实验3_溶解热的测定实验3_溶解热的测定.pdfVIP

溶解热的测定 1 引言 1.1 实验目的 1. 测量硝酸钾在不同浓度水溶液的溶解热，求硝酸钾在水中溶解过程的各种热效 应。 2. 掌握量热装置的基本组合及电热补偿法测定热效应的基本原理。 3. 复习和掌握常用的测温技术 1.2 实验原理 在热化学中，关于溶解过程的热效应，有以下几个基本概念 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Δsol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，整个过程的热效应，用Δsol 表示： Δ Δsol = 式中： 是溶解于溶剂A 中的溶质B 的物质的量 摩尔微分溶解热 在恒温恒压下，1 mol 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 (∂Δsol) 表示，简写为(∂Δsol) ∂B ,,A ∂B A 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 1 mol 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Δdilm表示： Δdilm = Δsolm2 − Δsolm1 摩尔微分稀释热 在恒温恒压下，1 mol 溶剂加入到某一浓度无限量的溶液中所发 生的热效应 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 Δsol = (A, B) 取全微分 Δsol = A (Δsol) + (Δsol) A B B A 令0 = A /B ，则有 Δsolm = 0 (Δsol) + (Δsol) A B B A 所以，一旦确定了一定浓度区间内摩尔积分溶解热与0 的关系，溶质 B 在该区间 的溶解热、摩尔微分溶解热、摩尔积分稀释热等溶解热效应都可以通过计算得到(如图 2.1) 。因此，实验中应该测定摩尔积分溶解热。 图1.1 Δsolm − 0 曲线 实验采用绝热式测温量热计，由于硝酸钾溶解是吸热过程，可以采用电热补偿法， 在溶质溶解吸热后，使用电加热法让体系升温，并计算电功从而得出热效应 ，通过两 次温度变化的比较来计算出溶解吸热的量 Δ Δsol = ′ Δ 其中Δ是溶解过程的温度变化，Δ′是电加热过程中的温度变化，是电加热过程 中的电热(J) = 2 I 是电流强度(A) ，R 是加热器电阻(Ω) ，t 是通电加热时间(s) 2 实验操作