1、 第1頁/共16頁第一頁，共16頁。 實驗實驗(shyn)目的目的 用量熱法測定硝酸鉀的溶解熱 掌握量熱計的基本原理和測量方法 學會用雷諾圖解法對熱交換、攪拌熱等進行(jnxng)校正返回返回第2頁/共16頁第二頁，共16頁。第3頁/共16頁第三頁，共16頁。 溶解熱可分為積分溶解熱和微分溶解熱。 積分溶解熱是指mol溶質溶解在一定量 溶劑時的熱效應。微分溶解熱是在恒溫、定 壓條件下，在指定濃度的溶液中增加溶質時 所產生的微量熱效應與所增加溶質的物質的 量的比值。 本實驗首先采用已知摩爾溶解焓數據的KCl作為標準物，然后(rnhu)求KNO3樣品的溶解熱。 第4頁/共16頁第四頁，共16頁。當

2、實驗在定壓下、只作膨脹(png zhng)功的絕熱體系中進行時，系統的總焓保持不變，即：0P量熱計QHHQsol本實驗把杜瓦瓶看成是絕熱體系。當把某種鹽溶于瓶內的水中時，可得出(d ch)如下的熱平衡關系式：tKmCCmQHsol)(21水量熱計mtMKmCCmHmsol)(21水返回返回第5頁/共16頁第五頁，共16頁。儀器和試劑 儀器：貝克曼溫度計(或數字式) 干燥器 杜瓦瓶 電子分析天平(fn x tin pn) 漏斗 磁力攪拌器 500ml容量瓶 洗瓶 稱量瓶試劑： KNO3(A.R.)； KCl(A.R.)。 返回返回第6頁/共16頁第六頁，共16頁。 實驗(shyn)過程 本 實

3、驗 要 求 對 K C l 按 溶 質 ( r n g z h ) / 溶 劑 1 / 2 0 0 （ 摩 爾 比 ） 的 比 例 稱 取 ； 對 K N O 3 按 溶 質 ( r n g z h ) / 溶 劑 1 / 4 0 0 ( 摩 爾 比 ) 的 比 例 稱 取 。 本 實 驗 溶 劑 用 量 均 為 5 0 0 m l 蒸 餾 水 ， 按 上 述 比 例 利用 1 % 電 子 天 平 稱 取 （ 1 0 . 3 0 . 5 ） 克 K C l （ 7 . 0 0 . 5 ） 克 K N O 3 。 1稱樣操作(cozu)第7頁/共16頁第七頁，共16頁。 2.安裝和調試實驗(sh

4、yn)裝置按圖連接好實驗裝置，準確量取500ml蒸餾水倒入杜瓦瓶中，將杜瓦瓶放置在磁力攪拌(jiobn)器圓托盤的中央，把攪拌(jiobn)磁子投入瓶中，開啟磁力攪拌(jiobn)器電源，調節轉速旋鈕，使攪拌(jiobn)磁子勻速轉動并形成一點水漩渦。轉速調整好后蓋好已插入感溫探頭的杜瓦瓶，此后中途不要再關機或更改轉速，也不要取下塞子。第8頁/共16頁第八頁，共16頁。(1)(1)到溫度基本穩定后，每分鐘用放大鏡準確讀數一次，連續8 8次后，打開蓋子(gi zi)(gi zi)，迅速倒入稱好的氯化鉀，蓋好量熱計蓋子(gi zi)(gi zi)，并仍按每分鐘讀數一次，(2)(2)至溫度不再下降后

5、再讀8 8次即可停止。關上攪拌器，然后用普通溫度計測出量熱計溫度。 3.量熱計熱容(r rn)的測定：4.溶解熱的測定(cdng) 用硝酸鉀( (其重量按1mol KNO1mol KNO3 3:400mol H:400mol H2 2O O計算) )代替氯化鉀重復以上操作。返回返回第9頁/共16頁第九頁，共16頁。 數據處理 由于實際使用的杜瓦瓶并不是嚴格的絕熱系統，在測量過程(guchng)中系統與環境存在微小的熱交換，因此不能直接利用讀取到的真實溫差t。 為此我們 采取雷諾圖解法對測量值進行校正，以求得真實溫差 t。第10頁/共16頁第十頁，共16頁。1.雷諾圖解法 將貝克曼溫度計指示的

6、溶解過程的溫度對時間 作圖，得到一條溶解曲 線。AB段表示正式加入(jir) 樣品前5分鐘體系溫度線； 至B點時加入(jir)樣品，溫度 從B點快速下降至C點溶 解完全；CD段表示溶解 完后5分鐘體系溫度線。取BC時間段的中點(zhn din)O作垂線交CD與AB的延長線于F、G兩點，則FG近似地等于真實溫差t。t t末 - t始 tF -tG第11頁/共16頁第十一頁，共16頁。2.計算(j sun)過程： (1)、計算量熱計熱容K。KCl(s)及KNO3(s)在20附近的熱容分別(fnbi)為0.669Jg-1K-1。KCl的溶解熱可查表得。 (2)、計算硝酸鉀在溶液溫度下的溶解熱。返回返

7、回第12頁/共16頁第十二頁，共16頁。實驗實驗(shyn)討論：討論：、在熱化學中，溶解過程(guchng)的熱效應有哪些？（答案）、為什么要用實驗標定量(dngling)熱計？ （答案）、此實驗誤差的主要來源是什么？若用 1/10溫度計代替貝克曼溫度計測量可以么？（答案） 、本實驗的影響因素有哪些？ （答案）返回返回第13頁/共16頁第十三頁，共16頁。1.1.答：溫度計的讀數，藥品的稱量，攪拌均勻程度，答：溫度計的讀數，藥品的稱量，攪拌均勻程度，量熱器上各孔隙量熱器上各孔隙(kngx)(kngx)密封程度，等。不能，因為此實驗密封程度，等。不能，因為此實驗溫度計的讀數要求準確到溫度計的讀數要求準確到0.002 0.002 ，1/101/10溫度計溫度計的準度度達不到要求。的準度度達不到要求。 2. 2. 答：溫度、壓力以及溶質和溶劑的性質、用量答：溫度、壓力以及溶質和溶劑的性質、用量等因素等都可以影響溶解熱的大小。等因素等都可以影響溶解熱的大小。 思考題第14頁/共16頁第十四頁，共16頁。3.答：鹽類的溶解同時進行著吸熱和放熱兩個過程。溶解熱是這兩個過程熱效應的總和。 4.答：因為本實驗采用的是絕熱式量熱計，它本身的溫度在量熱過程中會改變(gibin)，應通過測量溫度