溶解热测试仪使用说明

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溶解热的测定

溶解热的测定

溶解热的测定溶解热的测定[适用对象] 药学、药物制剂、中药学、制药工程、中药学(国际交流方向)、生物工程专业[实验学时] 3学时一、实验目的1、用量热法测定KNO3在水中的溶解热。

2、掌握测温量热的基本原理和测量方法。

3、了解量热法测定积分溶解热的基本原理。

二、实验原理物质溶解时常伴有热效应,此热效应称为该物质的溶解热。

物质的溶解热通常包括溶质晶格的破坏和溶质分子或离子的溶剂化。

其中,晶格的破坏常为吸热过程,溶剂化作用常为放热过程,溶解热即为这两个过程的热量的总和。

而最终是吸热或放热则由这两个热量的相对大小所决定。

温度、压力以及溶质和溶剂的性质、用量、是影响溶解热的显著因素,根据物质在溶解过程中溶液浓度的变化,溶解热分为变浓溶解热和定浓溶解热,变浓溶解热又称积分溶解热,为定温定压条件下一摩尔物质溶于一定量的溶剂形成某浓度的溶液时,吸入或放出的热量,定浓溶解热又称微分溶解热,为定温定压条件下一摩尔物质溶于大量某浓度的溶液时,产生的热量。

积分溶解热可用量热法直接测得,微分溶解热可从积分溶解热间接求得,方法是,先求出在定量溶剂中加入不同溶质时的积分溶解热,然后以热效应为纵坐标,以溶质摩尔数为横坐标绘成曲线,曲线上的任何一点的斜率即为该浓度时的微分溶解热。

量热法测定积分溶解热,通常在被认为是绝热的量热计中进行,首先标定该量热系统的热容量,然后通过精确测量物质溶解前后因吸热或放热引起量热体系的温度变化,来计算溶解过程的热效应,并据此计算物质在该溶液温度、浓度下的积分溶解热。

1.量热系统热容量的标定用一已知积分溶解热的标准物质,在量热计中进行溶解,测出溶解前后量热系统的温度变化值ΔTS ,则量热系统的热容C可以根据下式计算:式中mS和MS分别为标准物质的质量和摩尔质量,ΔHS为标准物质在某溶液温度及浓度下的积分溶解热,此值可由手册上查得,C 为量热系统的热容。

2.积分溶解热的测定将上式用于待测物质即得:式中m和M分别为待测物质的质量和摩尔质量,ΔT为待测物质溶解前后量热系统的温度变化值;C为已标定的量热系统的热容。

溶解热的测定实验报告

溶解热的测定实验报告

溶解热的测定实验报告实验目的,通过本实验,我们旨在通过测定物质的溶解热来探究其热力学性质,并通过实验数据的分析,掌握溶解热的测定方法和步骤。

实验仪器与试剂,实验仪器包括热量计、热量计杯、电磁搅拌器、温度计等;实验试剂为待测物质和溶剂。

实验原理,在本实验中,我们将待测物质与溶剂混合,并通过测定混合物的温度变化来计算溶解热。

根据热力学原理,当物质溶解时,会吸收或释放一定量的热量,而溶解热则是单位物质在溶解过程中吸收或释放的热量。

实验步骤:1. 将热量计杯置于热量计中,加入一定量的溶剂,并记录溶剂的初始温度。

2. 将待测物质加入热量计杯中,并迅速搅拌均匀,记录混合物的最终温度。

3. 根据温度变化和溶剂的热容量,计算出溶解热的值。

实验数据处理:根据实验数据和原理公式,我们可以计算出待测物质的溶解热。

在实验中,我们需要注意控制实验条件,确保实验数据的准确性和可靠性。

同时,还需要进行数据处理和分析,得出溶解热的准确数值。

实验结果与讨论:通过实验数据处理,我们得到了待测物质的溶解热值,并对实验结果进行了讨论和分析。

在讨论中,我们可以比较不同物质的溶解热值,探讨其在热力学上的差异和特点,从而加深对溶解热的理解。

结论:在本次实验中,我们成功测定了待测物质的溶解热,并通过数据分析得出了准确的结果。

通过本实验,我们对溶解热的测定方法和步骤有了更深入的了解,为进一步研究物质的热力学性质奠定了基础。

总结,通过本次实验,我们不仅学习了溶解热的测定方法和步骤,还掌握了实验数据处理和分析的技巧。

实验中的经验和收获将对我们今后的实验和研究工作产生积极的影响。

同时,我们也意识到在实验中需要严格控制实验条件,确保实验数据的准确性和可靠性。

致谢,在此,特别感谢实验指导老师对我们实验过程中的指导和帮助,以及实验室工作人员对实验设备和试剂的准备工作。

同时也感谢实验小组成员的合作和努力,共同完成了本次实验。

参考文献:1. 《物理化学实验指导》,XXX,XXX出版社,201X年。

物化实验报告-溶解热的测定

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)。

溶解热的测定

溶解热的测定

溶解热的测定同组实验者:实验日期:5.7提交报告日期:5.14带班助教姓名:一、引言(实验目的/原理)具体操作变动点:①由实验开始前并没有调节水的温度使之尽可能接近室温,而是通过水温不变说明溶剂和外界环境不存在热交换。

②实验过程中并没有严格保证体系稳定后继续记录4分钟或八分钟,而是在观察到数据平衡后即可进行下一步实验。

二、实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图仪器:保温瓶(750ml)*1、磁力搅拌器、热敏电阻测温装置*1、加热器、直流稳压稳流电源、万用电表、秒表、容量瓶(500ml)、温度计、研体、称量瓶、分析天平。

药品:KNO3(AR)。

2.2 实验条件室内温度:18.9℃湿度:30% 压力:100.95kPa2.3 实验操作步骤及方法要点1.搭装置,要求装置绝热性能良好。

2.连电路,将加热电源、保温瓶内加热电阻、万用表串联起来。

加热电源先不要开。

3.用去离子水冲洗保温瓶,然后量取500 mL去离子水注入保温瓶中。

开动搅拌器。

用惠斯通电桥将M400软件第一路值调到0(让当前温度对应0)左右,待温度基本稳定后,记录约4 min。

4.打开电源开关,设定电源输出的电压值(20 V以上)和电流值(0.95 A)。

5.按下电源的“输出”按键,开始加热,电流以万用表上的值为准,温度上升至2时(以无纸记录仪上显示的数值为准)停止加热。

待温度稳定后再记录一段时间。

注意加热会有余温。

6.在保温瓶中加入5 g研细的KNO3。

由于KNO3溶解吸热,温度降低,待温度稳定后再记录8 min 左右。

本实验采用称量瓶装样品,直接倒入。

由减量法求出样品质量,归零。

7.按下电源的“输出”按键,开始加热,同时打开秒表计时。

输出电压升至多少时停止加热,应根据下次加入KNO3的量估算(以尽量减小和外界的热交换带来误差)。

停止加热,同时停止计时,记下加热时间。

待温度稳定后再记录一段时间。

8.按上述步骤依次加入约6 g、7 g、8 g、8 g、7 g和6 gKNO3。

实验一溶解热的测定

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。

溶解热的测定实验报告

溶解热的测定实验报告

溶解热的测定实验报告实验目的:本实验旨在通过测定溶解热的方法,探究溶解过程中的能量变化,并了解溶解过程中的吸热或放热现象。

实验仪器:热量计、电子天平、恒温槽、烧杯、玻璃棒等。

实验原理:溶解热是指单位物质在吸热或放热下完全溶解所需吸收或放出的热量。

根据热力学第一定律,物质溶解时需要吸收热量应与物质溶解时释放的热量之和相等。

实验中,我们可以通过热量计来测定单位物质溶解时所吸收的热量,从而得到溶解热。

实验步骤:1.首先,在恒温槽中预先调节溶液的温度,使其保持恒定。

2.称取一定质量的物质(例如NaCl)放入烧杯中,并记录其质量。

3.将烧杯放入恒温槽中,使溶液与温度恒定的介质充分接触,等待溶解过程完成。

4.测量热量计中的温度变化,并记录下来。

5.从热量计的示数中计算出所吸收或放出的热量。

实验结果:通过实验测得,以1g的物质溶解过程中吸热量为Q(J),则单位质量物质的溶解热即为ΔH = Q/m (J/g),其中m为物质的质量。

实验讨论:1.根据实验数据,我们可以推断溶解过程中的溶解热是吸热还是放热的。

如果测得的热量为正值,则说明溶解过程为吸热过程;如果热量为负值,则说明溶解过程为放热过程。

2.溶解热与物质之间的相互作用力有关,较强的相互作用力导致溶解热较大的正值,而较弱的相互作用力则导致溶解热为负值。

3.实验中,我们可以选择不同的物质进行测定,比较它们的溶解热大小,从中探究物质溶解过程中的相互作用力的差异。

4.溶解热的测定还可以应用于其他领域,如药物研发、化工工艺等。

了解和掌握物质的溶解热有助于优化工艺和提高效率。

实验结论:通过本实验的测定,我们可以得到不同物质的溶解热,从中了解物质溶解过程中的能量变化。

实验中使用的测定方法能够较准确地获得溶解热的数值,为后续研究和应用提供了基础。

研究溶解热有助于深入了解物质溶解过程中的能量变化与物质特性之间的关系,进一步推动相关领域的发展和创新。

溶解热的测定(KNO3溶解热的测定)

溶解热的测定(KNO3溶解热的测定)
3.用分析天平准确称量上面8个盛有KNO3的称量瓶,称量后将称量瓶 放回干燥器中待用。
4.在杜瓦瓶中装入200ml蒸馏水,调好数字式精密贝温度计,连好 线路(杜瓦瓶用前需干燥)。
5.经教师检查无误后接通电源,调节稳压电源,使加热器功率约为 2.5W,保持电流稳定,开动搅拌按扭,当水温慢慢上升到比室温水高出 1.5℃时读取准确温度,按下秒表开始计时,同时从加样漏斗处加入第 一份样品,并将残留在漏斗上的少量KNO3全部掸入杜瓦瓶中,然后用塞 子堵住加样口。记录电压和电流值,在实验过程中要一直搅拌液体,加 入KNO3后,温度会很快下降,然后再慢慢上升,待上升至起始温度点 时,记下时间(读准至秒,注意此时切勿把秒表按停),并立即加入第 二份样品,按上述步骤继续测定,直至八份样品全部加完为止。
图Ⅲ-2-1 QS—n0关系图 由图Ⅲ-2-1可见,欲求溶解过程的各种热效应,首先要测定各种浓度下 的积分溶解热,然后作图计算。
一般量热计由数字式精密温度计、搅拌器、杜瓦瓶、加样漏斗和加 热器等组成。
3.测量热效应是在“量热计”中进行。量热计的类型很多,分类方 法也不统一,按传热介质分有固体或液体量热计,按工作温度的范围分 有高温和低温量热计等。一般可分为两类:一类是等温量热计,其本身 温度在量热过程中始终不变,所测得的量为体积的变化,如冰量热计 等;另一类是经常采用的测温量热计,它本身的温度在量热过程中会改 变,通过测量温度的变化进行量热,这种量热计又可以是外壳等温或绝 热式的等。本实验是采用绝热式测温量热计,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,如图Ⅲ-2-2所示量热计直径为 8cm、容量为1000mL的杜瓦瓶,并加盖以减少辐射、传导、对流、蒸发 等热交换。电加热器是用直径为0.1mm的镍铬丝,其电阻约为10Ω,装 在盛有油介质的硬质薄玻璃管中,玻璃管弯成环形,加热电流一般控制 在300mA~500mA。为使均匀有效地搅拌,一般用电动搅拌器,也可按捏 长短不等的两支滴管使溶液混合均匀。用用数字精密温度计测量温度变 化。在绝热容器中测定热效应的方法有两种:

实验3 溶解热的测定

实验3 溶解热的测定

实验3溶解热的测定1 引言1.1 实验目的1.1.1 测量硝酸钾在不同浓度水溶液的溶解热,求硝酸钾在水中溶解过程的各种热效应。

1.1.2 掌握量热装置的基本组合及电热补偿法测定热效应的基本原理。

1.1.3 复习和掌握常用的测温技术。

1.2 实验原理1.1.1基本概念溶解热在恒温恒压下,溶质B 溶于溶剂A(或溶于某浓度溶液)中产生的热效应,用sol H ∆表示。

摩尔积分溶解热在恒温恒压下,1mol 溶质溶解于一定量的溶剂中形成一定浓度的溶液,整个过程产生的热效应。

用sol m H ∆表示。

sol sol m BHH n ∆∆=(1) 式中,B n 为溶解于溶剂A 中的溶质B 的物质的量。

摩尔微分溶解热在恒温恒压下,1mol 溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应,以,,()A sol T P n B H n ∂∆∂表示,简写为()A sol n BHn ∂∆∂。

稀释热在恒温恒压下,一定量的溶剂A 加到某浓度的溶液中使之稀释,所产生的热效应。

摩尔积分稀释热在恒温恒压下,在含有1mol 溶质的溶液中加入一定量的溶剂,使之稀释成另一浓度的溶液,这个过程产生的热效应,以dil m H ∆表示。

21dil m sol m sol m H H H ∆=∆-∆(2)式中,2sol m H ∆、1sol m H ∆为两种浓度的摩尔积分溶解热。

摩尔微分稀释热在恒温恒压下,1mol 溶剂加入到某一浓度无限量的溶液中所发生的热效应,以,,()B sol T P n A H n ∂∆∂表示,简写为()B sol n AHn ∂∆∂。

1.1.2计算原理在恒温恒压下,对于指定的溶剂A 和溶质B ,溶解热的大小取决于A 和B 的物质的量,即(,)sol A B H n n ∆=⎰(3)由(3)式可推导得:,,,,()()B A sol sol sol A T P n B T P n A B H HH n n n n ∂∆∂∆∆=+∂∂(4) 或,,,,()()B A sol sol A sol m T P n T P n B A BH H n H n n n ∂∆∂∆∆=+∂∂(5) 令0/A B n n n =,(5)改写为:0,,,,()()B A sol sol sol m T P n T P n A BH HH n n n ∂∆∂∆∆=+∂∂(6) (6)式中的sol m H ∆可由实验测定,0n 由实验中所用的溶质和溶剂的物质的量计算得到。

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