溶解热地测定

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1、实用标准文档实验七溶解热的测定一、实验目的1.掌握采用电热补偿法测定热效应的基本原理。2.用电热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热，并用作图法求出硝酸钾在水中的微分溶解热、积分稀释热和微分稀释热。3.掌握溶解热测定仪器的使用。二、实验原理物质溶解过程所产生的热效应称为溶解热，可分为积分溶解热和微分溶解热两种。积分溶解热是指定温定压下把1mol物质溶解在n0mol溶剂中时所产生的热效应。由于在溶解过程中溶液浓度不断改变，因此又称为变浓溶解热，以△solH表示。微分溶解热是指在定温定压下把1mol物质溶解在无限量某一定浓度溶液中所产生的热效应，以表示.在溶解过

2、程中浓度可视为不变，因此又称为定浓度溶解热，以表示，即定温、定压、定溶剂状态下，由微小的溶质增量所引起的热量变化。稀释热是指溶剂添加到溶液中，使溶液稀释过程中的热效应，又称为冲淡热。它也有积分（变浓）稀释热和微分（定浓）稀释热两种。积分稀释热是指在定温定压下把原为含1mol溶质和n01mol溶剂的溶液冲淡到含n02mol溶剂时的热效应，它为两浓度的积分溶解热之差。微分稀释热是指将1mol溶剂加到某一浓度的无限量溶液中所产生的热效应，以表示，即定温、定压、定溶质状态下，由微小的溶剂增量所引起的热量变化。积分溶解热的大小与浓度有关，但不具有线性关系。通过实验测

3、定，可绘制出一条积分溶解热△solH与相对于1mol溶质的溶剂量n0之间的关系曲线，如图1所示，其他三种热效应由△solH~n0曲线求得。设纯溶剂、纯溶质的摩尔焓分别为Hm1和Hm2，溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为H1和H2，对于由n1mol溶剂和n2mol溶质组成的体系，在溶质和溶剂未混合前，体系总焓为：图1精彩文案实用标准文档H=n1Hm1+n2Hm2(1)将溶剂和溶质混合后，体系的总焓为：H’=n1H1+n2H2(2)因此，溶解过程的热效应为：△H=n1(H1-Hm1)+n2(H2-Hm2)=n1△H1+n2△H2(3)在无限量溶液中加入1mol溶

4、质，(3)式中第一项可以认为不变，在此条件下所产生的热效应为(3)式中第二项中的△H2，即微分溶解热。同理，在无限量溶液中加入1mol溶剂，(3)式中第二项可以认为不变，在此条件下所产生的热效应为(3)式中第一项中的△H1，即微分稀释热。根据积分溶解热的定义，有：△solH=(4)将(3)式代入，可得：△solH=△H1+△H2=n01△H1+△H2(5)此式表明，在△solH~n0曲线上，对一个指定的n01，其微分稀释热为曲线在该点的切线斜率，即图1中的AD/CD。n01处的微分溶解热为该切线在纵坐标上的截距，即图1中的OC。在含有1mol溶质的溶液中加

5、入溶剂，使溶液量由n01mol增加到n02mol，所产生的积分溶解热即为曲线上n01和n02两点处△solH的差值。本实验测硝酸钾溶解在水中的溶解热，是一个溶解过程中温度随反应的进行而降低的吸热反应，故采用电热补偿法测定。实验时先测定体系的起始温度，溶解进行后温度不断降低，由电加热法使体系复原至起始温度，根据所耗电能求出溶解过程中的热效应Q。(6)式中，I为通过加热器电阻丝（电阻为R）的电流强度(A)，V为电阻丝两端所加的电压(V)，t为通电时间(s)。二、仪器和试剂1.仪器SWC-RJ一体式溶解热测量装置(如右图，具体参数为：加热功率：0～12.5W可调

6、；温度/温差分辨率：0.01℃/0.001℃；计时时间范围：0～9999S；输出：RS232C串行口)称量瓶8只,毛刷1个，电子分析天平，台秤精彩文案实用标准文档2.试剂硝酸钾固体(A.R.已经磨细并烘干)四、实验步骤1.称样取8个称量瓶，先称空瓶，再依次加入约为2.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0、4.0、4.5g的硝酸钾（亦可先去皮后直接称取样品），粗称后至分析天平上准确称量，称完后置于保干器中，在台天平上称取216.2g蒸馏水于杜瓦瓶内。具体数据记录见五中，称量瓶洗净吹干后，一定要称量空瓶的质量，由于没有保干器，所以称量以后要马上盖上盖子。

7、蒸馏水称量了218.2g。2.连接装置如右图所示，连接电源线，打开温差仪，记下当前室温。将杜瓦瓶置于测量装置中，插入探头测温，打开搅拌器，注意防止搅拌子与测温探头相碰，以免影响搅拌。将加热器与恒流电源相连，打开恒流电源，调节电流使加热功率为2.5瓦，记下电压、电流值。同时观察温差仪测温值，当超过室温约0.5℃时按下“采零”按钮和“锁定”按钮，并同时按下“计时”按钮开始计时。当前室温是15.6℃，注意要放入搅拌子。当显示温度超过室温0.5℃后，按下“状态转换”按钮，系统自定采零并开始计时，加热功率为2.30W左右。3.测量将第一份样品从杜瓦瓶盖口上的加料口倒

8、入杜瓦瓶中，倒在外面的用毛刷刷进杜瓦瓶中。此时，温差仪显示的温差为