化学反应热效应的测定实验.docx

化学反应热效应的测定实验 化学反响热效应的测定试验一、试验要求⒈学会测定化学反响热效应的一般原理和方法，测定锌与硫酸铜反响的热效应 ⒉学习精确浓度溶液的配制方法⒊驾驭利用外推法校正温度变更值的作图方法 二、试验原理 对一化学反响，当生成物的温度与反响物的温度一样，且在反响过程中除膨胀功以外不做其它功时，该化学反响所汲取或放出的热量，称为化学反响热效应假设反响是在恒压条件下进展的，那么反响的热效应称为恒压热效应Qp，且此热效应全部增加体系的焓〔ΔH〕，所以有 ΔH = Qp 式中ΔH为该反响的焓变对于放热反响ΔrHm为负值，对于吸热反响ΔrHm为正值 例如，在恒压条件下，1mol锌置换硫酸铜溶液中的铜离子时，放出216.8 kJ的热量，即 Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu ΔrHm=–216.8 kJ·mol-1 测定化学反响热效应的根本原理是能量守恒定律，即反响所放出的热量促使反响体系温度的提升因此，对上面的反响，其热效应与溶液的质量〔m〕、溶液的比热〔c〕和反响前后体系温度的改变〔ΔT 〕有如下关系 Qp = - (cmΔT+KΔT) 式中K为热量计的热容量，即热量计本身每升温1度所汲取的热量。

由溶液的密度〔d〕和体积〔V〕可得溶液的质量，即 m=dV 假设上述反响以每摩尔锌置换铜离子时所放出的热量〔千焦〕来表示，综合以上三式，可得 ΔrHm＝Qp/n＝-1/1010n(cdv+K)ΔT 〔1〕 式中 n为V毫升溶液中的物质的量 热量计的热容量可由如下方法求得：在热量计中首先参加温度为T1、重量为W1的冷水、再参加温度为T2、重量为W2的热水，二者混合后，水温为T，那么热量计得热为 q0=(T-T1)K 冷水得热为 q1=(T-T1)W1c水 热水失热为 q2=(T2-T)W2c水 因此 q0=q2-q1 综合以上四式可得热量计的热容量为K=c水w2-(T2-T1)-W1(T-T1) /(T-T1) 式中 c水为水的比热假设热量计本身所汲取的热量忽视不计，那么〔1〕式可简化为 ΔrHm＝Qp/n＝-cdvΔT/1010n由上式可见，本试验的关键在于能否测得精确的温度值为获得精确的温度改变ΔT，除精细视察反响时的温度改变外, 还要对影响ΔT的因素进展校正其校正的方法是：在反响过程中，每隔30秒记录一次温度，然后以温度〔T〕对时间〔t〕做图，绘制T—t曲线，如下图。

将曲线AB和CD线段分别延长，再做垂线EF，与曲线交与G点，且使CEG和BFG所围二块面积相等，此时E和F对应的T值之差即为校正后的温差ΔT 图 6–1 温度校准曲线 三、试验用品 ⒈仪器：热量计(约101mL) 容量瓶(250mL) 量筒(50mL) 洗瓶 玻璃棒 电炉 移液管(50mL) 吸耳球 硫酸纸 分析天平 台秤(500g) 秒表 ⒉药品：硫酸铜 锌粉 四、试验内容 1. c (CuSO4) = 0.200 mol·L-1 CuSO4溶液的配制 在电子天平上称取12.484 g CuSO4·5H2O 放入烧杯中，参加适量的蒸馏水使其全部溶解，然后转移至250mL容量瓶中用少量〔每次约10mL〕的蒸馏水将烧杯淋洗3次，将淋洗液全部倒入容量瓶中，最终加蒸馏水稀释至刻度塞紧容量瓶瓶塞，将其反复翻转10次以上，使其中溶液充分混匀 ⒉ 热量计热容量的测定 ⑴ 仪器装置如图6-2所示首先用台秤称量枯燥的热量计〔包括胶塞、温度计、搅拌棒〕的重量，然后用量筒量取50 mL自来水参加其中，再称重，并记录两次称量的重量渐渐搅拌几分钟，待体系温度稳定后，记录此时的温度读数T1。

⑵ 另打算50 mL热水［约比热量计中的水高(20～25) ℃］，精确测定水的温度T2后，快速倒入热量计中，盖好盖子并不断搅拌，同时留意升至最高点后，记录此时的温度读数T 图6–2 反响热效应测定装置示意图 1.温度计 2.搅棒 3.胶塞 4.保温杯 5.CuSO4溶液 ⒊锌与硫酸铜反响热效应的测定 ⑴用50mL移液管吸取101.00mL 0.200mol·L-1 CuSO4溶液，放入枯燥的热量计中，盖好盖子，在不断搅拌的条件下，每隔30秒记录一次温度读数，至温度稳定时再记录5～8个温度读数⑵用台秤称取3g锌粉，参加热量计中，快速盖紧盖子，与此同时起先记录时间及温度改变在不断搅拌的条件下，每隔30秒记录一次温度读数至温度快速上升时，可每隔10秒记录一次温度读数至温度升到最高点后，再记录3～4分钟的温度改变为止 五、思索题⒈试验中为什么把0.200 mol·L-1 CuSO4溶液用移液管精确吸取，而锌粉用台秤称量？⒉ 假如热量计的热容量忽视不计，所用0.200 mol·L-1 CuSO4溶液的体积是否还需精确量取？⒊ 对于ΔT的值，为什么不用反响前后的最低温度和最高温度的差值，而采纳在T—t图上外推法求得的温度差值？本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第4页 共4页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页。