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閱讀：99發(fā)布時(shí)間：2022-8-26
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產(chǎn)品型號(hào)：NDRH-2S 產(chǎn)品編號(hào)：NDRH-2S | |
| 產(chǎn)品詳細(xì)介紹： | |
溶解熱的測(cè)定 一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> 1. 掌握用電熱補(bǔ)償法測(cè)定KNO3的積分溶解熱。 2. 用作圖法求KNO3的積分沖淡溶解熱。 二. 實(shí)驗(yàn)原理 物質(zhì)溶解過(guò)程的熱效應(yīng)稱為溶解熱,溶解熱可以分為積分溶解熱和微分溶解熱兩種。積分溶解熱系指在定溫定壓條件下把1摩爾溶質(zhì)溶解在n0摩爾的溶劑中時(shí)所產(chǎn)生的熱效應(yīng)。由于過(guò)程中溶液的濃度逐漸改變,因此積分溶解熱也稱變濃溶解熱,以Qs表示。微分溶解熱系指在定溫條件下把1摩爾溶質(zhì)溶解在無(wú)的某一定濃度的溶液中時(shí)所產(chǎn)生的熱效應(yīng),以 表示。這種
熱效應(yīng)也可視為定溫定壓條件下在定量的該濃度的溶液中加入dn摩爾溶質(zhì)時(shí)所產(chǎn)生的熱效應(yīng)dQ,兩者之間的比值。由于過(guò)程中溶液的濃度實(shí)際上可視為不變,因此也稱為定濃溶解熱。 把溶劑加到溶液中,使之沖淡,其熱效應(yīng)稱為沖淡熱。沖淡熱也分為積分沖淡熱和微分沖淡熱兩種,通常都以對(duì)含有1摩爾溶質(zhì)溶液的沖淡熱而言。積分沖淡熱系指在定溫定壓下把含1摩爾溶質(zhì)及n0摩爾溶劑的溶液沖淡到含溶劑為n02時(shí)的熱效應(yīng)。微分沖淡熱則指在含1摩爾溶質(zhì)及n01摩爾溶劑的無(wú)溶液中加入1摩爾溶劑的熱效應(yīng),以 積分溶解熱可以由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定,微分溶解熱則可根據(jù)圖形計(jì)算得到,如下圖: 圖中,AF與BG分別為將1摩爾溶質(zhì)溶于n01及n02摩爾溶劑時(shí)的積分溶解熱Qs;BE表示在含有1摩爾溶質(zhì)的溶液中加入溶劑使溶劑量由n01摩爾變到n02摩爾過(guò)程中的積分沖淡熱Qd。 Qd=(Qs)n02-(Qs)n01=BG-AF 曲線在A點(diǎn)的斜率等于該濃度溶液的微分沖淡熱。 =AD/DC 在絕熱容器中測(cè)定熱效應(yīng)的方法有四種: 1. 先測(cè)出量熱系統(tǒng)的熱容C,再根據(jù)反應(yīng)過(guò)程中測(cè)得的溫度變化ΔT,由ΔT和C之積求出熱效應(yīng)之值。 2. 先測(cè)出體系的起始溫度T0,當(dāng)溶解過(guò)程中溫度隨反應(yīng)進(jìn)行而降低,再用電熱法使體系溫度恢復(fù)到起始溫度,根據(jù)所消耗電能求出熱效應(yīng)Q。 Q=I2Rt=IVt (焦?fàn)?/span>) 式中I為通過(guò)電阻絲加熱器的電流強(qiáng)度(安培),V為電阻絲的兩端所加的電壓(伏特),t為通電時(shí)間(秒)。這種方法稱為電熱補(bǔ)償法。 本實(shí)驗(yàn)采用后一種方法測(cè)定KNO3在水中的積分溶解熱,然后作Qs-n0圖,在計(jì)算其它熱效應(yīng)。 三. 儀器與試劑（NDRH-2S溶解熱測(cè)定裝置）詳見(jiàn)/pd.jsp?id=235#_jcp=3_22? 杜瓦瓶量熱器 一只 電磁攪拌器 一臺(tái) 精密溫度計(jì) 一支 直流穩(wěn)壓器 一臺(tái) 直流伏特計(jì) 一只 直流安培表 一只 滑線電阻 一只 停表 一塊 稱量瓶 八只 毛筆 一支 KNO3 C.P. 四. 實(shí)驗(yàn)步驟 1. 取KNO3約26克置于研缽中磨細(xì),放入烘箱在110℃下烘1.5-2小時(shí),然后取出放入干燥器中待用。 2. 將8個(gè)稱量瓶編號(hào),并依次加入約2.5,1.5,2.5,2.5,3.5,4,4,4.5克KNO3,稱量至毫克,稱量完畢,仍將稱量瓶放入干燥器中待用。
圖2 加熱裝置 在臺(tái)稱上稱取216.2克的蒸餾水注入杜瓦瓶中,按圖2裝置量熱器。 3. 按圖3接好線路,經(jīng)教師檢查后,接通電源,調(diào)節(jié)滑線電阻,使IV等于2.2(伏特.安培)左右,保持電流和電壓穩(wěn)定。開(kāi)啟攪拌器,當(dāng)水溫慢慢上升到比室溫高出0.5℃后,讀取并記錄準(zhǔn)確溫度,立即將已稱好的份KNO3從加料漏斗中加入量熱器中,同時(shí)用停表開(kāi)始記錄時(shí)間,(漏斗要干燥,用毛筆將殘留在漏斗上的KNO3全部撣入量熱器,然后用塞子塞住加料口)。讀取電流電壓值并記錄(在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)注意電流和電壓之值有否改變,若有微小變化,應(yīng)隨時(shí)調(diào)整)。加入KNO3后,溶液溫度會(huì)很快下降,然后慢慢上升,直到溫度上升到原溫度時(shí),記續(xù)測(cè)定,(測(cè)定必須連續(xù)進(jìn)行,不能脫節(jié)),直至把份樣品全部加完為止。 4. 稱量空的稱量瓶,算出各次所加入的KNO3的重量。 5. 測(cè)定完畢后,切斷電源,將溶液倒入回收瓶中,將所用杜瓦瓶量熱器沖淡洗干凈。 五. 數(shù)據(jù)處理 1. 計(jì)算水物質(zhì)的量 2. 計(jì)算每次加入KNO3后的總重量WKNO3和通電的總時(shí)間。 3. 計(jì)算各次溶解過(guò)程的熱效應(yīng)。 Q=IVt=Kt (K=IV 焦?fàn)?/span>/秒) 4. 將上述所算各數(shù)據(jù)分別換算,求出當(dāng)把1摩爾KNO3溶于n0摩爾水中時(shí)的積分溶解熱Qs。 5. 將上數(shù)據(jù)列表作圖,并從圖中求得n0=80,100,200,300和400摩爾處的積分溶解熱和微分沖淡熱; 6. 計(jì)算n0從80 ─→100,100─→200,200─→300,300─→400的積分沖淡熱。 六.思考題 1. 圖3是一種電熱補(bǔ)償線路,你還能設(shè)計(jì)其它的電熱補(bǔ)償線路嗎?但不論采用何種線路所得之IV值總是有一定的近似,若要精確知道I,V值,則又如何測(cè)定? 2. 本實(shí)驗(yàn)的裝置是否適應(yīng)于求放熱反應(yīng)的熱效應(yīng)?為什么? 3. 溫度和濃度對(duì)溶解熱有無(wú)影響?
參考文獻(xiàn)：南京大學(xué)出版社 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn) 復(fù)旦大學(xué)出版社 物理化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn) 山東大學(xué) 物理化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn) 南京南大萬(wàn)和科技有限公司網(wǎng)站 | |
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