāi)事故；使用氣體時先開總閥，在開減壓閥，關(guān)閉時，先關(guān)總閥再將減壓閥中的余氣放凈；鋼瓶和減壓閥避免發(fā)生碰撞，避免與腐蝕性物質(zhì)接觸。3攪拌速度對準(zhǔn)確測量是否有影響，為什么？答：有影響，攪拌太快，散熱太快使熱量損失較多；攪拌太慢，使熱量沒有盡量被水吸收。故一定要控制好攪拌的速度。什么是雷諾校正？為什么要進(jìn)行雷諾校正？答：雷諾校正就是事先將水溫調(diào)到低于室溫

17、1C左右，然后按步驟測定，所得結(jié)果作如圖處理：它對溫度的測量值個人收集整理資料，僅供交流學(xué)習(xí)，勿作商業(yè)用途 /16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？答：因為氧彈中的空氣可能會使有機(jī)物無法完全燃燒。如果沒有趕凈空氣會使實驗所得的結(jié)果偏小。校正方法：搜集未燃燒的有機(jī)物稱質(zhì)量，計算時有機(jī)物質(zhì)量變?yōu)榧尤氲馁|(zhì)量減去未燃燒的質(zhì)量。指出公式Qp=QV+AnRT中各項的物理意義。答：Qp為恒壓燃燒熱；Qv為恒容燃燒熱，Qp等于等壓下焓變AH；Qv等于體積內(nèi)能變化R為摩爾氣體常數(shù)；T為反應(yīng)時熱力學(xué)溫度；n為反應(yīng)前后反應(yīng)物和生成物中氣體的物質(zhì)的量的差。八、實驗總結(jié)、，、-、尸Ifr丫:（一）注意事項每次燃燒結(jié)束后，一定要擦干氧彈內(nèi)部的水，否則會影響實驗結(jié)果。每次整個實驗做完后，不僅要擦干氧彈內(nèi)部的水，氧彈外部也要擦干，已防生銹。本實驗的關(guān)鍵是點火絲的安裝是否成功，在點火前務(wù)必要檢查氧彈的兩電極間的導(dǎo)通情況。樣品按要求稱取，不能過量。過量會產(chǎn)生過多熱量，溫度升高太高。引火絲與樣品接觸要良好，且不能與鐵鍋相碰；點火絲不要插入藥片的小孔內(nèi)，以免燃燒時藥品熔化，把點火絲埋于小孔內(nèi)，影響點火質(zhì)量。如實驗失