實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則

實(shí)驗(yàn)三溶解熱的測定新鄉(xiāng)學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院物理化學(xué)教研室實(shí)驗(yàn)三溶解熱的測定新鄉(xiāng)學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院物理化學(xué)教研室1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.用電熱補(bǔ)償法測定KNO3在不同濃度水溶液中的積分溶解熱。2.用作圖法求KNO3的微分沖淡熱、積分沖淡熱和微分溶解熱。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.用電熱補(bǔ)償法測定KNO3在不同濃度水溶液中的2實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則3實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則4積分溶解熱可以由實(shí)驗(yàn)直接測定,微分溶解熱則可根據(jù)圖形計(jì)算得到,如下圖:圖中,AF與BG分別為將1摩爾溶質(zhì)溶于n01及n02摩爾溶劑時(shí)的積分溶解熱Qs;BE表示在含有1摩爾溶質(zhì)的溶液中加入溶劑使溶劑量由n01摩爾變到n02摩爾過程中的積分稀釋熱Qd。Qd=(Qs)n02-(Qs)n01=BG-EG=BE積分溶解熱可以由實(shí)驗(yàn)直接測定,微分溶解熱則可根據(jù)圖形計(jì)算得到5曲線在A點(diǎn)的斜率等于該濃度溶液的微分稀釋熱。=AD/DC曲線在A點(diǎn)的斜率等于該濃度溶液的微分稀釋熱。6

在絕熱容器中測定熱效應(yīng)的方法有兩種:先測出量熱系統(tǒng)的熱容C,再根據(jù)反應(yīng)過程中測得的溫度變化ΔT,由ΔT和C之積求出熱效應(yīng)之值。先測出體系的起始溫度T0,當(dāng)溶解過程中溫度隨反應(yīng)進(jìn)行而降低,再用電熱法使體系溫度恢復(fù)到起始溫度,根據(jù)所消耗電能求出熱效應(yīng)Q。

在絕熱容器中測定熱效應(yīng)的方法有兩種:7

Q=I2Rt=IVt(焦?fàn)?式中I為通過電阻絲加熱器的電流強(qiáng)度(安),V為電阻絲的兩端所加的電壓(伏特),t為通電時(shí)間(秒)。這種方法稱為電熱補(bǔ)償法。本實(shí)驗(yàn)采用后一種方法測定KNO3在水中的積分溶解熱,然后作Qs-n0圖,再計(jì)算其它熱效應(yīng)。Q=I2Rt=IVt(焦?fàn)?8裝置示意圖杜瓦瓶看作絕熱體系

裝置示意圖杜瓦瓶看作絕熱體系9溶解時(shí)存在下列熱平衡：溶解完成后，采用電標(biāo)定，用電加熱器，則存在下列熱平衡：因?yàn)槿芙膺^程溫度的降低與電熱法使體系溫度回升的數(shù)值相同，溶解時(shí)存在下列熱平衡：因?yàn)槿芙膺^程溫度的降低10實(shí)驗(yàn)原理由于在溶解和電加熱過程中，體系溫度變化小，必須使用貝克曼溫度計(jì)或精密電子溫差儀，才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的要求。本實(shí)驗(yàn)采用精密電子溫差儀。為了使系統(tǒng)的平均溫度和室溫基本持平，減少單向熱輻射的現(xiàn)象，我們采用提前加熱使系統(tǒng)溫度高于室溫1.5℃時(shí)的溫度作為基準(zhǔn)溫度。實(shí)驗(yàn)原理由于在溶解和電加熱過程中，體系溫度變化小，必須使用貝11儀器與試劑溶解熱測定裝置一套內(nèi)置：磁攪拌裝置、精密溫差測量儀、杜瓦瓶、電加熱裝置；電子天平；烘箱；停表；500ml量筒；

純硝酸鉀（AR）（研細(xì)，在110℃烘干，貯于干燥器中待用）。

儀器與試劑溶解熱測定裝置一套500ml量筒；12實(shí)驗(yàn)步驟

1）將8個(gè)稱量瓶編號,并依次加入約2.5,1.5,2.5,2.5,3.5,4.0,4.0和4.5g烘干后的KNO3,稱量至毫克,稱量完畢,仍將稱量瓶放入干燥器中待用。 2）在臺稱上稱取200.0g蒸餾水注入杜瓦瓶中，將磁子放入杜瓦瓶中，按圖2裝置量熱器。 3）打開溶解熱測定儀開關(guān)，開啟磁力攪拌器并調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速，當(dāng)杜瓦瓶中的水溫與室溫持平時(shí)，按下溫度基準(zhǔn)鍵，此時(shí)溫度為T0。按圖3連接線路。實(shí)驗(yàn)步驟1）將8個(gè)稱量瓶編號,并依次加入13圖2加熱裝置圖3電熱補(bǔ)償線路圖2加熱裝置圖3電熱補(bǔ)償線路144）按圖3連接線路，調(diào)節(jié)加熱電壓、電流值，使加熱器功率約為2.3W（參考值：U=V，I=A且整個(gè)實(shí)驗(yàn)中保持不變）。實(shí)驗(yàn)過程中始終以溫差顯示。當(dāng)水溫上升到比室溫高出1.5℃時(shí),再次按下基準(zhǔn)鍵作為基準(zhǔn)溫度T0，同時(shí)將已稱好的第一份KNO3從加料漏斗中加入量熱器中，同時(shí)用停表開始記錄時(shí)間，(KNO3要全部撣入量熱器,然后用塞子塞住加料口)。當(dāng)溫度迅速下降，然后慢慢上升直到升至T0時(shí)（溫差值為0.000℃）,記錄加熱時(shí)間（停表勿停），同時(shí)加入第二份樣品(測定必須連續(xù)進(jìn)行,不能脫節(jié))，按上述步驟繼續(xù)測定，直至把8份樣品全部加完為止。4）按圖3連接線路，調(diào)節(jié)加熱電壓、電流值，使加熱器功率約為2155）記錄每次加入樣品至溫差值再次顯示0.000℃是的電加熱時(shí)間。切斷加熱電源，打開量熱計(jì)，檢查樣品是否全部溶解，如未全溶，則必須重做實(shí)驗(yàn)。6）稱量空的稱量瓶，算出各次所加入的KNO3的重量。7）測定完畢后，切斷電源,將溶液倒入回收瓶中，將所用杜瓦瓶量熱器沖淡洗干凈。5）記錄每次加入樣品至溫差值再次顯示0.000℃是的電加熱時(shí)16數(shù)據(jù)處理1.計(jì)算水的物質(zhì)的量2.計(jì)算每次加入KNO3后的總重量WKNO3和通電的總時(shí)間。3.計(jì)算各次溶解過程的熱效應(yīng)。Q=IVt=Kt(K=IV焦?fàn)?秒)數(shù)據(jù)處理1.計(jì)算水的物質(zhì)的量174.將上述所算各數(shù)據(jù)分別換算,求出當(dāng)把1摩爾KNO3溶于n0摩爾水中時(shí)的積分溶解熱Qs。

4.將上述所算各數(shù)據(jù)分別換算,求出當(dāng)把1摩爾KNO3溶于n185.將上數(shù)據(jù)列表作圖,并從圖中求得n0=80,100,200,300和400摩爾處的積分溶解熱和微分沖淡熱;6.計(jì)算n0從80→100,100→200,200→300,300→400的積分沖淡熱。5.將上數(shù)據(jù)列表作圖,并從圖中求得n0=80,100,219注意事項(xiàng)

1、實(shí)驗(yàn)過程中要求I、V值恒定，故應(yīng)隨時(shí)注意調(diào)節(jié)。2、實(shí)驗(yàn)過程中切勿把秒表按停，直到最后方可停表。3、樣品在實(shí)驗(yàn)前務(wù)必研磨、烘干。從漏斗加入時(shí)要盡量均勻加入，不要造成阻塞，也不要時(shí)間太長。確保溶解完全，否則需要重做實(shí)驗(yàn)。4、量熱器絕熱性能與蓋上各孔隙密封程度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)過程中要注意蓋好，減少熱損失。5、實(shí)驗(yàn)過程中加熱時(shí)間與樣品量是累積的，故每份樣品加樣必須暗示完成，不可中途停下。注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)過程中要求I、V值恒定，