溶解热常数测定()
物化实验报告-溶解热的测定
物化实验报告-溶解热的测定实验目的：1. 了解溶解现象的性质。
2. 学习测定物质溶解热的方法。
3. 熟悉热量计的使用方法。
实验原理：一般来说，增加溶液中溶质的质量会增加它的浓度，从而使得其解离程度增加。
当一个固体溶质溶解到溶剂中时，其化学反应为：nA＋mB →xA+yB溶解热（ΔH）是指在恒定温度下，把1mol的溶质溶解在过量溶剂中所吸收或放出的热量。
根据定义，若1mol溶质在溶液中溶解时，吸收了Q焓，而在一定浓度下，1mol溶质所溶出的热量为ΔHmol。
ΔHmol为溶质消失时（如汲去溶液中净溶质得到一个非常稀的溶液），1mol溶质发生物理化学反应所释放或吸收的热量，可以通过溶解热计测定。
实验器材：1. 热量计（包括绝热箱、内垫热垫、外围水垫、内外盘、挡热器等）2. 量筒3. 试管4. 钳子实验步骤：1. 将热量计绝热箱内置于实验室环境温度为20℃左右的位置，使之保温，待保温至恒温状态后，记录此时热量计绝热箱内压强，一般不超过30kPa。
2. 在保温状态下，将量好的蒸馏水倒入热量计的内/外垫上，令水面与仪器保持同一水平线，测试初始温度T1。
3. 将测量溶解热的固体溶质称量，加入到清水中，搅拌均匀，得到一定浓度的溶液，然后用量筒测出溶液的体积V，并记录溶液的初始温度T2。
4. 将溶解好的溶液加入热量计内垫里的试管中，并令试管位于热量计绝热同心管上。
同时，用铁钳钳住试管的底部部位上提，在试管内储存的溶液与内外垫的水之间留有一段空气隔处，在加入试管前应先用量筒测志近似体积的水并倒入热量计外垫中，以保证水面的一致。
5. 发现热量计稳定在一定温度后，记录此时的温度T3。
6. 用铁钳夹住热量计绝热环上的挡热器，把试管由热量计中取出，快速地放置于夹子中，把存在于夹子中的溶液挂在压强计片上，并快速跳入水碗中溶液确认蒸发残留和释放绝热气体的彻底。
1. 计算水在本次实验中的平均比热容C，方法为：假设溶液体积为V溶，溶解固体所加进的体积为V固,我们又测量了水的比热容c（在25℃下），根据摩尔焓的物理公式：ΔH＝mcΔT其中ΔT为水温升高的温度，ΔH为水吸收热量（单位mJ），m为水的质量（单位kg），c为水的比热容（单位J/(kg·℃), V溶为溶液体积（单位L）。
【免费下载】溶解热的测定实验报告 南昌大学
南昌大学物理化学实验溶解热的测定实验报告一、实验目的1 .了解电热补偿法测定热效应的基本原理及仪器使用。
2.测定硝酸钾在水中的积分溶解热，并用作图法求得其微分稀释热、积分稀释热和微分溶解热。
二、基本原理1.物质溶解于溶剂过程的热效应称为溶解热。
它有积分（或变浓）溶解热和微分（或定浓）溶解热两种。
前者是1mol溶质溶解在n0mol溶剂中时所产生的热效应，以Q s表示。
后者是1mol溶质溶解在无限量某一定浓度溶液中时所产生的热效应，即。
溶剂加到溶液中使之稀释时所产生的热效应称为稀释热。
它也有积分（或变浓）稀释热和微分（或定浓）稀释热两种。
前者是把原含1mol溶质和n01mol溶剂的溶液稀释到含溶剂n02mol时所产生的热效应，以Q d表示，显然。
后者是1mol溶剂加到无限量某一定浓度溶液中时所产生的热效应，即。
2.积分溶解热由实验直接测定，其它三种热效应则需通过作图来求：设纯溶剂、纯溶质的摩尔焓分别为H*m，A和H*m，B，一定浓度溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为H m，A和H m，B，若由n A mol溶剂和n B mol溶质混合形成溶液，则混合前的总焓为H = n A H*m，A + n B H*m，B(1)混合后的总焓为H΄ = n A H m，A + n B H m，B(2)此混合（即溶解）过程的焓变为ΔH = H΄ – H= n A（H m，A – H*m，A）+ n B（H m，B – H*m，B）= n AΔH m，A + n BΔH m，B（3）根据定义，ΔH m，A即为该浓度溶液的微分稀释热，ΔH m，B即为该浓度溶液的微分溶解热，积分溶解热则为：故在Q s~ n0图上，某点切线的斜率即为该浓度溶液的微分稀释热，截距即为该浓度溶液的微分溶解热。
如图所示：起始的温度，根据所消耗的电能来求其溶解热。
所以不能应用于放热反应中。
2．本实验产生温差的主要原因有哪几方面？如何修正？答：本实验产生温差的原因：（1）电流电压不稳定；（2）加入样品速度太快堵住搅拌棒或加样速度太慢；（3）样品颗粒太大，溶解速度太慢；（4）装置绝热密闭性差，与外界有热交换。
物化实验报告-溶解热的测定
溶解热测定(物化试验得好好做)一、实验目的1、设计简单量热计测定某物质在水中的积分溶解焓。
2、复习和掌握常用的量热技术与测温方法。
3、由作图法求出该物质在水中的摩尔稀释焓、微分溶解焓、微分稀释焓。
二、实验原理溶解热，即为一定量的物质溶于一定量的溶剂中所产生的热效应。
溶解热除了与溶剂量及溶质量有关外，还与体系所处的温度及压力有关。
溶解热分为积分溶解热和微分溶解热。
积分溶解热即在等温等压条件下，1mol溶质溶解在一定量的溶剂中形成某指定浓度的溶液时的焓变。
也即为此溶解过程的热效应。
它是溶液组成的函数，若形成溶液的浓度趋近于零，积分溶解热也趋近于一定值，称为无限稀释积分溶解热。
积分溶解热是溶解时所产生的热量的总和，可由实验直接测定。
微分溶解热即在等温等压下，在大量给定浓度的溶液里加入一摩尔溶质时所产生的热效应，它可表示为（ЭΔsolH/ЭnB）T、P、nA ，因溶液的量很大，所以尽管加入一摩尔溶质，浓度仍可视为不变。
微分热难以直接测量，但可通过实验，用间接的方法求得。
溶解热的测量可通过绝热测温式量热计进行，它是在绝热恒压不作非体积功的条件下，通过测定量热系统的温度变化，而推算出该系统在等温等压下的热效应。
本实验采用标准物质法进行量热计能当量的标定。
利用1molKCl溶于200mol水中的积分溶解热数据进行量热计的标定。
当上述溶解过程在恒压绝热式量热计中进行时，可设计以下途径完成：上述途径中：△H = △H1+△H2 = 0 →△H2 = -△H1△H1 = [n1Cp,m （KCL，S）+ n2Cp,m（H2O，l）+ K ]×（T2- T1）△H2 = n1ΔsolHmK = -[n1Cp,m（KCL，S）+ n2Cp,m（H2O，l）+（n1ΔsolHm ）/（T2- T1）]= -[m1Cp（KCL，S）+ m2Cp（H2O，l）+（m1ΔsolHm ）/（M1 △T）]式中m1 、m2 分别为溶解过程加入的KCl（S）和H2O（l）的质量；Cp,m为物质的恒压比热容，既单位质量的物质的等压热容，Cp（KCl，S）=0.699 kJ/(kg·K),Cp（H2O，l）= 4.184 kJ/(kg·K)；M1为KCl的摩尔质量，△T =（T2- T1）即为溶解前后系统温度的差值；ΔsolHm 为1molKCl溶解于200 molH2O的积分溶解热,其不同温度下的积分溶解热数值见附录。
溶解热的测定(课堂PPT)
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实验装置示意图
6
三．仪器与试剂 NDRH-2S型微机测定溶解热实验系统1套；
电脑1台；最大称量为101g和610g的电子天平 各1台；20×40mm称量瓶8个；经研细、110C 烘干后硝酸钾；毛笔1支；洗瓶1只。 四．实验步骤
依次在最大称量为101g的电子天平上准确 称取2.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0、4.0和4.5g KNO3样品于已标号的称量瓶中备用。在最大 称量为610g的电子天平上准确称取216.2g去离 子水于干净、干燥的保温杯中备用。
Q=I2Rt=IVt I为通过电阻为R的电阻丝加热器的电流强度， V为电阻丝两端所加的电压，t为通电时间。此 Q值即为所加入硝酸钾在此溶解过程中吸收的 热量。根据积分溶解热的定义，硝酸钾的积分 溶解热 为 sol H m
4
solHmnK Q NO3
IVt
m /M KNO3
KNO3
若定义溶解每摩尔硝酸钾所用的水 为n0，由实验测定不同n0下的 可作出硝酸 钾的积分溶解热曲线。
具体计算示例： 摩尔积分溶解热：AF、EG 摩尔积分稀释热：EG– AF 摩尔微分溶解热：AC/AF 摩尔微分稀释热：OB
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六．思考题 1．本实验装置是否适用于放热过程的热效应测 定？ 2．若实验开始设定是水温与室温相等时计算机 提示加入第一份KNO3样品，则对实验结果是否 会有影响？ 3．若实验结束后发现加样管中残留了一些 KNO3固体或KNO3固体没有经过干燥处理，试 分析这两种情况对实验结果的影响。 4．设计实验测定反应
C a C l2 ( s ) + 6 H 2 O ( l ) C a C l2 6 H 2 O ( s )
的热效应。
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实验十一 最大泡压法测定溶液的表面张力
溶解热的测定
实验一 溶解热的测定一、目的1、了解电热补偿法测定热效应的基本原理及仪器使用。
2、测定硝酸钾在水中的积分溶解热，并用作图法求得其微分稀释热、积分稀释热和微分溶解热。
3、初步了解计算机采集处理实验数据、控制化学实验的方法和途径。
二、基本原理1、物质溶解于溶剂过程的热效应称为溶解热。
它有积分（或变浓）溶解热和微分（或定浓）溶解热两种。
前者是1 mol 溶质溶解在n 0 mol 溶剂中时所产生的热效应，以Q s 表示。
后者是1 mol 溶质溶解在无限量某一定浓度溶液中时所产生的热效应，即0,,s T p n Q n ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭。
溶剂加到溶液中使之稀释时所产生的热效应称为稀释热。
它也有积分（或变浓）稀释热和微分（或定浓）稀释热两种。
前者是把原含1 mol 溶质和n 01 mol 溶剂的溶液稀释到含溶剂n 02 mol 时所产生的热效应，以Q d 表示，显然，Q d = Q s ，n02 – Q s ，n01。
后者是1 mol 溶剂加到无限量某一定浓度溶液中时所产生的热效应，即0,,s T p nQ n ⎛⎫∂⎪∂⎝⎭。
2、积分溶解热由实验直接测定，其它三种热效应则需通过作图来求：设纯溶剂、纯溶质的摩尔焓分别为H *m ，A 和H *m ，B ，一定浓度溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为H m ，A 和H m ，B ，若由n A mol 溶剂和n B mol 溶质混合形成溶液，则混合前的总焓为 H = n A H *m ，A + n B H *m ，B 混合后的总焓为 H ΄ = n A H m ，A + n B H m ，B此混合（即溶解）过程的焓变为 ΔH = H ΄ – H = n A （H m ，A – H *m ，A ）+ n B （H m ，B – H *m ，B ） = n A ΔH m ，A + n B ΔH m ，B根据定义，ΔH m ，A 即为该浓度溶液的微分稀释热，ΔH m ，B 即为该浓度溶液的微分溶解热，积分溶解热则为：,,0,,As m A m Bm AmBB Bn H Q H H n HHn n ∆==∆+∆=∆+∆ 故在Q s ~ n 0图上，某点切线的斜率即为该浓度溶液的微分稀释热，截距即为该浓度溶液的微分溶解热。
物理化学实验溶解热的测定
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物理化学实验—溶解热的测定
二、三人同时操作。1人采零，按锁定；1人点“开始计时” ，同时记下“标准北京时间”；1人加料。
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物理化学实验—溶解热的测定
注意
软件操作中 串口设置为：COM1
在温差=-0.001时，加入下一个样品
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（Ⅱ-2-16）
本实验采用电热补偿法，测定KNO3在水溶液中的积分溶 解热，并通过图解法求出其它三种热效应。
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物理化学实验—溶解热的测定
四、仪器药品
微型计算机
SWC-RJ溶解热测定装置 WLS-2型可调式恒流电源(1A，0V～ 15V) 速度可调磁力搅拌器 １．仪器
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 Q 溶液中产生的热效应，以 Q
n 1 T , P ,n2 表示，简写为
n 1 n2
。
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2．每次样品的加入。
3．搅拌速度宜快。
注意
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物理化学实验—溶解热的测定
六、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．搅拌速度宜快。
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，并在110℃烘干。 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。 5．记下每次加入样品的时间（时，分，秒）
物化实验报告溶解热的测定_KCl、KNO3资料
华南师范大学实验报告学生姓名 学 号____ 专 业 化学（师范） 年级、班级___ 课程名称 物理化学实验 实验项目 实验类型 □验证 □设计 □综合 实验时间 年 月 日 实验指导老师 实验评分 【实验目的】1. 设计简单量热装置测定某物质在水中的积分溶解热。
2. 复习和掌握常用的量热技术与温度测定与校正方法。
3. 由作图法求出该物质在水中的摩尔稀释焓、微分溶解焓、微分稀释焓。
【实验原理】溶解热，即为一定量的物质溶解于一定量的溶剂中所产生的热效应。
溶解热除了与溶剂量及溶质量有关外，还与体系所处的温度及压力有关。
溶解热分为积分溶解热和微分溶解热。
积分溶解热是指在等温等压下把1mol 溶质溶解在一定量的溶剂中时所产生的热效应。
它是溶液组成的函数，若形成溶液的浓度趋近于零，积分溶解热也趋近于一定值，称为无限稀释积分溶解热。
积分溶解热是溶解时所产生的热量的总和，可由实验直接测定。
微分溶解热是等温等压下，在大量给定浓度的溶液里加入1mol 溶质时所产生的热效应，它可以表示为0,,)(np T sol n H∂∆∂，因溶液的量很大，所以尽管加入1mol 溶质，浓度仍可视为不变。
微分热难以直接测量，但可通过实验，用间接的方法求得。
溶解热的测量可通过绝热测温式量热计进行，它是在绝热恒压而且不做非体积功的条件下，通过测定量热系统的温度变化，而推算出该系统在等温等压下的热效应。
本实验采用标准物质法进行量热计能当量的标定。
利用1molKCl 溶于200mL 水中的积分溶解热数据进行量热计的标定。
当上述溶解过程在恒压绝热式量热计中进行时，可设计如下途径：在上述途径中，ΔH1为KCl(s)、H2O(l)及量热计从T1等压变温至T2过程的焓变，ΔH2则为在T2温度下，物质的量为n1 mol的KCl(s)溶于n2 mol H2O(l)中，形成终态溶液的焓变。
因为ΔH=ΔH1 +ΔH2=0ΔH2 =－ΔH1所以ΔH1=[ n1 C p,m(KCl,s)+ n2C p,m(H2O,l)+K]×(T2－T1)ΔH2=n1Δsol H mK=－[n1 C p,m(KCl,s)+ n2C p,m(H2O,l)]+ n1Δsol H m/( T2－T1)=－[m1 C p (KCl,s)+ m2 C p (H2O,l)]+ m1Δsol H m/M1ΔT （1）式中，m1、m2分别为溶解过程加入的KCl(s)和H2O(l)的质量；C p,m为物质的恒压比热容；C p (KCl,s)=0.699kJ/(kg·K)，C p (H2O,l)=4.184 kJ/(kg·K)；M1为KCl的摩尔质量；ΔT= T2－T1，即为溶解前后系统温度的差值；Δsol H m为1mol KCl溶解于200mL H2O的积分溶解热，其不同温度下的积分溶解热值见附录。
实验一溶解热的测定
实验一 溶解热的测定一、目的1、了解电热补偿法测定热效应的基本原理及仪器使用。
2、测定硝酸钾在水中的积分溶解热，并用作图法求得其微分稀释热、积分稀释热和微分溶解热。
3、初步了解计算机采集处理实验数据、控制化学实验的方法和途径。
二、基本原理1、物质溶解于溶剂过程的热效应称为溶解热。
它有积分（或变浓）溶解热和微分（或定浓）溶解热两种。
前者是1 mol 溶质溶解在n 0 mol 溶剂中时所产生的热效应，以Q s 表示。
后者是1 mol 溶质溶解在无限量某一定浓度溶液中时所产生的热效应，即0,,s T p n Q n ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭。
溶剂加到溶液中使之稀释时所产生的热效应称为稀释热。
它也有积分（或变浓）稀释热和微分（或定浓）稀释热两种。
前者是把原含1 mol 溶质和n 01 mol 溶剂的溶液稀释到含溶剂n 02 mol 时所产生的热效应，以Q d 表示，显然，Q d = Q s ，n02 – Q s ，n01。
后者是1 mol 溶剂加到无限量某一定浓度溶液中时所产生的热效应，即0,,s T p nQ n ⎛⎫∂⎪∂⎝⎭。
2、积分溶解热由实验直接测定，其它三种热效应则需通过作图来求：设纯溶剂、纯溶质的摩尔焓分别为H *m ，A 和H *m ，B ，一定浓度溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为H m ，A 和H m ，B ，若由n A mol 溶剂和n B mol 溶质混合形成溶液，则混合前的总焓为 H = n A H *m ，A + n B H *m ，B 混合后的总焓为 H ΄ = n A H m ，A + n B H m ，B此混合（即溶解）过程的焓变为 ΔH = H ΄ – H = n A （H m ，A – H *m ，A ）+ n B （H m ，B – H *m ，B ） = n A ΔH m ，A + n B ΔH m ，B根据定义，ΔH m ，A 即为该浓度溶液的微分稀释热，ΔH m ，B 即为该浓度溶液的微分溶解热，积分溶解热则为： ,,0,,As m A m Bm AmBB Bn H Q H H n HHn n ∆==∆+∆=∆+∆ 故在Q s ~ n 0图上，某点切线的斜率即为该浓度溶液的微分稀释热，截距即为该浓度溶液的微分溶解热。
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硝酸钾溶解热的测定
贾毅
（湖南理工学院化学化工学院制药09-1BF湖南省岳阳市413000）
【摘要】本实验采用绝热式测温量热计测定KNO3在溶解过程中所引起的热力学温度变化来测定其溶解热。
【关键词】溶解热溶解吸热硝酸钾温度变化热效应
【前言】溶解热指的是在一定温度以及压力下，一摩尔的溶质溶解在大体积的溶剂时所发出或吸收的热量。
盐类的溶解往往同时进行着两个过程：一是晶格破坏，为吸热过程；二是离子的溶剂化，为放热过程。
溶解热是这两种热效应的总和。
本实验为KNO3在定压、不做非体积功的近似绝热体系中进行，体系的总的总焓保持不变，根据热平衡，即可计算过程所涉及的热效应。
【实验部分】
1、实验原理
1.1 本实验测定KNO3溶解在水中的积分溶解热。
本实验采用绝热是测温量热计，它是一个包括量热器、搅拌器、电加热器和温度计等的量热系统，采用的量热计时为一杜瓦瓶，并加以盖以减少辐射、传导、对流、蒸发等热交换。
亦为本实验所用装置。
电加热器为镍铬丝加热丝，装有盛有油介质的硬质玻璃管中。
为使得均匀有效的搅拌，采用电磁搅拌。
用数学温度计测量温度的变化。
1.2 本实验测定KNO3在水中的溶解是一个吸热过程，可用电热补偿法，即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，再用电热补偿法使体系温度升高的过程。
根据所消耗的电能求出热效应Q。
1.3 相关公式： Q = I2Rt = UIt
式中：Q为热效应（J）
I为通过电阻R的电流强度（A）;
U为所加电压值（V）;
T为通电时间（s）.
2、实验仪器与试剂
2.1实验仪器
杜瓦瓶数字温度计
2.2实验试剂
硝酸钾（AR）水
3、实验步骤
3.1 开启数字温度温差仪预热15min；
3.2 将所称取的一定量的硝酸钾固体放在杜瓦瓶的加料管中；
3.3 用量筒量取500ml蒸馏水装入杜瓦瓶中，接好数字温度显示仪，放入磁石，并启动磁力搅拌器，保持60-90转/分钟的搅拌速度，加热使温度上升0.5℃，停止加热；
3.4 待温度基本稳定后，开始记录温度，调节时间为每分钟一次，共计量8次温度；
3.5 打开杜瓦瓶盖，将一定量的硝酸钾固体迅速加入量热计中，盖上盖，继续搅拌，改变时间为每半分钟一次，继续记录温度。
当温度不在下降而且平衡后，改变时间为每分钟一次，继续记录8个数据。
3.6 启动加热电源，在恒定电压下继续加热，继续记录温度，使得温度上升到开始温度时停止加热。
记录温度一直到平衡后再记录8个温度。
3.7 关闭电源，打开盖子，，清洗实验器材等。
4、实验数据及处理
4.1 常规数据记录
室温：20.07℃气压：101.7kpa 硝酸钾的质量：6.42g
水：500ml 电功率：2W 开始温度：20.14℃
4.2 实验数据记录
表 4—1 加入硝酸钾之前的数据每分钟一次
表 4—2 加入硝酸钾后的数据每半分钟一次
表 4—3 稳定之后的数据每分钟一次
表 4—4 启动电源后的数据每分钟一次
4.3 数据分析
由 表 4—1、2、3做图
c
t
由 表 4—3、4、5 做图
c
t
4.4数据计算
△T e = 20.18-19.84 = 0.34
J/ 229334.060)508515(2t
=÷⨯-⨯=∆=
Te
IU C ℃ △T s = 19.65-20.45 = 0.8 W
T s M C H ∆=
∆ = 3.229×103 ×(-0.8)×101/6.42 = -40.639
kJ/mol 查表知：25℃时硝酸钾的溶解热是-8.28 kJ/mol ，所有硝酸盐溶于水都吸热。
5、结果讨论
5.1 )由于杜瓦瓶并不是严格的绝热体系，因此，在盐溶解过程中体系和环境仍会有微小的热交换。
5.2 实验开始时体系的设定温度比环境温度高0.5℃是为了体系在实验过程中能更接近绝热条件，减小热损耗。
5.3 本实验装置除测定溶解热外，还可用来测定液体的比热，水化热，生成热及液态有机物的混合热等热效应。
5.4 本实验用电热补偿法测量溶解热时，整个实验过程要注意电热功率的检测准确，但实验过程中电压V 则常在变化，很难得到一个准确值。
本实验装置使用计算机控制技术，采用传感器收集数据，使整个实验自动化完成，则可以提高实验的准确度。
参考文献
[1]. 南京大学物理化学研究室.傅献彩 沈文霞 姚天扬 物理化学 第四版.
[2]河北科技大学物理化学教研室编，物理化学实验，北京理工大学出版社，2005 [3]复旦大学等，物理化学实验，高等教育出版社，1993。