溶解热的测定

1. 保温层 6 定量水 磁子，电子搅拌 溶解热的测定

2. 溶解热的测定 一、实验目的 1.用电热补偿法测定KNO3在不同浓度水溶液中的积分溶解热。 2.作图法求KNO3在水中的微分溶解热、微分冲淡热、积分冲淡热 二、预习要求 1.复习溶解过程热效应的几个基本概念。 2.掌握电热补偿法测定热效应的基本原理。 3.了解如何从实验数据求KNO3的积分溶解热及其它热效应。 4.了解影响本实验结果的因素有那些。

3. 实验原理 在热化学中，关于溶解过程的热效应，引进下列几个基本概念。 溶解热 在恒温恒压下，n2摩尔溶质溶于n1摩尔溶剂 (或溶于某浓度的溶液)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，一摩尔溶质溶于n0摩尔 溶剂中产生的热效应，用Qs表示。

4. 微分溶解热 在恒温恒压下，一摩尔溶质溶 于某一确定浓度的无限量的溶液中 产生的热效应。

5. 冲淡热 恒温恒压下，一摩尔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，把原含一摩尔溶质及n01摩尔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，一摩尔溶剂加入某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应。

6. 微分冲淡热

7. 以QS对n0作图，可得曲线关系。 在图中，AF与BG分别为将一摩尔溶质溶于n01和n02摩尔溶剂时的积分溶解 热QS，BE表示在含有一摩尔溶质的溶液中加入溶剂，使溶剂量由n01摩尔增加到n02摩尔过 程的积分冲淡热Qd。 图中曲线A点的切线斜率等于该浓度溶液的微分冲淡热。切线在纵轴上的截距等于该浓度的微分溶解热。 欲求溶解过程的各种热效应，首先要测定各种浓度下的积分溶解热，然后作图计算

8. 微分冲淡热 积分冲 淡热 微分 溶解热 积分溶解热

9. 测量热效应是在“量热计”中进行。量热计一般可分为两类:一类是等温量热计，如冰量热计，所测得的量为吸放热过程中冰体积的变化;另一类（本实验采用）是绝热式测温量热计，如图所示。测量热效应是在“量热计”中进行。量热计一般可分为两类:一类是等温量热计，如冰量热计，所测得的量为吸放热过程中冰体积的变化;另一类（本实验采用）是绝热式测温量热计，如图所示。 在绝热容器中测定热效应的方法有两种: (1)先测定量热系统的热容量C，再根据反应过程中温度变化ΔT与C之乘积求出热效应(此法一般用于放热反应)。 (2)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。----本实验采用电热补偿法

10. 保温层 6 定量水 磁子，电子搅拌 量热器示意图

11. 仪器药品 量热器（含加热器，磁力搅拌器）；数字温度温差仪；直流稳压电源; 秒表; KNO3(化学纯)。

12. 实验步骤 1、在台秤上称取216.2g蒸馏水于量热器中 2、在台秤上称取2.5g\1.5g\2.5g\3.0g\3.5g\4.0g\4.0g\4.5g的硝酸钾， 用纸包好并作出1－8编号 3、将加热器放入瓶中，接头与直流电源接好，插入数字温度温差 计，打开搅拌器，打开直流电源，调节电压与电流的乘积为 2.5~3.0W左右—恒定功率 4、待量热器中的温度加热至高于环境温度0.5~1.0度左右时，按数字温度温差计的采零键，同时将量热器加料口打开，迅速加入编号1样品，并开始计时，此时温差开始变为负温差。当温差显示为零时，迅速加入第二份样品并记下此时加热时间t，以下依次反复，直至所有样品加完测定完毕。算出溶解热（t为加热时间）Q=IVt

13. 注意事项 1.实验过程中要求I、V值恒定，故应随时注意调节。 2.实验过程中切勿把秒表按停读数，直到最后方可停表。 3.固体KNO3易吸水，故称量和加样动作应迅速。固体 KNO3在实验前务必研磨成粉状。 4.量热器绝热性能与盖上各孔隙密封程度有关，实验过程 中要注意盖好，减少热损失。

14. 数据处理 1.根据溶剂的重量和加入溶质的重量，求算溶液的浓度，以n0表示 2.按Q=IUt公式计算各次溶解过程的热效应。

15. 3.按每次累积的浓度和累积的热量，求各浓度下溶液3.按每次累积的浓度和累积的热量，求各浓度下溶液 的 n0和QS 4.将以上数据列表并作QS—n0图，并从图中求出 n0=80，100，200，300和400处的积分溶解热和微分 冲淡热，以及n0从80→100，100→200，200→300， 300→400的积分冲淡热。