溶解热的测定实验报告-溶解热测定的实验反思

一·实验目的

1．用简单量热计测定钾的溶解热

2·学习量热计热容的标定方法

3·非绝热因素对实验影响的校正

4·学会使用《计算机全程管理系统》

二·实验原理

无机盐类的溶解，同时进行晶格的破坏（吸热）和离子的溶剂化（放热）过程。将杜瓦瓶看作绝热体系，当盐溶于水中时，有如下热平衡：

        ΔH（W/M）=K  ΔT1    

式中，K为量热计热容

上述过程完成后，进行电标定，用点加热器加热，又有平衡：IVt=K  ΔT2         

左边是加热电功的计算

由此可得：

 ΔH=（M/W）IVt(ΔT1/ΔT2)

由于在此两过程中，体系温度变化小，一般在1度左右，必须使用贝克曼温度计或精密电子温差仪，才能读到千分位，达到实验的要求。

也可以使用热敏电阻作为测温元件，它作为直流电桥的一个臂。热敏电阻因温度变化而电阻发生变化，电桥即有电阻输出。用自动平衡记录仪记录，或经放大后由计算机采集，用无纸记录仪记录。

由于温度变化小，可认为电桥输出与温度变化成正比。如果以上两过程为l1和l2，可用下式计算溶解热：

 ΔH=（W/M）IVt(l1/ l2)

由于杜瓦瓶并非真正的绝热体系，实验过程中实际有微小的热交换。必须对温度进行校正。采用外推法，从时间-温度曲线上反映前后平均温度的点引时间坐标的垂线，与反应前后温度变化的延长线香蕉，交点的距离为l1和l2

三·仪器与试剂

500mL杜瓦瓶，装配有加热电炉丝和固体试样加料漏斗     克曼温度计或精密温差仪或测温热电阻（配有电桥）

 电磁（或电动）搅拌仪      直流稳压电源（0~30V，0~2A）

直流电流表（0.5级，0~1.5A）    500mL量筒    停表

记录仪      分析纯钾

四·试验步骤

1·杜瓦瓶中用量筒加450mL水，装置好量热计，开始搅拌。调节输出为0，开启记录仪，记录体系温度稳定过程。

2·分析天平称取钾（前先碾成细粉，约3.3g），在量热计温度稳定3~5分钟后，从加料漏斗加入，记录仪记录过程温度变化。注意：加料漏斗加料前后应加盖，以减少体系与环境的热交换）

3·待温度没有明显变化后约3分钟停止记录。

4·电标定过程与上述过程类似操作，即分为标定前期、标定期和标定后期。电标定时加热电压约6~8V，电流约0.6~0.8A（此项调节应在实验前进行，控制加热功率，使体系在2~3分钟内升高约1度）。记录好通电到断电的加热时间，当体系升温幅度将近溶解降温幅度时，断开电源，但记录仪继续进行，直到温度上升趋势与标定前期相似为止。

5·杜瓦瓶重新装水，在做一次实验。

五·数据处理

1·用外推法得到溶解过程和标定过程的温差（记录图上表示温差的延长线长度）

溶解过程温差变化图：

电标定过程温差变化：

2·由两次的结果的平均值计算溶解热。

第一次测定；

W=3.3252

I = 1.2

V=6.98

t开始 = 3.1

t结束= 6.1

ΔT1 = 0.620

ΔT2 = 0.779

由公式： ΔH=（M/W）IVt(ΔT1/ΔT2) 得

      ΔH溶解 = 391.39 J/mol

第二次测定：

W= 3.3108

I = 1.2

V=7.002

t开始 = 3.1

t结束= 6.11

ΔT1 = 0.592 

ΔT2 = 0.753

由公式： ΔH=（M/W）IVt(ΔT1/ΔT2) 得

      ΔH溶解 = 39132.51 J/mol

两次求平均值得:ΔH溶解=39160.95J/mol

3·据有关资料，钾的溶解热在浓度0.073m附近，温度在12.5~25摄氏度，可用下式表示：

 ΔH=34.99-0.157（t-25）KJ/mol

从0.146m冲稀到0.073m的冲稀热用下式计算：

 ΔH=243-8.4（t-25）KJ/mol

按以上资料讨论实验误差:

六、实验注意事项

1、实验过程中要求I、V值恒定，故应随时注意观察。

2、固体KNO3易吸水，故称量和加样动作应迅速。固体KNO3在实验前务必研磨成粉状，并在110℃烘干。从漏斗加入时要尽量注意均匀加入，不要造成阻塞，也不要时间太长。

3、本实验应保证样品完全溶解，否则需要重做实验。

4、量热器绝热性能与盖上各孔隙密封程度有关，实验过程中要注意盖好，减少热损失。

5、电标定过程断电后，要等待足够长的时间，让加热器的余热完全传给溶液，否则误差会较大。