溶解熱的測定實驗報告

溶解熱測定

姓名學號班級實驗日期

1 實驗目的

（1）了解電熱補償法測定熱效應的基本原理。

（2）用電熱補償法測定硝酸鉀在水中的積分溶解熱，通過計算或作圖求出硝酸鉀在水中的微分溶解熱、積分溶解熱和微分沖淡熱。

（3）掌握用微機採集資料、處理資料的實驗方法和實驗技術。

2 實驗原理

溶解熱：恆溫恆壓下，物質的量為的溶質溶於物質的量為的溶劑(或溶於某濃度溶液)中產生的熱效應，用q表示。

積分溶解熱：恆溫恆壓下，1mol溶質溶解於一定量的溶劑中形成一定濃度的溶液，整個過程產生的熱效應。用表示。

微分溶解熱：恆溫恆壓下，1mol溶質溶於某一確定濃度的無限量的溶液中產生的熱效應，以表示。

沖淡熱：恆溫恆壓下，一定量的溶劑a加到某濃度的溶液使之稀釋所產生的熱效應。

積分沖淡熱：恆溫恆壓下，在含有1mol溶質的溶液中加入一定量的溶劑，使之稀釋成另一濃度的溶液的過程中產生的熱效應，以表示。

微分沖淡熱：恆溫恆壓下，1mol溶劑加入到某一濃度無限量的溶液中所發生的熱效應，以或表示。

它們之間關係可表示為：

令積分溶解熱可由實驗測得，其他三種熱效應則可通過曲線求得，曲線某點的切線的斜率為該濃度下的摩爾微分稀釋熱，切線與縱座標的截距，為該濃度下的摩爾微分溶解熱(即oc)。顯然，圖中a點的摩爾溶解熱與b點的摩爾溶解熱之差為該過程的摩爾積分稀釋熱(即be)。

欲求溶解過程的各種熱效應，應測定各種濃度下的摩爾積分溶解熱。實驗中採用累加的方法，先在純溶劑中加入溶質，測出溶解熱，然後在這溶液中再加入溶質，測出熱效應，根據先後加入溶質總量可求出，各次熱效應總和即為該濃度下的溶解熱。實驗採用絕熱式測溫量熱計，裝置圖如圖2。

kno3在水中的溶解熱是乙個吸熱過程，熱量的標定採用電熱補償法，先測定體系的起始溫度，溶解過程中體系溫度隨吸熱反應進行而降低，再用電加熱法使體系公升溫至起始溫度，根據所消耗電能求出熱效應q。

3 實驗操作

（1）研磨，乾燥並稱量約2.5,1.5,2.

5,3.0,3.5,4.

0,4.0,4.5g，放入8個稱量瓶中，分別用0.

0001g精度電子天平稱量每份樣品精確質量。

（2）稱量216.2g去離子水於杜瓦瓶中，連線實驗裝置線路。

（3）開始實驗，測量室溫，根據提示加入，直至第八份加完。

（4）關閉電源，清洗容器。

（5）在0.0001g精度電子天平上稱量每個空稱量瓶質量。

4 實驗結果及討論

原始資料為每一秒通過電熱絲的電流及其兩端電壓，共4111組；每份溶質質量，共8組。

溫差由負到正區間內的時間就是加入每乙份溶質後的加熱時間，通過公式可求出加入每乙份溶質後的熱效應，其中電流為恆定值0.366a。資料處理後結果如下：

另有水的物質的量，即可求得和

根據上表資料，使用origin擬合曲線如下：

由圖得，該擬合曲線方程為

使用maple處理資料，過程如下：

資料處理結果如下：

5 思考題

(1)由於實驗過程中無法保證裝置完全絕熱，所以利用硝酸鉀溶於水吸熱，使溶液溫度大約下降一攝氏度來抵消誤差，使體系在實驗過程中更接近絕熱狀態，從而減小誤差。

(2)如果加熱功率增大，實際測得的時間就會縮短，使測得的溶解熱資料偏小，反之則增大。解決方法：提高電源穩定性，使用精密穩流電源。