实验二燃烧焓的测定.docVIP

燃烧焓的测定 一．实验目的： 使用弹式量热计测定萘的燃烧焓。 了解量热计的原理和构造，掌握其使用方法。 掌握贝克曼温度计的使用方法。???? 二．实验原理： 在适当的条件下，许多有机物都能迅速而完全地进行氧化反应，这就为准确测定他们的燃烧热创造了有利条件。在实验中用压力为2.5~3MPa的氧气作为氧化剂。用氧弹量热计进行实验时，在量热计与环境没有热交换的情况下，实验时保持水桶中水量一定，可写出如下的热量平衡式： ? -Qv×a - q1×b+ q2×c = K△t???? （1） ? 式中：Qv—被测物质的定容热值，J/g；a—被测物质的质量g；q1—引火丝的热值，J/g(铁丝为-6694J/g)；b—烧掉了的引火丝质量，g；q2，棉纱线的热值(铁丝为-6694J/g)；c，棉纱线的质量，g；K—量热计常数J/K，△t—与环境无热交换时的真实温差，K。 标准燃烧热是指在标准状态下，1mol物质完全燃烧成同一温度的指定产物的焓变化，以△cHφm表示。在氧弹量热计中可得物质得定容摩尔燃烧热△cUm。如果将气体看成是理想的，且忽略压力对燃烧热的影响，则可由下式将定容燃烧热换算为标准摩尔燃烧热： △cHφm =△cUm +△nRT????? （2） 式中，△n—燃烧前后气体的物质的量的变化。 实际上，氧弹式量热计不是严格的绝热系统，加之由于传热速度的限制，燃烧后由最低温度达最高温度须一定的时间，在这段时间里系统与环境难免发生热交换，因此从温度计上读得的温度就不是真实的温差△t。为此，必须对读得的温差进行校正，下面是常用的经验公式： △t=（V+V1）m/2+V1×r??? (3) 式中：V—点火前，每半分钟量热计的平均温度变化； V1—样品燃烧使量热计温度达到最高而开始下降后，每半分钟的平均温度变化； M—点火后，温度上升很快（大于每分钟0.3℃）的半分钟间隔数； r—点火后，温度上升较慢的半分钟间隔数。 在考虑了温差校正后，真实温差△t应该是： △t=t高-t低+△t校正 式中：t低—点火前读得量热计的最低温度；t高—点火后，量热计达到最高温度后，开始下降的第一个读数。其意义可由时间—温度曲线来说。 ?从（1）式可知，要测得样品的Qv，必须知道仪器常数K。测定的方法是以一定量的已知燃烧热的标准物质（常用苯甲酸）在相同条件下进行实验，测得??? t高、t低，并用（3）式算出△t校正后，就可按（1）式算出K值。 在台称上称约0.8 g苯甲酸，在压片机上压片，除去片上粘附的粉末，在分析天平上准确称量。 用手拧开氧弹盖，将盖放在专用架上。 剪取10cm左右的引火丝，15cm左右的棉纱线，分别放在天平上称量后，将引火丝绕棉纱线上，将药片绑紧，然后将引火丝的两端在引火电极上缠紧，使药片悬在坩埚上方。 用万用表检查二电极是否通路，拧紧氧弹。 关好出口，拧下进气管上的螺钉，导气管的另一端与氧气钢瓶上的氧气减压阀连接，打开钢瓶阀门及减压阀缓缓进气，达1.1Mpa，稳定1~2分钟后，关上阀门及减压阀，拧下氧弹上的导气管螺钉，再次检查电极是否通路。 量热计水夹中装入自来水，用量筒量取3升自来水装入干净的铜水桶中，水温较夹套水温低0.5℃左右。确定点火按钮的位置。在两极上接上点火线，装上已调好的贝克曼温度计，盖好盖子，开动搅拌器。 待温度变化基本稳定后，开始读点火前最初阶段的温度，每隔半分钟读一次，可根据情况读4~10次，读数完毕，立即按电钮点火。 继续每半分钟读数，至温度开始下降后，再读取最后阶段的10次读数，停止实验。 用同样方法在台秤上称取约0.6g萘进行压片，其余操作与前相同。 10．实验完毕，清洗仪器，关闭电源，整理实验台。 列出温度读数记录表格，在直角坐标纸上作图，用外推法计算△t校正，计算量热计常数。 计算萘的标准摩尔燃烧热△cHφm，并与文献值比较，计算其误差。 量热计的工作原理及燃烧热的测定原理； 量热计常数和标准摩尔生成热的计算。 贝克曼温度计的使用、氧弹量热计系统的具体操作及注意事项。 1．量热计的工作原理及燃烧热的测定原理； 2．贝克曼温度计的使用、氧弹量热计系统的具体操作及注意事项。 七．思考题：P36　2，4