溶解度的测定实验报告.docx

溶解度的测定实验报告学号:XX 基础物理化学实验报告实验名称:溶解热的测定应用化学二班班级03组号实验人姓名:xx 同组人姓名:xxxxx 指导老师:李旭老师实验日期:XX-11-19 湘南学院化学与生命科学系一、实验目的 1、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。 2、用电热补偿法测定KNO3在不同浓度水溶液中的积分溶解热。 3、用作图法求KNO3在水中的微分冲淡热、积分冲淡热和微分溶解热。二、实验原理 1、在热化学中,关于溶解过程的热效应,有下列几个基本概念。溶解热:在恒温恒压下,n2mol溶质溶于n1mol溶剂(或溶于某浓度溶液)中产生的热效应,用Q表示,溶解热可分为积分(或称变浓)溶解热和微分(或称定浓)溶解热。积分溶解热:在恒温恒压下,1mol溶质溶于n0mol溶剂中产生的热效应,用Qs表示。微分溶解热:在恒温恒压下,1mol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??Q???Q?表示简写为。?????n???n???2?T,p,n1?2?n1 冲淡热:在恒温恒压下,1mol溶剂加到某浓度的溶液中使之冲淡所产生的热效应。冲淡热也可分为积分(或变浓)冲淡热和微分(或定浓)冲淡热两种。积分冲淡热:在恒温恒压下,把原含1mol溶质及n01mol溶剂的溶液冲淡到含溶剂为n02时的热效应,亦即为某两浓度溶液的积分溶解热之差,以Qd表示。微分冲淡热在恒温恒压下,1mol溶剂加入某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应,以??Q???Q??????n???n??。可以简写为?2?T,p,n2?2?n2 2、积分溶解热QS可由实验直接测定,其它三种热效应则通过QS-n0曲线求得。设纯溶剂和纯溶质的摩尔焓分别为Hm(1)和?Hm(2),当溶质溶解于溶剂变成溶液后,在溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为H1,m和H2,m,对于由n1mol溶剂和n2mol溶质组成的体系,在溶解前体系总焓为H。 H=n1Hm(1)+n2Hm(2)(1) 设溶液的焓为H′, H′=n1H1,m+n2H2,m(2) 此混合过程的焓变为?H?H?H?nA?nB ?nA?Hm,A?nB?Hm,B 式中,?Hm,A即为该浓度溶液的微分稀释热,ΔHm,B即为该浓度溶液的微分溶解热。根据上述定义,积分溶解热QS为?HnQs=??Hm,A??Hm,B?n0?Hm,A??Hm,BnBnB 故在Qs~n0图上,某点切线的斜率即为该浓度溶液的微分稀释热,截距即为该浓度溶液的微分溶解热。如图所示: 对A点处的溶液,其积分溶解热Qs=AF微分稀释热=AD/CD微分溶解热=OC从n01到n02的积分稀释热Qd=BG-AF=BE 3、本实验是采用绝热式测温量热计,它是一个包括杜瓦瓶、搅拌器、电加热器和测温部件等的量热系统。装置及电路图如图2-2-2所示。图2-2-2量热器及其电路图 1-伏特计;2-直流毫安表;3-直流稳压电源;4-测温部件5-搅拌器;6-漏斗?因本实验测定KNO3在水中的溶解热是一个吸热过程,可用电热补偿法,即先测定体系的起始温度T,溶解过程中体系温度随吸热反应进行而降低,再用电加热法使体系升温至起始温度,根据所消耗电能求出热效应Q。?Q=I2Rt=UIt ?式中,I为通过电阻为R的电热器的电流强度(A);U为电阻丝两端所加电压(V);t为通电时间(s)。?利用电热补偿法,测定KNO3在不同浓度水溶液中的积分溶解热,并通过图解法求出其它三种热效应。三、实验仪器及药品 ZR-2J溶液热测定仪器一套,称量瓶8个,干燥器一个。硝酸钾。四、实验步骤 1、在台秤上称量,依次加入在研钵中研细的KNO3,其重量分别为、、、、、4g、4g和,再用分析天平称出准确数据,称量后将称量瓶放入干燥器中待用。 2、在台称上用杜瓦瓶直接称取蒸馏水,调好贝克曼温度计,按图装好量热器,连好线路(杜瓦瓶用前需干燥)。 3、调节稳压电源,使加热器功率约为,保持电流稳定,当系统温度稳定时,将系统温度的值填写到环境温度的空格中称为原始环境温度,按下开始记录按钮,当系统温度与原始环境温度相差℃时,系统测量系统会提示“加入第一份样品”当系统提醒是同时加入第一份样品,并将样品的称量值填到表格中,当系统的温度与原始环境的温度相差又回到℃时,加入第二份样品。同样输入第二份样品的称量质量。 4、按照同样的方法测量第3第4第5第6第7第8份样品。并记录数据。 5、当软件提示请加入第九组样品时,点击停止记录。 6、保存数据。 7、依次点击数据处理,载入文件 8、选择5-8组数据点击曲线拟合,此时出现一条绿线和一条红线,按住黄色光标,拖住直到80,可以通过微调按钮调节,选择导出数据,选择80确定 9、选择1-5组数据,点击曲线拟合,拖住黄色光标至100,导出数据,选择100,点击确定。 10、重复上