积分溶解焓和微分溶解焓

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实验1 溶解焓的测定

实验1 溶解焓的测定

实验1 溶解焓的测定【实验目的】1.学会用量热法测定盐类的积分溶解焓;2.掌握雷诺图解法求真实温度的原理和方法;3.熟悉数字贝克曼温度计的使用方法。

【实验原理】盐类溶解通常包含晶格破坏和离子溶剂化两个过程。

前者吸热,后者放热,两个过程热效应的总和就是盐类溶解过程的热效应。

等压下1mol溶质溶解过程的热效应称为该物质的溶解焓,单位为J·mol-1。

温度、压力、溶质和溶剂的性质以及用量都会影响溶解焓数值。

溶解焓分为积分溶解焓和微分溶解焓。

摩尔积分溶解焓是指在一定温度、压力下把1mol溶质溶解于一定量溶剂中(通常指200 mL水)形成一定浓度的溶液时所吸收或放出的热量。

由于此过程中溶液浓度是连续变化的,故又称积分溶解焓为变浓溶解焓。

微分溶解焓是指在温度、压力及溶液组成不变的条件下,向溶液中加入溶质后的热效应,也可理解为将1mol溶质溶解于无限大量的某一定溶液中所产生的热效应,由于此过程中,溶液浓度只有微小的变化或者可以视为不变,故微分溶解焓又称为定浓溶解焓。

它是溶液组成的函数。

在绝热容器中测定积分溶解焓的方法大致有两种:一种是先用标准物质测出热量计的热容,然后再测定待测物质溶解过程的温度变化,从而可求出待测物质的积分溶解焓;另一种是测定溶解过程中温度的降低,然后由电热法使该体系恢复到起始温度,根据所耗电能计算出热效应。

本实验拟采用第一种方法测定NH4Cl溶于水的积分溶解焓。

取一定量溶剂于量热计(绝热)中,等压条件下,将定量溶质溶解于量热计内的溶剂中,用数字式贝克曼温度计测定溶解过程的温度变化。

根据绝热系统热效应为零可求得该物质的溶解焓:()[]22211m TM C C m C m m sol ∆++-=H ∆热量计的热容是指除溶液外,使系统升温1K 所需的热量/J·K -1,可通过测定已知积分溶解焓的标准物质KCl 的T ∆,标定出C 值。

不同温度下KCl 在水中的溶解焓见教材表1.1。

溶解热的测定

溶解热的测定

溶解热的测定一、实验目的1、用电加热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热与溶质浓度间的函数关系。

2、由实验数据计算溶液的微分溶解热和积分稀释热(冲淡热)。

二、实验原理对溶质在纯溶剂或者溶液中的溶解过程伴随的热效应的定量研究,已经通过引入积分溶解热和微分溶解热的概念而得到系统化的分析。

积分溶解热,(I. 表示intergral,S. 表示solution),与溶液浓度有关。

某个特定浓度时的积分溶解热定义为:恒温恒压下,1摩尔溶质溶解在足量的纯溶剂中形成该浓度的溶液的过程中发生的反应热。

因为压力是恒定的,若只考虑系统做体积功,则反应热即为焓变。

由此可知,在水中的就等于下面过程的焓变:符号表示1摩尔溶于n摩尔水所形成的溶液。

例如,在T、p恒定条件下,1mol溶于500g水过程的热就是浓度溶液的积分溶解热。

微分溶解热的定义为:是在T、p恒定条件下,溶质溶于溶剂过程的焓变;根据积分溶解热定义,应为1mol溶质溶解在mol溶剂中时发生的反应热,则。

微分溶解热可以看作在T、p恒定条件下,将1mol 溶质加入极大量的溶液中引起的焓变,由于溶液的数量巨大,多加入1mol溶质不会改变溶液的浓度。

现在假定,在T、p恒定条件下,(体积为)水中已经溶解有m mol溶质,溶液摩尔浓度为,此时向该溶液中再加入极微量的dm mol溶质,所引起的焓变为。

根据微分溶解热的定义:上式可以展开为:该方程右边两项均与溶质的浓度有关,因此微分溶解热也是溶液浓度的函数。

当溶质的数量不变时,向溶液中加入溶剂就产生稀释作用(或冲淡作用),其热效应可以用积分稀释热(积分冲淡热)和微分稀释热(微分冲淡热)进行度量。

积分稀释热的定义是:恒温恒压下,向含有1 mol溶质的、浓度为的溶液中加入足够量的溶剂,使得溶液浓度变为,该过程的热效应称为在浓度、之间的积分稀释热,符号为(I表示intergral,D表示dilution)。

根据焓函数是状态函数的性质,显然有微分稀释热的定义为:其中各项变量的定义与前文中相同。

纳米二水合草酸锌的积分溶解焓和微分溶解焓

纳米二水合草酸锌的积分溶解焓和微分溶解焓

纳米二水合草酸锌的积分溶解焓和微分溶解焓纳米二水合草酸锌(ZnC2O4·2H2O)是一种金属酸盐,具有多种用途。

溶解焓是指溶解某物时耗费的焓。

积分溶解焓和微分溶解焓是溶解焓的两种计算方法。

积分溶解焓是指在所有溶质从完全不溶变为完全溶解时耗费的总焓,它是溶质从0开始进行溶解到达最终状态所耗费的总焓,即溶解焓曲线下方的总面积。

积分溶解焓也可以理解为某物从完全不溶到完全溶解所耗费的总能量。

微分溶解焓是指溶质从小量开始溶解到达最佳溶解度时所耗费的焓,即溶解焓曲线上每一点的斜率。

它可以理解为某物从零开始溶解的每一步所耗费的能量,或者某物每一步溶解的变化率。

积分溶解焓和微分溶解焓都是用来研究物质溶解过程中耗费能量的方法,是溶质溶解动力学研究的重要手段。

纳米二水合草酸锌的积分溶解焓是指将该物质从完全不溶变为完全溶解时,所耗费的总焓。

该物质的积分溶解焓可以用实验测定的溶解焓曲线来计算,该曲线下方的总面积即为积分溶解焓。

它可以用来衡量溶质从完全不溶变为完全溶解时所耗费的总能量,是研究溶质溶解过程中消耗焓的重要参数。

纳米二水合草酸锌的微分溶解焓是指将该物质从小量开始溶解到达最佳溶解度时所耗费的焓。

它可以用溶解焓曲线上每一点的斜率来计算,它可以衡量溶质每一步溶解的变化率,或者某物每一步溶解的能量消耗。

该参数对于了解溶质溶解过程中所耗费的能量有很大的作用,是研究溶质溶解动力学的重要依据。

综上所述,纳米二水合草酸锌的积分溶解焓和微分溶解焓是研究溶质溶解过程中耗费的能量的重要参数,是溶质溶解动力学研究的重要依据。

它们可以用溶解焓曲线来计算,分别可以衡量溶质从完全不溶到完全溶解所耗费的总能量,以及溶质每一步溶解的变化率、每一步溶解的能量消耗。

物化实验报告:溶解热的测定 KCl、KNO3

物化实验报告:溶解热的测定 KCl、KNO3

华南师范大学实验报告课程名称 物理化学实验 实验项目 溶解热的测定【实验目的】1.用量热计简单测定硝酸钾在水中的溶解热。

2.掌握贝克曼温度计的调节和使用。

【实验原理】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。

最终是吸热还是放热,则由这两种热效应的相对大小来决定。

本实验在定压、不做非体积功的绝热体系中进行时,体系的总焓保持不变,根据热平衡,即可计算过程所涉及的热效应。

T C C W C W W M H m sol ∆⋅++-=∆][322111)( (3.1)式中: m Sol H ∆为盐在溶液温度和浓度下的积分溶解热,单位:kJ ·mo1–1;1W 为溶质的质量,单位:kg ;T ∆为溶解过程的真实温差,单位:K ;2W 为水的质量,单位:kg ;M 为溶质的摩尔质量,单位:kg ·mo1–1;21C C 、分别为溶质和水的比热,单位:11--⋅K kg kJ ;度升3C 为量热计的热容(指除溶液外,使体系温高1℃所需要的热量) ,单位:kJ 。

图3.1溶解热测定装配图1.磁力搅拌器;2.搅拌磁子;3.杜瓦瓶;4.漏斗;5.传感器;6.SWC —IIC 数字贝克曼温度仪.实验测得W 1、W 2、ΔT 及量热计的热容后,即可按(3.1)式算出熔解热m Sol H 。

【仪器与药品 】溶解热测量装置一套(如图3.1所示);500ml 量筒一个;KCl(A.R.) ;KNO 3(A.R.)【实验步骤】1.量热计热容的测定:本实验采用氯化钾在水中的溶解热来标定量热计热容3C 。

为此,先在干净的量热计中装入500m1蒸馏水,将与贝克曼温度计接好的传感器插入量热计中,放在磁力搅拌器上,启动搅拌器, 保持60-90转/分钟的搅拌速度,此时,数字显示应在室温附近,至温度变化基本稳定后,每分钟准确记录读数一次,连续8次后,打开量热计盖,立即将称量好的10克氯化钾(准确至0.01克)迅速加入量热计中,盖上盖,继续搅拌,每分钟记录一次读数,读取12次即可停止。

溶解热的测定

溶解热的测定

实验7 溶解热的测定一. 实验目的:1.掌握电热补偿法测定热效应的基本原理。

2. 用电热补偿法测定KNO 33. 掌握溶解热测定仪的使用。

在不同浓度水溶液中的积分溶解热,并用作图法求出硝酸钾在水中的微分溶解热、积分稀释热和微分稀释热 二.实验原理:物质溶解过程所产生的热效应称为溶解热,可分为积分溶解热和微分溶解热两种。

积分溶解热是指定温定压下把1mol 物质溶解在n o mol 溶剂中时所产生的热效应。

由于在溶解过程中浓度不断改变,因此又称为浓变溶解热,以Δsol (∂Δsol H ∂n)H 表示。

微分溶解热是指定温定压下把1mol 物质溶解在无限量某一定稀释溶液中所产生的热效应。

在溶解过程中浓度可视为不变,因此又称为定浓溶解热,以 T,P,no 表示,即定温定压定溶剂状态下,由微小的溶质增量所引起的热量变化。

稀释热是指将溶剂添加到溶液中,使溶液稀释过程中的热效应,又称为冲淡热。

也有积分稀释热和微分稀释热之分。

积分溶解热是指在定温定压下把原含1mol 溶质和n 0mol 溶剂的溶液冲淡到含有n 02mol 溶剂时的热效应,为量浓度的积分溶解热之差。

微分稀释热是指将1mol 溶剂加到某一浓度的无限量溶液中所引起的热效应以(∂Δsol H ∂n 0)T,P ,no 表示,即定温定压定溶质状态下,由微笑溶剂增量所引起的热量变化积分溶解热的大小与浓度有关,但不具有线性关系。

通过实验测定可以绘制出一条积分溶解热Δsol H 与相对于1mol 溶质的溶剂量n 0之间的关系曲线,如右图所示,,其它3种热效应由 Δsol H- n 0曲线求得。

设纯溶剂和纯溶质的摩尔焓分别为H m1和H m2,当溶质溶解于溶剂变成溶液后,在溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为H 1和H 2,对于由n 1mol 溶剂和n 2mol 溶质组成的体系,在溶解前体系总焓为H =n 1H m1+n 2H m2 设溶液的焓为H ′=n 1H 1+n 2H 2此混合(即溶解)过程的焓变为ΔH = H΄ – H = n 1(H 1- H m1)+ n 2(H 2 –H m2)= n 1ΔH 1+ n 2ΔH 2在无限量溶液中加入1mol 溶质,上次第一项可以认为不变,再次条件下产生的热效应为ΔH 。

KCl的溶解焓

KCl的溶解焓

序号 02学号 14091700344 物理化学设计性实验(论文)题目:氯化钾溶解焓的测定作者秦华系别化工系年级 2009级指导教师张建策完成时间 2011年11月6日摘 要: 物质溶解在溶剂中存在着两个过程,一是晶格破坏的吸热过程;二是离子溶剂化,即离子的水合作用,为放热过程。

溶解焓是这两个过程热效应的总和。

积分溶解焓是指在一定温度、压力下,将1mol 溶质溶于一定量溶剂中形成一定浓度的溶液时,所吸收或放出的热量。

微分溶解焓是指在温度、压力及溶液组成不变的条件下,向溶液中加入溶质后的热效应。

本次实验采用了量热法测定氯化钾的溶解焓。

关键词:溶解焓;积分溶解焓;微分溶解焓;量热法;氯化钾的溶解焓1 前言积分溶解焓可以由实验测定,在绝热容器中测定积分溶解焓的方法一般有两种:一是先用标准物质测出热量计的热容,然后测定待测物质溶解过程的温度变化,从而求出待测物质的积分溶解焓;二是测定溶解过程中温度的降低,然后由电热法使该体系恢复到起始温度,根据所耗电能计算热效应。

2 实验部分2.1实验目的1、学会用量热法测定KCl 的积分溶解焓2、掌握计温、量热的基本原理和测量方法2.2 实验原理溶解过程的温度变化用数字式贝克曼温度计测定,量热法测定积分溶解焓,通常是在具有良好绝热层的热量计中进行。

在恒压条件下,由于热量计是绝热系统,溶解过程中所吸收或放出的热全部由系统温度变化反映出来。

把杜瓦瓶做成的量热计看成绝热体系,在杜瓦瓶中加一定量的水,搅拌,用数显热电偶或热电阻温度计相隔一定时间测定温度。

用一定的功率加热一段时间,测定水上升的温度ΔTe ,从而算出热容量C 。

另取相同量的水,准确加入一定量的氯化钾,完全熔解,测定降低的温度ΔTs 。

应用雷诺校正图解外推法,分别求得升温和降温时的ΔTe 和ΔTs,根据下式计算量热计的热容量C :e T Pt C ∆=/再根据下式计算KCl 的积分溶解热:W M T C H s m /∆=∆其中W 和M 分别是KCl 的质量和摩尔质量。

溶解焓的测定_承飞_2004030024

溶解焓的测定_承飞_2004030024

溶解焓的测定承飞 2004030024 生44 同组实验者姓名 龙文实验日期 2006-2-28引言实验目的1.学习用简单量热计测定某物质在水中的积分溶解焓及用雷诺图法处理数据; 2.学习由积分溶解焓曲线求摩尔溶解焓,微分溶解焓和微分稀释焓的方法; 3.复习和掌握常用的测温技术。

实验原理摩尔溶解焓:即积分溶解焓,它是在一定温度和压力下,溶质B 溶于溶剂A 过程的焓变。

本实验在每一次溶解过程发生焓变后,通过加热所得溶液来标定本次溶解过程焓变的值。

具体步骤为:每次溶解后记下记录仪上曲线下降的格数,记为M i ;然后用恒定电流I 加热时间T ,记下曲线上升的格数,记为N 2;每次累加的加样量为n i 。

实验完成后,用万用表测出加热电阻丝的电阻R 。

则每次溶解溶质后的摩尔溶解焓为:⊿sol H m (i)=-(M i /N i n i )I 2RT (1)注意:格数都用雷诺图法确定。

摩尔稀释焓:即积分稀释焓,可由两个不同稀释度的摩尔溶解焓求得。

设两种稀释度分别为n 1,n 2,则两点间的摩尔稀释焓为:⊿dil H m =⊿sol H m ( i 1)-⊿sol H m ( i 2) (2) 微分溶解焓定义为:AnP T B n solH ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∆∂ ,微分稀释焓定义为:Bn P T A n solH ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∆∂。

根据⊿sol H m为n A,,n B 的一次齐函数,可导出 m sol H ∆=n 0B n P T A n solH ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∆∂+An P T B n solH ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∆∂,其中n 0= B A n n 。

根据摩尔溶解焓的数据作出m sol H ∆~n 0图,对曲线上任一点作切线,则微分稀释焓为切线斜率,微分溶解焓为切线与纵坐标的截距。

实验部分仪器与药品DYY-7型转移电泳仪,CJ-2磁力搅拌器,XWT 型台式自动平衡记录仪,数显惠斯通电桥,电子天平,自制杜瓦瓶 固体硝酸钾,去离子水 实验装置图,见图1:图1溶解焓实验装置图实验条件室温18摄氏度,一个大气压实验步骤分别测出室温和水温,并把水温调至室温。

【清华】030054-0310-溶解焓

【清华】030054-0310-溶解焓

溶解焓的测定姓名:张磊楠 学号2008030054 班级:生86 同组实验: 石穿实验日期:2010-3-10,交报告日期: 2010-3-17带实验助教:1. 引言王溢磊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 令0/A B n n n =,0,,,,()()B A sol sol so l m T P n T P n A BH HH n n n ∂∆∂∆∆=+∂∂ 上式中的⊿sol H m 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。

作出⊿sol H m -0n 曲线,见图1。

曲线某点(01n )的切线的斜率为该浓度下的摩尔微分稀释热(即AD CD),切线与纵坐标的截距,为该浓度下的摩尔微分溶解热(即OC )。

显然,图中02n 点的摩尔溶解热与01n 点的摩尔溶解热之差为该过程的摩尔积分稀释热(即BE )。

图1 ⊿sol H m -n 0曲线由图1可见,欲求溶解过程的各种热效应,应当测定各种浓度下的摩尔积分溶解热。

本实验采用累加的方法,先在纯溶剂中加入溶质,测出溶解热,然后在这溶液中再加入溶质,测出热效应,根据先后加入溶质总量可求n 0,而各次热效应总和即为该浓度下的溶解热。

本实验是采用绝热式测温量热计,它是一个包括杜瓦瓶、搅拌器、电加热器和测温部件等组成的量热系统。

装置及电路图如图2所示。

因本实验测定KNO 3在水中的溶解热是一个吸热过程,热量的标定可用电热补偿法,即先测定体系的起始温度,溶解过程中体系温度随吸热反应进行而降低,再用电加热法使体系升温至起始温度,根据所消耗电能求出热效应Q 。

再由下式可求算出溶解热2121sol T TH Q T T −∆=′′− , 2Q I RT = (7)式中,1T 、2T 为加入溶质始末的体系的温度;Q 为使体系从2T ′升至1T ′时的电热(J ); 2T ′、1T ′为电加热始末的体系温度,I 为电流强度(A );R 为加热器电阻(Ω);T 为通电加热时间(S )。

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积分溶解焓和微分溶解焓
在热力学中,溶解是指将一种物质溶解在另一种物质中。

溶解是广泛应用于实际应用
中的一种化学过程,如药物制剂、肥料制备、树脂制备、食品加工等领域。

对于溶解反应,人们需要对其进行热力学分析,以确定适当的条件和操作步骤。

因此,本文将会介绍如何
研究溶解反应中的热力学参数,特别是积分溶解焓和微分溶解焓。

一. 积分溶解焓
积分溶解焓(deltaH)也称为总焓,定义为单位质量溶解物在无限大浓度区域内完全溶解所吸收(放出)的热量变化。

常常表示为下式。

DeltaH = H(溶液) - H(纯溶剂)
其中H(纯溶剂)指的是纯溶剂在相同条件下的热能,H(溶液)指的是含有混合物的溶液在相同条件下的热能。

在这里需要注意的是,积分溶解焓只是确定溶解热变化的能力,但它不能确定溶解热
的速率变化。

此外,积分溶解焓可以人为地控制混合物配方以及混合物的热力学特性,但
在实际应用中需要考虑其经济性和可行性。

微分溶解焓(deltah)表示单位质量在任意浓度下的热力学变化率。

微分溶解焓可以用来描述反应的速率变化,并与积分溶解焓有所不同。

常常表示为下式。

deltah = (dH/dx)p,T
其中dx表示质量分数改变的微小量,p表示压强,T表示温度。

微分溶解焓是一个渐
变量,可以用于进一步分析反应速率变化的原因。

积分溶解焓和微分溶解焓之间的关系比较复杂。

二者的主要区别在于单位量的限制,
即前者只针对纯物质,而后者则针对任意浓度。

在一些情况下,积分溶解焓和微分溶解焓可能具有相似的特征。

当溶解物在其溶解曲
线的斜率较小时,二者之间的差异比较小。

当溶解物在其溶解曲线的斜率较大时,二者之
间的差异比较大。

然而,积分溶解焓和微分溶解焓之间的差异可能对于一些特殊情况具有非常重要的作用。

例如,当固体物质溶解在液体中时,由于反应速率缓慢,经常需要使用较大的浓度范围,而且单位质量的溶解物的溶媒可能会发生变化。

在这种情况下,微分溶解焓对于研究
溶解反应的速率变化非常有用。

此外,微分溶解焓还可以用于理解和推导化学反应机理。

综上所述,研究积分溶解焓和微分溶解焓对于了解化学反应的热力学特性和速率变化是很有帮助的。

但要注意的是,这两个概念在不同的条件下具有不同的特征,需要针对特定的反应进行分析和研究。

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