溶解热的测定实验
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华 南 师 范 大 学 实 验 报 告 学生姓名 吴俊烽 学 号 20112401019
专 业 化学教育 年级班级 11化四
课程名称 物理化学实验 实验项目 溶解热的测定
指导老师 李国良 时 间 2013年11月19日
【实验目的】
1.
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
简单量热装置测定某物质在水中的积分溶解焓
2.复习和掌握常用的量热技术与温度测定与校正方法
3.由作图法求出该物质在水中的摩尔稀释焓、微分溶解焓、微分稀释焓。
【实验原理】
物质溶于溶剂中，一般伴随有热效应的发生。盐类的溶解通常包含着几个同时进行的过程:晶格的破坏、离子或分子的溶剂化、分子电离(对电解质而言)等。热效应的大小和符号决定于溶剂及溶质的性质和它们的相对量。
在热化学中，关于溶解过程的热效应，需要了解以下几个基本概念。
溶解热 在恒温恒压下，溶质B溶于溶剂A(或溶于某浓度溶液)中产生的热效应，用表示。
摩尔积分溶解热 在恒温恒压下，1 mol溶质溶解于一定量的溶剂中形成一定浓度的溶液，整个过程产生的热效应。用表示。
(1)式中,为溶解于溶剂A中的溶质B的物质的量。
摩尔微分溶解热 在恒温恒压下，1mol溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应，以表示，简写为。
稀释热 在恒温恒压下，一定量的溶剂A加到某浓度的溶液中使之稀释，所产生的热效应。
摩尔积分稀释热 在恒温恒压下，在含有1mol溶质的溶液中加入一定量的溶剂，使之稀释成另一浓度的溶液，这个过程产生的热效应，以表示。
(2)式中，、为两种浓度的摩尔积分溶解热。
摩尔微分稀释热 在恒温恒压下，1mol溶剂加入到某一浓度无限量的溶液中所发生的热效应，以表示，简写为。
在恒温恒压下，对于指定的溶剂A和溶质B，溶解热的大小取决于A和B的物质的量即
(3)由(3)式可推导得:
(4)
或 (5)
令，(5)改写为:
(6)
本实验采用
标准
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物质进行量热计能当量的标定。利用1molKCl溶于200mol水中的积分溶解热数据进行量热计的标定。
可设计途径如下:
---(等压，绝热)?? n1 KCl(aq) 量热计T2 (l) 量热计T1- n1 KCl(s)+n2 HO2
? ? ,H,H12
? n1 KCl(s) + n2(l) 量热计T2 HO2
在上述途径中，为KCl(s)、(l)以及量热计温度改变过程的焓变，则为在T2温度下，物质的量为n1 ,HHO,H122mol的KCl(s)溶于n2 mol (l)中，形成终态溶液的焓变。 HO2
,H,,H，,H,012
因为 ,H,,,H21
所以
,H,nCKCls，nCHOl，K，,T[(,)(,)]11p,m2p,m2
,,,HnH 21solm
m,Hsolm1K,,[mC(KCl,s)，mC(HO,l)，]pp122M,T1
则KNO3的积分溶解热
,H,,[nC(KNO,s)，nC(HO,l)，K]，,T sol1p,m32p,m2
【仪器和试剂】
仪器:广口保温瓶、磁力搅拌器、温度计、贝克曼温度计、容量瓶(200ml)、称量瓶、停表、放大镜
试剂:氯化钠(分析纯)、硝酸钾(分析纯)
实验装置示意图:
本实验是采用绝热式测温量热计，它是一个包括杜瓦瓶、搅拌器、电加热器和测温部件等组成的量热系统。装置及电路图如图所示。
【实验步骤】
(1)量热计的测定
1.准确称量4g左右的KCl，并
记录
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准确读数
2.用容量瓶准确量取200mL，室温下的蒸馏水，倒入保温瓶中
组装好简单绝热测温式量热计，并调节好贝克曼温度计 3.
4.开动磁力搅拌器，保持一定的搅拌速率，观察贝克曼温度计读数的变化，待温度变化率基本稳定后，每
隔1min记录一次温度，连续记录6次，作为溶解的前期温度
5.打开量热计的盖子，将已称重的KCl迅速倒入量热计并盖好盖子，保持与溶解前相同的搅拌速率，继续
每分钟记录一次温度，直到温度不再变化时，再连续记录6个温度变化率稳定的点，此6个电作为溶解
的后期温度。
6.读取温度计的读数，根据此温度从附表中查出相应的KCl的积分溶解热
7.
(2)KNO3 积分溶解热的测定
1.在称量瓶中准确称取KNO3，并记下装有KNO3的称量瓶的总质量
2.用容量瓶准确量取200ml室温下的蒸馏水，倒入保温瓶中，重复(1)中的4、5、6
【数据记录与处理】
(1) 数据记录:
室温:22.3? 大气压: 102.055kPa
(3)溶解前后温差的校正. 利用雷诺校正作图。
KCl第一次，?T=1.214?
KCl第二次 ?T=1.315?
KCl第三次 ?T=1.295?
KNO3 第一次 ?T=2.333?
KNO3 第二次 ?T=2.382?
KNO3 第三次 ?T=2.357?
(4)结果计算
?计算量热计的热熔
利用三次用KCl测得的数据进行平均，得K=-0.02212
?计算KNO3的摩尔溶解热
= 34.635kJ/(mol) ,Hsolm
查阅文献，KNO3的标准摩尔溶解热为34.73kJ/(mol)
相对误差=0.274%
【误差分析】
1.每做完一组实验，保温瓶内的水分干燥不充分，导致量热计的热熔增大。
【提问与思考】
1.简易量热计除了用于测定溶解热，还可以测定哪些过程的热效应 答:冰等常温下可以融化的物质的融化热
【参考文献】
[1]何广平，南俊民，孙艳辉等(物理化学实验(化学工业出版社(2007.12
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