第一章 物理化學基礎實驗部分

1、第一章物理化學基礎實驗實驗一實驗一溶解焓的測定溶解焓的測定【實驗目的】1、學會用量熱法測定鹽類的積分溶解焓。2、掌握作圖外推法求真實溫差的原理和方法。3、熟悉溫度傳感器的使用方法。【實驗原理】鹽類的溶解通常包含兩個同時進行的過程：一是晶格的破壞，為吸熱過程；二是離子的溶劑化，即離子的水合作用，為放熱過程。溶解焓則是這兩個過程熱效應的總和，因此，鹽類的溶解過程最終是吸熱還是放熱，是由這兩個熱效應的相對大小所決定的。影響溶解焓的主要因素有：

2、溫度、壓力、溶質和溶劑的性質和用量等。溶解焓分為積分溶解焓和微分溶解焓。摩爾積分溶解焓（簡稱積分溶解焓）是指在一定溫度、壓力下，將1mol溶質溶解于一定量溶劑中形成一定濃度的溶液時，所吸收或放出的熱量。微分溶解焓是指在溫度、壓力及溶液組成不變的條件下，向溶液中加入溶質后的熱效應；或者可以理解為將1mol溶質溶解于無限大量的某一溶液中所產(chǎn)生的熱效應，此時溶液的濃度沒有發(fā)生變化。積分溶解焓和微分溶解焓的單位都是Jmol1，但是在溶解過程中，

3、前者的溶液濃度是連續(xù)變化的，而后者只有微小的變化或者可以視為不變，故積分溶解焓又稱變濃溶解焓，微分溶解焓又稱為定濃溶解焓。積分溶解焓可以由實驗測定。在絕熱容器中測定積分溶解焓的方法一般有兩種：一是先用標準物質測出熱量計的熱容，然后測定待測物質溶解過程的溫度變化，從而求出待測物質的積分溶解焓；二是測定溶解過程中溫度的降低，然后由電熱法使該體系恢復到起始溫度，根據(jù)所耗電能計算出熱效應。本實驗采用第一種方法。溶解過程的溫度變化用溫度傳感器(或

4、數(shù)字貝克曼溫度計)測定。量熱法測定積分溶解焓，通常是在具有良好絕熱層的熱量計中進行的。在恒壓條件下，由于熱量計是絕熱系統(tǒng)，溶解過程中所吸收或放出的熱全部由系統(tǒng)溫度變化反映出來。在熱量計內，將某種鹽類溶解于一定量的水中時，若測得溶解過程的溫度化為△T，則該物質的溶解焓為：22211sol])[(mTMCCmCmHm??????擇”在適當?shù)臄?shù)值，在“溫差”檔上，待讀數(shù)穩(wěn)定后每1min記錄一次溫差值，共讀8次。然后，將準確稱好的4.14gKC

5、1迅速倒入熱量計中，每0.5min讀一次溫度，共讀2次。接著改為每隔1min讀數(shù)一次，共讀8次即可停止。（4）測出熱量計中溶液的溫度，記作T2。計算T1、T2的平均值，作為體系的溫度，作為體系的溫度。倒掉溶液，取出攪拌子，用蒸餾水洗凈熱量計。2、NH4C1溶解焓的測定用電子天平稱取2.97gNH4C1，代替KC1重復上述操作。實驗結束后，倒掉廢液，用蒸餾水洗凈熱量計?！緮?shù)據(jù)記錄與處理】1、記錄實驗過程中系統(tǒng)溫度隨時間的變化。2、用作圖外

6、推法求出KC1溶解過程的真實溫差△T1，計算熱量計熱容C值。3、用作圖外推法求出NH4C1溶解過程的真實溫度△T2，計算其摩爾積分溶解焓?！靖阶ⅰ?、KC1和NH4C1固體在20℃附近的比熱容分別為0.67Jg1K1和1.55Jg1K1。2、不同溫度下，1molKC1溶于200mol水中的溶解焓參見附錄表17。3、SWCII型數(shù)字貝克曼溫度計的使用方法（1）打開電源開關，將溫度計的傳感器插入待測物中，預熱10min。（2）按“測量保持”

7、按鍵，使儀器處于測量狀態(tài)（“測量”指示燈亮）。（3）按“溫度溫差”按鍵，使儀器處于溫度測量狀態(tài)，此時溫度計顯示的溫度值為待測物的實際溫度（數(shù)值后有℃符號）。讀取該溫度作為基溫。（4）根據(jù)基溫值，調節(jié)“基溫選擇”旋鈕于適當?shù)膿跷弧＃?）按“溫度溫差”按鍵，使儀器處于溫差測量狀態(tài)，此時溫度計顯示的溫度值為貝克曼溫度（數(shù)值后無℃符號），在此條件下可進行溫差測量。（6）為方便記錄數(shù)據(jù)，可使用“保持”功能。按“測量保持”按鍵，使儀器處于保持狀態(tài)（

8、“保持”指示燈亮），儀器顯示按鍵時刻的溫度值，記錄數(shù)據(jù)后，再按下“測量保持”按鍵，使儀器恢復到測量狀態(tài)（“測量”指示燈亮）。4、ZT2C型精這數(shù)字溫差測量儀的使用方法（1）打開電源開關，將溫度計的傳感器插入待測物中，預熱10min。（2）時間設定。按“時間設定”按鍵，調整計時時間（儀器默認計時時間為30s，每按鍵1次，計時時間增加1s），單位為“秒（s）”。（3）溫度計上顯示的溫度值為待測物的實際溫度，按“基溫設定”按鍵，儀器自動將當前