中和熱的測定.doc

中和熱的測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1.通過實(shí)驗(yàn)了解中和熱的概念； 2.了解用量熱計來直接測定反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)方法與操作技能； 3.學(xué)習(xí)用圖解法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以求得正確T的方法； 4.學(xué)習(xí)使用精密直流穩(wěn)壓電源和精密數(shù)字溫度溫差儀。二、實(shí)驗(yàn)原理：在一定溫度和濃度下，酸和堿進(jìn)行中和反應(yīng)時產(chǎn)生的熱效應(yīng)稱為中和熱。對于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，由于它們在水中完全解離，中和反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是和的反應(yīng)。因此在濃度足夠低的條件下，不同的強(qiáng)酸強(qiáng)堿的中和熱幾乎是相同的，例如在25時，進(jìn)行一個單位反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 (1) 對于弱堿和強(qiáng)堿進(jìn)行的中和反應(yīng)，情況有所不同。以醋酸的中和反應(yīng)為例，因?yàn)榇姿岬慕怆x度很小，故可以認(rèn)為是進(jìn)行的中和反應(yīng)。因?yàn)橹泻蜔嶂粵Q定于始終態(tài)，而與過程無關(guān)，所以將其設(shè)計為 根據(jù)蓋斯定律，有 （2）則 （3） 本實(shí)驗(yàn)利用熱量計分別測定鹽酸和氫氧化鈉中和反應(yīng)的，利用（3）式即可求得醋酸的解離熱。為此首先利用電熱法標(biāo)定熱量計常數(shù)K，對熱量計施以電壓U（伏）、電流強(qiáng)度I（安倍），并通過t（秒）后，使熱量計溫度升高(K).根據(jù)焦耳楞次定律可知，熱量計常數(shù)K為： （4） K的物理意義是熱量計升高1K時所需要的熱量。它是熱量計中的水及各部分的熱容之和。等量酸堿的中和熱： (5)三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑：熱量計（包括杜瓦瓶、電熱絲、儲液管、磁力攪拌器）；精密直流穩(wěn)壓電源；精密數(shù)字溫度溫差儀；量筒（500ml、50ml）各一個；1 moldm-3NaOH;1moldm-3HCl;1moldm-3CH3COOH。四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、熱量計常數(shù)K的測定 用干布擦凈杜瓦瓶，量筒取500ml蒸餾水注入其中，放入攪拌礠子，調(diào)節(jié)適當(dāng)轉(zhuǎn)速，輕輕塞緊杜瓦瓶瓶塞。將精密直流穩(wěn)壓電源的兩輸出引線分別接在電熱絲的兩接頭上，打開電源開關(guān)，調(diào)節(jié)輸出電壓和電流，然后將其中一根引線斷開。接下精密數(shù)字溫度溫差儀開關(guān)，片刻后“采零”，定時1分鐘，此后每分鐘記錄一次溫差或溫度，當(dāng)記下第10個讀數(shù)時，立即將穩(wěn)壓電源斷開的接線接上，連續(xù)記錄溫差或溫度，待溫度升高0.81.0 時，關(guān)閉穩(wěn)壓電源開關(guān)，并記錄通電時間t。繼續(xù)攪拌，每間隔一分鐘記錄一次溫差或溫度，斷電后測10個點(diǎn)為止。作圖確定由于通電而引起的溫度變化。 2、中和熱的測定 將杜瓦瓶中的水倒掉，干布擦凈，量筒取400ml蒸餾水注入其中，加50ml 1moldm-3的H Cl溶液。再取50ml 1moldm-3的Na OH溶液注入堿儲液管中，查漏，玻璃棒插入儲液管中，適當(dāng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，輕輕塞緊瓶塞，每分鐘記錄一次溫度或溫差，記錄10分鐘。將儲液管中玻璃往上提，使酸堿中和，繼續(xù)每隔一分鐘記錄一次溫度或溫度，作圖確定T2。3、酸堿解離熱的測定 用1 moldm-3的CH3COOH溶液代替H Cl溶液，重復(fù)上述操作，求出T3。 4、將作圖法求得的T1、電流強(qiáng)度I、電壓U和通電時間t代入（4）式，計算熱量計常數(shù)K。將熱量計常數(shù)K及作圖法求得的T2、T3分別代入（5）式中，計算出和。 將和代入（3）式，計算醋酸摩爾解離熱。 五、數(shù)據(jù)記錄與處理：室溫30.56 IU=9.897 表1 處理后溫度差匯總情況表 t/min熱量計常數(shù)K的測定T/中和熱的測定T/醋酸解離熱的測定T/10.0110.0110.01120.0190.0250.01830.0250.0440.03640.0340.0630.04850.0410.0830.06460.0480.1000.07970.0630.1170.08880.0780.1330.09990.0950.1400.109100.1210.1510.118110.171.8421.415120.1941.8881.428130.2111.9141.442140.2261.9351.454150.3121.9501.468160.3631.9691.482170.4171.9851.494180.5661.9991.508190.6832.0111.532200.8372.0181.576210.954221.139231.146241.159251.165261.17圖1 測定曲線代表熱量計常數(shù)K的測定曲線代表中和熱的測定曲線代表酸堿解離熱的測定曲線由圖象可計算 六、思考題1、本實(shí)驗(yàn)中HCL和Na OH何者是過量的？為什么？答：Na OH溶液過量?？梢员ＷC酸被完全中和，堿過量使反應(yīng)到后面的少量的酸繼續(xù)進(jìn)行，是可行的并且這樣做使測的數(shù)值更接近文獻(xiàn)值。2、 為何在測定