1 / 14

实验： 中和热（焓）测定

实验： 中和热（焓）测定. 一、实验目的：. 1 、通过实验了解中和热的概念； 2 、了解用热量计来直接测定反应热效应的实验方法与操作技能； 3 、学习用图解法进行数据处理，以求得正确 ΔT 的方法； 4 、学习使用精密直流稳压电源和精密数字温度温差仪。. 二、实验原理：. 在一定温度和浓度下，酸和碱进行中和反应时产生的热效应称为中和热。对于强酸和强碱，由于它们在水中完全解离，中和反应实质上是 H+ 和 OH- 的反应。因此在浓度足够低的条件下，不同的强酸强碱的中和热几乎是相同的，例如在 25℃ 时，进行一个单位反应的热化学方程式为：

coral
Download Presentation

实验： 中和热（焓）测定

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 实验：中和热（焓）测定

  2. 一、实验目的： • 1、通过实验了解中和热的概念； • 2、了解用热量计来直接测定反应热效应的实验方法与操作技能； • 3、学习用图解法进行数据处理，以求得正确ΔT的方法； • 4、学习使用精密直流稳压电源和精密数字温度温差仪。

  3. 二、实验原理： • 在一定温度和浓度下，酸和碱进行中和反应时产生的热效应称为中和热。对于强酸和强碱，由于它们在水中完全解离，中和反应实质上是H+和OH-的反应。因此在浓度足够低的条件下，不同的强酸强碱的中和热几乎是相同的，例如在25℃时，进行一个单位反应的热化学方程式为： • H+ ＋ OH-  → H2O  ΔγHm0= －57.36KJ·mol-1（1） • 对于弱酸和强碱进行的中和反应，情况有所不同。以醋酸的中和反应为例，因为醋酸的解离度很小，故可以认为是HAc与OH-进行的中和反应。因为中和热ΔγHm只决定于始终态，而与过程无关，所以将其设计为HAc的解离反应和H+和OH-生成H2O两步进行：

  4. 二、实验原理： • 根据盖斯定律，有 •          △rHm =△rH解离 + △rH中和            （2） • 则 •          △rH解离=△rHm—△rH中和              （3）

  5. 二、实验原理： • 本实验利用热量计分别测定盐酸和氢氧化钠中和反应的ΔγH中和以及醋酸和氢氧化钠中和反应的ΔγH中和，利用（3）式即可求得醋酸的解离热ΔγH解离。为此首先利用电热法标定热量计常数K，对热量计施以电压U（伏）、电流强度I（安培），并通过t（秒）后，使热量计温度升高ΔT（K）。根据焦尔－楞次定律可知，热量计常数K为：      • K = IUT/ ΔT                                   （4） • K的物理意义是热量计升高1K时所需要的热量。它是热量计中的水及各部分的热容之和。等量酸碱的中和热ΔγH中和及ΔγHm均由下式计算： • ΔγHm = - (KΔT/cV)×1000                          （5） • 式中 • c －  酸（或碱）溶液的初始浓度，mol·dm-3； • V －  酸（或碱）溶液的体积，ml。 • （5）式中的负号“－”表示反应放热。

  6. 三、实验步骤： • 1、准备工作 • 实验连接图：

  7. 量热计：

  8. 2、测量工作 • （1）热量计常数K的测定 • ① 热量计装置如图所示。用干布擦净量热杯，用量筒取500ml蒸馏水注入其中，放入搅拌磁子，调节适当的转速，塞紧瓶盖。 • ② 将精密直流恒流电源的两输出引线分别接在电热丝的两接头上，打开电源开关，调节输出电压和电流（功率P为3～4W），然后将其中一根接线断开。 • ③ 打开精密数字温度温差仪开关，温度基本稳定后按下“采零”键并“锁定”，再设定“定时”1分钟，此后每分钟记录一次温差。

  9. ④ 当记下第十个读数时，立即将稳压电源断开的接线接上（此时即为加热的开始时刻），并连续记录温差和计时，根据温度变化的大小可以调整读数的间隔，但必须连续记时。 • 注：在通电过程中必须保持电流强度I和电压U恒定，并记录其数值。 • ⑤ 待温度升高0.8～1.0℃时，关闭恒流电源开关，并记录通电时间t。继续搅拌，每间隔一分钟记录一次温差，断电后再测10个点为止。 • ⑥ 用作图法求出由于通电而引起的温度变化△T1。（用雷诺校正法确定）

  10. （2）中和热的测定 • 将量热杯中的水倒掉，用干布擦净，重新用量筒取400ml蒸馏水注入其中，然后加入50ml 1mol·dm-3的HCl溶液。再取50ml 1mol·dm-3的NaOH溶液注入碱储液管中，仔细检查是否漏液。 • 适当调节磁珠的转速，盖好瓶盖，每分钟记录一次温差，记录10分钟。

  11. 然后迅速拔出玻璃棒，加入碱溶液（不要用力过猛，以免相互碰撞而损坏仪器）。继续每隔一分钟记录一次温差（注意整个过程时间是连续记录的）。然后迅速拔出玻璃棒，加入碱溶液（不要用力过猛，以免相互碰撞而损坏仪器）。继续每隔一分钟记录一次温差（注意整个过程时间是连续记录的）。 • 加入碱溶液后，测定15分钟即可停止测量。 • 用作图法确定△T2。

  12. 四、数据记录与处理： 1、数据记录：  室温___________，  气压________________ 表一  热量计常数K的测定 表二  测定弱酸强碱中和热的温度读数

  13. 五、注意事项 • 1、 在三次测量过程中，应尽量保持测定条件的一致。如水和酸碱溶液体积的量取，搅拌速度的控制，初始状态的水温等。 • 2、 实验所用的1mol·dm-3NaOH、HCl溶液应准确配制，必要时可进行标定。 • 3、 实验所求的△rH中和和△rHm均为一摩尔反应的中和热，因此当HCl溶液浓度非常准确时，NaOH溶液的用量可稍稍过量，以保证酸完全被中和。反之，当NaOH溶液浓度准确时，酸可稍稍过量。 • 4、 在电加热测定温差△T1过程中，要经常察看电流强度和电压是否保持恒定，此外，若温度上升较快，可改为每半分钟记录一次。 • 5、 在测定中和反应时，当加入碱液后，温度上升很快，要读取温差上升所达的最高点，若温度是一直上升而不下降，应记录上升变缓慢的开始温度及时间，只有这们才能保证作图法求得△T的准确性。

  14. 六、思考题 • 1、为何在测定量热器常数K时， • 答：利用电热法标定热量计常数K，对热量计施以电压U（伏）、电流强度I（安培），并通过t（秒）后，使热量计温度升高ΔT（K）。根据焦尔－楞次定律可知，热量计常数K为：      • K = IUT/ ΔT                                    • K的物理意义是热量计升高1K时所需要的热量。它是热量计中的水及各部分的热容之和。所以必须把温度计、试管、玻璃棒……等都放在量热器内。

More Related