氨基甲酸铵的测定.docVIP

实验报告 课程名称：________大化P_____________指导老师：__楼辉___________成绩：__________________ 实验名称： 氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定_ 实验类型：_________同组学生姓名：_______ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 实验目的和要求 熟悉用等压法测定固体分解反应的平衡压力 掌握真空实验技术 测定氨基甲酸铵分解压力，计算分解反应平衡常数及有关热力学函数 实验原理 氨基甲酸铵NH2COONH4)是是合成尿素的中间产物，白色固体，不稳定，加热易发生如下的分反应： NH2COONH4() 2NH3（g）+CO2（g） 其标准平衡常数Kp 可表示为：Kp=? （1） 又体系的总压p总为： p总＝＋ 则有 ＝p总和＝p总 Kp= (p总)2 ?(p总) ＝ （2） 可见当体系达平衡后，测得平衡总压后就可求算实验温度的平衡常数Kp。 平衡常数Kp称为经验平衡常数。为将平衡常数与热力学函数联系起来，我们再定义标准平衡常数。化学热力学规定温度为T、压力为100kpa的理想气体为标准态，100kpa称为标准态压力。 、或p总除以100kpa就得标准平衡常数。 = ()2 ? () = ()3 = 温度对标准平衡常数的影响可用下式表示： = 在温度范围不大时△Hm可视为常数，由积分得： ln=－+C （4）作ln-图应得一直线，斜率S=－，由此算得△Hm =－RS。 反应的标准摩尔吉布斯函数变化与标准平衡常数的关系为： Δm = - RTlnK (5) 用标准摩尔热效应和标准摩尔吉布斯函数变可近似地计算该温度下的标准熵变：ΔrSm = (ΔrHm -ΔrGm) / T 三、主要仪器设备 仪器：等压法测分压装置；数字式低真空测压仪试剂：氨基甲酸铵；硅油℃，关闭旋塞，开动真空泵约15min，关闭旋塞，停止抽气。缓慢开启旋塞，使空气放入系统，并时刻注意等压计，防止空气进入反应系统。并多次调节U形管两边硅油高度，使两边平齐，直至10min内硅油两边平齐不变，即可读数。 重复测量：在完成25min一次后， 关闭旋塞，开动真空泵，继续抽气，10min后，按照步骤（3）操作，重新测定其分解压力。如两次测定结果压力相差200Pa,可进行下一步实验。 升温测量：调节恒温槽至30℃，在升温过程中不断放入空气，并使空气不要鼓泡进入分解系统中，恒温10min，如读数不变，测记录恒温槽以及测压仪读数，并依次完成35℃、40℃的分解压力。 复原：实验完成后，将系统缓慢放气，解除系统真空。 实验数据记录和处理 室温：18.0℃ 大气压力：1020.71hPa 温度 t/℃ T/K 1/T /K-1 测压仪读数/kPa 分解压/kPa KΘ ln KΘ 25.00 298.15 0 -91.15 11.6 0.0002312 -8.372 25.00 298.15 0 -91.26 11.49 0.0002247 -8.401 30.00 303.15 0 -86.12 16.63 0.0006814 -7.291 35.00 308.15 0 -79.13 23.62 0.0019523 -6.239 40.00 313.15 0 -69.65 33.1 0.0053725 -5.226 ln-图得一直线如图 由图可知，△r Hm Θ=19682.2*8.314=163.637 kJ/mol 25℃时，反应的标准摩尔吉布斯变化量： ΔrGmΘ =-RTlnK=20.824kJ/mol 标准熵变：ΔrSm Θ = (ΔrHmΘ -ΔrGmΘ) / T=478.00J/mol 六、实验结果与分析 由于在网上没有找到权威的氨基甲酸铵分解常数的数据，所以暂时