物化实验 溶解热的测定和电导法测定醋酸的电离常数

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1、实验一溶解热的测定一、目的1、了解电热补偿法测定热效应的基本原理及仪器使用。2、测定硝酸钾在水中的积分溶解热，并用作图法求得其微分稀释热、积分稀释热和微分溶解热。3、初步了解计算机采集处理实验数据、控制化学实验的方法和途径。二、基本原理1、物质溶解于溶剂过程的热效应称为溶解热。它有积分（或变浓）溶解热和微分（或定浓）溶解热两种。前者是1mol溶质溶解在n0mol溶剂中时所产生的热效应，以Qs表示。后者是1mol溶质溶解在无限量某一定浓度溶液中时所产生的热效应，即。溶剂加到溶液中使之稀释时所产生的热效应称为稀

2、释热。它也有积分（或变浓）稀释热和微分（或定浓）稀释热两种。前者是把原含1mol溶质和n01mol溶剂的溶液稀释到含溶剂n02mol时所产生的热效应，以Qd表示，显然，Qd=Qs，n02–Qs，n01。后者是1mol溶剂加到无限量某一定浓度溶液中时所产生的热效应，即。2、积分溶解热由实验直接测定，其它三种热效应则需通过作图来求：设纯溶剂、纯溶质的摩尔焓分别为H*m，A和H*m，B，一定浓度溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为Hm，A和Hm，B，若由nAmol溶剂和nBmol溶质混合形成溶液，则混合前的总焓为H=

3、nAH*m，A+nBH*m，B混合后的总焓为H΄=nAHm，A+nBHm，B此混合（即溶解）过程的焓变为ΔH=H΄–H=nA（Hm，A–H*m，A）+nB（Hm，B–H*m，B）=nAΔHm，A+nBΔHm，B根据定义，ΔHm，A即为该浓度溶液的微分稀释热，ΔHm，B即为该浓度溶液的微分溶解热，积分溶解热则为：故在Qs~n0图上，某点切线的斜率即为该浓度溶液的微分稀释热，截距即为该浓度溶液的微分溶解热。如图所示：QsB对A点处的溶液，其AE积分溶解热Qs=AF微分稀释热=AD/CDCD微分溶解热=OC从n0

4、1到n02的积分稀释热Qd=BG–AF=BEFGOn01n02n03、本实验系统可视为绝热，硝酸钾在水中溶解是吸热过程，故系统温度下降，通过电加热法使系统恢复至起始温度，根据所耗电能求得其溶解热：Q=IVt=I2Rt。本实验数据的采集和处理均由计算机自动完成。三、仪器和试剂量热计（包括杜瓦瓶、电加热器、磁力搅拌器）1套，反应热数据采集接口装置1台，精密稳流电源1台，计算机1台，打印机1台，电子天平1台，台天平1台；硝酸钾（A.R.）约25.5g，蒸馏水216.2g。四、操作步骤1、按照仪器说明书正确安装连接

5、实验装置，如图。2、在电子天平上依次称取八份质量分别1约为2.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0、4.0、4.5g的硝酸钾（应预先研磨并烘干），记下准确数据并编号。数据采集接口装置3、在台天平上称取216.2g蒸馏水于杜瓦234及精密稳流电源瓶内。4、打开数据采集接口装置电源，温度探∞头置于空气中预热3min，电加热器置于盛有☉¤计算机及打印机自来水的小烧杯中。开关搅速旋钮5、打开计算机，运行“SV溶解热”程序，磁力搅拌器点击“开始实验”，并根据提示一步步完成实1.加样口；2.杜瓦瓶；3.电加热器；

6、4.温度传感器验（先是测当前室温，此时可打开恒流源及搅拌器电源，调节搅拌速度，调节恒流源电流，使加热器功率在2.25~2.30W之间，然后将加热器及温度探头移至已装好蒸馏水的杜瓦瓶中，按回车，开始测水温，等水温升至比室温高0.5℃时按提示及时加入第一份样品，并根据提示依次加完八份样品。实验完成后，退出，进入“数据处理”，输入水及八份样品的质量，点击“按当前数据处理”，打印结果）。五、数据记录和处理（本实验数据处理由计算机自动完成）1、记录水的质量、八份硝酸钾样品的质量及相应的通电时间。2、计算n（H2O）。

7、3、计算每次加入硝酸钾后的累计质量m（KNO3）和累计通电时间t。4、计算每次溶解过程中的热效应Q：Q=IVt=I2Rt5、将算出的Q值进行换算，求出当把1mol硝酸钾溶于n0mol水中时的积分溶解热Qs：6、将以上数据列表并作Qs~n0图，从图中求出n0=80，100，200，300，400处的积分溶解热、微分稀释热、微分溶解热，以及n0从80→100，100→200，200→300，300→400的积分稀释热。六、注意事项1、仪器要先预热，以保证系统的稳定性。在实验过程中要求I、V也即加热功率保持稳定。

8、1、加样要及时并注意不要碰到杜瓦瓶，加入样品时速度要加以注意，防止样品进入杜瓦瓶过速，致使磁子陷住不能正常搅拌，也要防止样品加得太慢，可用小勺帮助样品从漏斗加入。搅拌速度要适宜，不要太快，以免磁子碰损电加热器、温度探头或杜瓦瓶，但也不能太慢，以免因水的传热性差而导致Qs值偏低，甚至使Qs~n0图变形。样品要先研细，以确保其充分溶解，实验结束后，杜瓦瓶中不应有未溶解的硝酸钾固体。2、电加热丝不可从其玻璃套管中往外拉