《物化实验报告：溶解热的测定》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物化实验报告：溶解热的测定（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物化实验报告：溶解热的测定KC1、 KNO3华南师范大学实验报告课程名称物理化学实验实验项溶解热的测定(3.1)升高1C所需要的热量），单位：kJ。图3.1溶解热温度测定装配图【实验目的】1用量热计简单测定硝酸钾在水中的溶解热。2掌握贝克曼温度计的调节和使用。【实验原理】盐类的溶解往往同时进行着两个过程：一是晶格破坏，为吸热过程；二是离子 的溶剂化，为放热过程。溶解热是这两种热效应的总和。最终是吸热还是放热，则 由这两种热效应的相对大小来决定。本实验在定压、不做非体积功的绝热体系中进行时，体系的总焓保持不变，根据热平衡，即可计算过程所涉及的热效应。A H 二（WC + WC ） + C Tso
2、l mW112231式中：A H为盐在溶液温度和浓度下的积分溶解热，单位：kjmo1-i；Sol mW为溶质的质量，单位：kg；1AT为溶解过程的真实温差，单位：K;W为水的质量，单位：kg；2M为溶质的摩尔质量，单位：kg mol-i；C、C分别为溶质和水的比热，单位：1 2kJ kg -1K-1 ；C为量热计的热容（指除溶液外,使体系实验测得W、W、AT及量热计的热容后，即可按(31)式算出熔解热 H。12Sol m【仪器与药品】溶解热测量装置一套(如图3.1所示)；00m量筒一个；KCl(A.R.) ；KNO3(a.r.) 【实验步骤】1 量热计热容的测定：本实验采用氯化钾在水中的溶解热
3、来标定量热计热容c o为此，先在干净的量3热计中装入500m1蒸馏水，将与贝克曼温度计接好的传感器插入量热计中，放在磁力搅拌器上，启动搅拌器，保持6090转/分钟的搅拌速度，此时，数字显示应在室温附近，至温度变化基本稳定后，每分钟准确记录读数一次，连续8次后，打 开量热计盖，立即将称量好的10克氯化钾(准确至001克)迅速加入量热计中，盖 上盖，继续搅拌，每分钟记录一次读数，读取12次即可停止。然后用普通水银温 度计测出量热计中溶液的温度，倒掉溶液。2硝酸钾溶解热的测定：用硝酸钾代替氯化钾重复上述实验，区别是称取硝酸钾 的质量为7克(准确至001g)。完成一次实验后，溶液不倒掉。同样连续读数8
4、次 后，再向溶液中加入7克硝酸钾，再读取12次温度完成第二次测量。实验结束， 倒掉溶液【数据的处理】1.各样品溶解前后温差的雷诺校正图A T=T2-T1=19.4133-20.5135=-1.1002A T=T2-T1=20.2O23-2O.9294=-0.72713翅嗚硝酸钾（500:1后退羞的霍诺校正20.6 nT1 =20.456020.4-20.2-T2=19.997020.0-T1=20,4591-X-温度值19.8-19 0 - T2=19.5370T2=19 5193194-1r：|520AT=T2T1015捉熱3曲次=19.5193 一204591=09498C确酸钾（40Q：
5、1）r后温差的雷诺校二2加-20.2 -20.0 -8.9T1 =20.1480T1 =19.6310T2-19J140Tr=20.15537一温度值9.0T2(=19.087210 15次数；30打次A T=T2T1=19.087220.1553=1.0681C硝酸钾(300:1)洛解盯石温差的雷诺校正x温度值1鱼啪=丁2_1=185848_199837=_13989硝酸钾(2DJ1)溶解酣后温差的雷诺狡正A T=T2_T1=18.2813_20.3839=_2.1026C硝釀钾(100:1)解前后温差的雷诺校正21.G-1T1 =20.9390h城”讥：T 、21.0_ _X八r20.5
6、-T1 =20.936320.0-19.5-19.0 -T2=18.918O13.5-18.0 -17.5-17.0-T2=16.8960V亠”焉4T2=16.S65116.0 -01020次勲3加次A T=T2_T=168651_209383=_40732C2样品质量KClKNO3600:1500:1400:1300:1200:1100:1空称量纸0.29450.28700.20210.27370.28290.28090.2817纸+样品4.43762.16032.46603.08264.02515.898211.5174纸+剩余样品0.29460.28730.20580.27380.327
7、50.28090.2817实际加入质量4.14301.87302.26022.80883.69765.617311.2357文献值：不同温度下的KCl在水中的溶解热t/CUHAJ”CglHAJCUHAJ1019.8951718.7652417.7031119.7951818.6022517.5561219.6231918.4432617.4141319.5982018.2972717.2721419.2762118.1462817.1381519.1002217.9952917.0041618.9332317.682实验测得的温度为：179C，则选取18C的5。尸叮=18.602 kJ/mol
8、3.结果计算计算量热计的热容m a hK = -m C (KCl,s) + m C(H O,l)+ 1 如 m7：5；30(：;00&009993 kj/Ki p22M -AT=C.1430 X10-3 X 0.699 + 200 x 10-3 x 4根据公式:计算硝酸钾在水中溶解的溶解焓A H = -m 7C (KNO ,s) + m /C(H O,l) + K + T / 一 T /1 Msol m1 p322217 x 0.9522 + 200 x 10-3 x 4.184 + 00993 T / - T /110110121 m1绘制AsoiHmn0曲线根据公式: 的n0值。nKNO3
9、m / M水水一m/ MKNO3KNO3叭 x Mkno 一 200gx 101.10g/mol 各浓度KNO3m x M18 g / mol x mkno3水kno3kno3600:1500:1400:1300:1200:1100:1加入质量（g）1.87302.26022.80883.69765.617311.2357n0599.7508497.0062399.9335303.8007199.977499.9789校正后温差一0.7271一0.9498一 1.0681一 1.3989-2.1026-4.0732溶解焓4乩（kJ/mol）36.809236.628636.091435.939
10、435.626834.7012在Excel中绘制A Hn关系曲线，并使用多种类型的函数对曲线拟合得曲线方程。sol0使用二项式函数拟合的厶lHn0曲线sol m 0n0使用指数函数拟合的 lH n0曲线sol m 0n0对比上面四种(二项式、指数、乘幂、对数)拟合曲线图，使用对数函数拟合出的 solHm %曲线最为理想，故拟合得曲线方程为：Y=1.1335 ln(x)+29.502R2=0.97634积分熔解焓，积分稀释焓，微分熔解焓，微分稀释焓的求算将=100、200、300、400、500、600代入3中的曲线方程，求出溶液在这几点处的积分溶解 焓。n0100200300400500600
11、A H (KJ/mol)sol m34.722035. 507635.967236.293336.546336. 7529A H (KJ/mol)sol34.722035.507635.967236.293336.546336. 7529将所得曲线方程对n求导，将上述几个n值代入所得的导函数，求出这几个点上的切线斜率, 即为溶液n在这几点处的微分稀释焓：00求得一阶导数方程为：yxn0100200300400500600微分稀释焓（KJ/mol）0. 0113350.0056680. 0037780.0028340.0022670.001889利用一元函数的点斜式公式求截距，可得溶液在这几点处
12、的微分溶解焓。n0100200300400500600微分溶解焓（KJ/mol）33.588534. 374134. 833735.159835. 412835.6194最后，计算溶液n为100200, 200300, 300400, 400500, 500600时的积分稀释焓。0n0100200200300300400400500500600积分溶解焓（KJ/mol）0 78560.45960.32610. 25300. 2066【实验讨论】1. 根据积分溶解热的定义，可知随着n增大，A H应该不断增大的，且增大的速率逐渐变慢。0sol图中拟合的二次曲线并不是与此严格相符的，在n =700左右有下降趋势。所以，该拟合曲线线只能0概括实验进行范围内的A H n的关系。若要得到更大范围内的关系曲线，需要增加实验组数，sol0获得更全面的数据另外，拟合函数的选择也不是唯一的。对于多项式拟合，次数越高，相关度越好。当本实验 用2次拟合，相关度已经有0.998,无需再选择更高次的曲线方 程。当然，也可以用指数，对数等 函数进行拟合。所得到的拟合曲线，均是A H与n的经验关系。sol02. 硝酸钾溶解在水中吸热，这是破坏硝酸钾的晶格能，硝酸钾的电离能以及溶剂化热等能量的 综合效应。从实
