物理化学实验报告 - 图文

物理化学实验报告

实验人：*****

学号： *********

班级： **********

实验日期：2012/3/17

实验一 计算机联用测定无机盐溶解热

一、 实验目的

（1） 用量热计测定KNO3的积分溶解热。

（2） 掌握量热实验中温差校正方法以及与计算机联用测量溶解过程动态曲

线的方法。 二、 实验原理

盐类的溶解过程通常包含着两个同时进行的过程：晶格的破坏和离子的溶剂化。前者为吸热过程，后者为放热过程。溶解热是这两种热效应的总和。因此，盐溶解过程最终是吸热或放热，是由这两个热效应的相对大小决定的。在恒压条件下，由于量热计为绝热系统，溶解过程所吸收的热或放出的热全部由系统温度的变化放映出来。如下图 ： 量热器+水+ KNO3 量热器+ KNO3水溶液 △H t1,p t1,p △H1=0 量热器+ KNO3水溶液 绝热 t2,p

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由图可知，恒压下焓变△H为△H1和△H2之和，即：△H=△H1+△H2 绝热系统，Qp=△H1所以，在t1温度下溶解的恒压热效应△H为：△H=△H2=K（t1-t2）=-K(t2-t1) 式中K是量热计与KNO3水溶液所组成的系统的总热容量，（t2-t1）为KNO3溶解前后系统温度的变化值△t溶解。

设将质量为m的KNO3溶解于一定体积的水中，KNO3的摩尔质量为M，则在此浓度下KNO3的积分溶

解热为：△solHm=△HM/m=-KM/m·△t溶解 K值可由电热法求取。K·△t加热=Q。若加热电压为U，通过电热丝的电流强度为I，通电时间为τ则：K·△t加热=IUτ 所以K =IUτ/△t加热

真实的△t加热应为H与G两点所对应的温度tH与tG之差。 三、 试剂与仪器

试剂：干燥过的分析纯KNO3。

仪器：量热计，磁力搅拌器，直流稳压电源，半导体温度计，信号处理器，电脑，天平。 四、 实验步骤

1用量筒量取100mL去离子水，倒入量热计中并测量水温。2称取2.7~2.9gKNO3（精确到±0.01g）。3先打开信号处理器、直流稳压器，再打开电脑。自动进入实验测试软件，在“项目管理”中点击“打开项目”，选择“溶解热测定”，再点击“打开项目”，输入自己学号和称取的样品重量。4系统提示装入试样的后，立即装入待测试样；5等待测试结果，注意数据变化。测试完毕，系统自动保存。读取 五、数据处理 （1）作盐溶解过程和电加热过程温度一时间图，外推法求△t溶解与△t加热。

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答：△t溶解 =2.091 △t加热=1.893

（2）总热容量K=610.7 （3）积分溶解热△solHm=46105.5 六、思考题 （1）溶解热与哪些因素有关？本实验求得的KNO3溶解热所对应的温度如 何确定？是否为溶解前后系统温度的平均值？

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答：温度 压强 由外推法求得 不是

（2）为什么要用作图法求得△t溶解与△t加热？如何求得？ 答：实验存在较大的误差，便于校正。 外推法作直线求得 （3）本实验如何测定系统的总热容量K？若用先加热后加盐的方法是否可以？

答：K·△t加热=IUτ K·△t加热=Q。 K =IUτ/△t加热 不可以，有较大误差 （4）在标定系统热容过程中，如果加热电压过大或加热时间过长，是否会影响实验结果的准确性？为什么？

答：会 因为是由 K·△t加热=IUτ K·△t加热=Q。 K =IUτ/△t加热

实验二 有机物燃烧热测定

一、实验目的

（1）用氧弹式量热计测定奈的恒容燃烧热。

（2）掌握氧弹式量热计的构造、原理和使用方法。

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（3）掌握有关热化学实验中总热容量标定与温差校正的方法。 二、实验原理

物质的燃烧热是指1摩尔物质在氧气中完全燃烧时释放出的热量。若燃烧在恒容下进行称恒容燃烧热（Qv），在恒压下进行称恒压燃烧热（Qp）。用氧弹式量热计测得的燃烧热是恒容燃烧热，Qv= -CM△t/m，式中，△t=t2-t1是燃烧前后系统温度的变化；m、M分别是被测物质的质量与摩尔质量，C是系统的总热容。实际使用中更多的是恒压燃烧热Qp，Qp可用式Qp=Qv+△nRT方便地求得。式中△n为燃烧前后气体物质的量的变化。 三、试剂与仪器

试剂：苯甲酸、萘、镍铬丝、氧气等；仪器：HR-15数显氧弹式量热计。 如下两图分别是氧弹式量热计和氧弹的结构简图。

四、实验步骤

1．用标准苯甲酸标定量热计的热容量C （1）截取10cm镍铬丝；

（2）将预先压成片状干燥的苯甲酸样品(1g左右)放人坩埚内，然后将坩埚放在氧弹金属支架的环上，切不可触及坩埚；

（3）拧紧氧弹盖及放气孔，接上充氧气往氧弹中缓缓充人氧气； （4）往内筒中加人4000ml去离子水，调节内筒水温； （5）把氧弹放人内筒的固定座上；

(6)打开电脑，HR-15型氧弹式量热计测试软件，进行测试内容设置。 （7）然后点击“开始”键进行实验测量。实验分三个阶段：初期、主期、末期。注意记录温度的变化，值得注意的是，点火成功，主期温度明显升高，否则，点火不成功。

（8）测量完毕，停止搅拌，取出温度传感器插人外简内，打开筒盖，拔下点火电极插头，取出氧弹，用放气帽按下放气阀，使气体缓缓放出至常压。

（9）实验完毕，氧弹筒体及所有的内件必须冲洗干净。 2．测定萘的恒容燃烧热

（1）将预先压好片的试样品放入坩埚，按上述热容量C的测定完成实验步骤（1）～（8）。

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