溶解热的测定讲解
溶解热的测定物理化学实验
遵守处理规范
严格按照废弃物处理规范进行处 理，确保废弃物得到安全、环保
的处理。
关注环保要求
在实验过程中，应关注环保要求， 尽量减少实验对环境的污染。
06 实验总结与展望
本次实验收获总结
掌握了溶解热的测定方法
通过本次实验，我们熟练掌握了使用量热计测定物质溶解热的方 法，了解了实验原理和操作技巧。
拓展应用范围
我们可以将溶解热的测定方法应用于其他物质，比较不同物质之间 的溶解热差异，为材料科学、化学工程等领域的研究提供参考。
开发新型量热计
随着科技的发展，我们可以尝试开发更加精确、快速、便捷的量热计， 提高溶解热测定的效率和准确性。
提高实验准确性和可靠性的建议
精确控制实验条件
在实验过程中，我们应严格控制实 验条件，如温度、压力、物质纯度
分析了实验数据
我们成功获得了实验数据，并通过对数据的分析，得出了有关物质 溶解热的结论。
培养了实验技能
在实验过程中，我们提高了自己的实验操作能力、数据处理能力和 分析问题的能力。
对未来研究方向的展望
深入研究溶解热理论
我们可以进一步研究溶解热的理论模型，探索影响溶解热的因素， 为相关领域的研究提供理论支持。
04 实验结果与讨论
溶解热测定结果展示
溶解热数据表格
列出了不同物质在不同温度下的溶解 热数值，直观地展示了溶解热与物质 种类、温度等因素的关系。
溶解热曲线图
通过绘制溶解热随温度变化的曲线图 ，可以更加清晰地看出溶解热随温度 的变化趋势，便于进行数据分析和比 较。
结果误差分析
实验操作误差
由于实验过程中操作不当或仪器精度限制等原因，可能导致实验结果存在一定 的误差。例如，温度测量不准确、样品质量称量误差等都会对实验结果产生影 响。
溶解热的测定
溶解热的测定溶解热是指在恒定压力下，单位质量固体物质在溶液中完全溶解时所放出或吸收的热量。
它是化学热力学中的一项重要物理量，与溶解过程的热力学性质和反应机理密切相关。
溶解热的测定方法有很多种，我们这里介绍两种典型的实验方法：计算比热容法和测定热效应法。
一、计算比热容法比热容法是根据热平衡原理，在温度为T1的热源中将样品加热至温度为T2，测定样品的质量m、热容Cp、初始温度T1和终末温度T2，从而计算出溶解热ΔH。
其计算公式为：ΔH = (Q2 - Q1) / m = Cp × (T2 - T1)其中，Q1和Q2分别表示样品在T1和T2温度下吸收的热量，Cp是样品的比热容，m是样品质量，ΔH为溶解热。
此外，由于固体在溶液中溶解时通常伴随着熔化，因此在计算时应将熔化热考虑在内，即：其中，ΔHm为熔化热，通常可以参考文献或手册给出的数据进行修正。
比热容法的优点是测量精度高，操作简单，但需要较精确的温度测量和热量测量，且需要考虑熔化热的影响。
二、测定热效应法测定热效应法是通过测量溶解过程中反应热量的变化来计算溶解热。
通常是在恒定压力下将固体样品加入到溶液中，测定反应热量和样品的质量，从而计算出溶解热ΔH。
其计算公式为：ΔH = Q / m其中，Q为反应过程中放出或吸收的热量，m为样品质量，ΔH为溶解热。
测定热效应法有多种实验方法，比如热量计法、差热分析法、反应热法等，不同的方法适用于不同类型的样品和反应体系。
其中，热量计法是一种较为常用的测定方法，其基本原理是通过测量加热物体的能量变化量来计算反应热量。
它的优点是可应用于各种类型的样品和反应体系，能够直接测定反应过程的热量变化，但需要一定的操作技能和仪器支持。
总之，溶解热的测定是化学热力学中的一项重要实验。
通过计算比热容法和测定热效应法等方法，可以获得溶解过程的热力学性质和反应机理，为化学工艺控制和工业生产提供重要的参考数据。
溶解热的测定
实验3 溶解热的测定一、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。
二、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 ；3C 为量热计的热容(指除溶液外,使体系温度升高1℃所需要的热量) ，单位：kJ 。
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 ∆。
三、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.)四、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．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。
物理化学实验溶解热的测定
1台
1台 1台 1台 托盘天平 电子天平（1/10000 ） 研钵 1台 1台 1个
SWC-Ⅱc型数字温差仪
500ml杜瓦瓶
1台
1个
２．药品
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KNO3(CP. or AR. )。
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物理化学实验—溶解热的测定
五、实验部分
1．打开电脑，温差仪，仪器连接按照下图进行。
图Ⅱ-2-3 SWC-RJ溶解热测定装置实验连接图
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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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物理化学实验—溶解热的测定
3.4．测定完毕后，切断电源，打开量热计，检查KNO3是否溶完，如未 全溶，则必须重作；溶解完全，可将溶液倒入回收瓶中，把量热器等器 皿洗净放回原处。 3.5．输入每次的样品的质量、样品分子量、水的质量、电流值、电压 值，点击“计算”。则在每次样品的相应的框里显示时间值、Q值、n 值。本实验装置和微型计算机联用时，微机作出的“溶解热-数据采集 及计算界面”和“图1-2 溶解热Q-N曲线图”如图Ⅱ-2-5及图Ⅱ-2-6所示 。 6．如需保存这次实验的值，点击“保存”，则把图形、每次样品的 相应值和实验的初始值保存下来。如需打开实验数据，点击“打开” ，则在相应的框里显示相应的数据。如需打印实验数据，点击“打印 ”。
物化实验报告溶解热的测定
物化实验报告-溶解热的测定一、实验目的本实验旨在通过科学的测定方法，准确地得到溶解热数据，进一步理解溶解热现象和物质溶解过程中的热力学性质。
二、实验原理溶解热是指一定温度下，一定量的溶剂中溶质溶解时所需的热量。
通过测量溶解热，可以了解溶质和溶剂之间的相互作用、溶解过程的动力学性质等。
溶解热的测定有助于我们深入理解溶解现象和溶液的热力学性质。
本实验采用综合量热法测定溶解热。
综合量热法是一种通过测量热量和温度变化来确定溶解热的实验方法。
在实验过程中，需要精确控制温度变化和溶液浓度等因素，以减小误差。
三、实验步骤1.准备实验器材：恒温水浴、量热计、搅拌器、称量纸、电子天平、保温杯、热水浴、计时器等。
2.配制一定浓度的溶质溶液：用称量纸称取一定质量的溶质，加入热水浴中搅拌均匀，冷却至室温。
3.将量热计和保温杯放入恒温水浴中，确保其处于稳定状态。
4.将配制好的溶质溶液倒入保温杯中，记录初始温度T1。
5.开启搅拌器，将保温杯置于恒温水浴中，记录最终温度T2。
6.测量此过程中溶液的体积变化ΔV，计算溶液的密度ρ=m/ΔV（m为溶质的质量）。
7.根据综合量热法公式计算溶解热ΔH：ΔH = cm(T2-T1) +mΔTc·ΔV/ΔV·m·c·ΔT (c为水的比热容，m为溶质的质量，ΔTc为溶液的密度变化)。
四、实验数据分析通过本次实验，我们得到了一系列溶质的溶解热数据。
从数据中可以看出，不同溶质具有不同的溶解热。
这些数据有助于我们深入理解溶解现象和物质溶解过程中的热力学性质。
溶解热在化学、物理、生物等许多领域都有重要应用，例如化学反应过程的动力学分析、生物大分子的溶液性质研究等。
本实验方法具有较高的精度和可靠性，为后续相关领域的研究提供了有价值的参考数据。
实验九 溶解热的测定
实验九溶解热的测定9.1实验原理9.1.1了解电热补偿法测定热效应的基本原理；9.1.2通过用电热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热，并用作图法求出硝酸钾在水的微分冲淡热、积分冲淡热和微分溶解热；9.1.3掌握电热补偿法的仪器使用。
9.2实验原理9.2.1 物质溶解于溶剂过程的热效应称为溶解热。
它有积分溶解热和微分溶解热两种。
前者指在定温定压下把1mol物质溶解在n0mol溶剂中所产生的热效应，由于过程中溶液的浓度逐渐改变，因此也称为变浓溶解热以Q s表示。
后者指在定温定压下把1mol物质溶解在无限量的某一定浓度的溶液中所产生的热效应。
由于在溶解过程中溶液浓度可实际上视为不变，因此也称为定浓溶解热，以表示。
把溶剂加到溶液中使之稀释，其热效应称为冲淡热。
它有积分(或变稀)冲淡热和微分(或定浓)冲淡解热两种。
通常都以对含有1mol溶质的溶液的冲淡情况而言。
前者系指在定温定压下把原有1mol溶质和n01mol溶剂的溶液冲淡到含溶剂为n02mol时的热效应，亦即为某两浓度的积分溶解热之差，以Q d表示。
后者系溶剂加到某一浓度的无限量溶液中所产生的热效应，以表示。
9.2.2积分溶解热由实验直接测定，其它三种热效应则可通过Q s~n0曲线求得。
设纯溶剂、纯溶质的摩尔焓分别为9.3仪器与药品定点式温差报警仪1台，数字式直流稳流电源1台，直流伏特计1台，量热计（包括500ml杜瓦瓶，搅拌器，加热器）1套，停表1只，称量瓶(20×40mm)8只，称量瓶(35×70mm)1只，毛笔1支，硝酸钾(AR)约26g。
9.4实验步骤9.4.1硝酸钾26g(已进行研磨和烘干处理)，放入干燥器中。
9.4.2将8个称量瓶编号，并精确称量，依次加入约2.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0、4.0和4.5g的硝酸钾，再至分析天平精确称量，把称量瓶依次放入干燥器中待用。
9.4.3用量筒加200mL蒸馏水于杜瓦瓶内，按图Ⅱ-4-2装置接妥线路。
实验1溶解热的测定
溶解热的测定实验目的：了解热效应测定的基本原理；用电热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热，并用作图法求出硝酸钾在水中的微分溶解热，积分冲淡热和微分溶解热；掌握溶解热测定仪的使用。
实验讲授：溶解热：物质溶解于溶剂过程的热效应。
它有积分溶解热和微分溶解热两种。
积分溶解热：指定温定压下把1mol 物质溶解在n 0 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，因此又称为变浓溶解热，以Q s 表示。
微分溶解热：指在定温定压下把1mol 物质溶解在无限量某一定浓度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0,,n p T s n Q ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂表示（定温，定压，定浓状态下，由微小的溶质增量所引起的热量变化）。
冲淡热：把溶剂加到溶液中使之稀释，过程中的热效应称为冲淡热。
它也有积分（或变浓）冲淡热和微分（或定浓）冲淡热两种。
积分冲淡热：在定温定压下把原为含1mol 溶质和n 01 mol 溶剂的溶液冲淡到含有n 02 mol 溶剂时的热效应。
它为两浓度的积分溶解热之差。
以Q d 表示。
微分冲淡热：1mol 溶剂加到某一浓度的无限量溶液中所产生的热效应，以np T sn Q ,,0⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂表示（定温，定压，定溶质状态下，由微小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，而且不具备线性关系。
积分溶解热由实验测定，在测定时可画出一条积分溶解热Q s 与溶剂浓度n 0之间的关系曲线。
其它三种热效应由Q s ～n 0曲线求得。
溶解过程的焓变为：2211'H n H n H H H ∆+∆=-=∆式中的11H n ∆为溶剂在指定浓度溶液中溶质与纯溶质摩尔焓的差，即为微分溶解热。
由于积分溶解热为：210121212/H H n H H n n n H Q s ∆+∆=∆+∆=∆= 在Q s ~n 01图上，不同Q s 点的切线斜率为对应于该浓度溶液的微分冲淡热np T s n Q ,,0⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂（偏微分）。
物理化学-实验八：溶解热的测定
实验八 溶解热的测定一、实验目的及要求1．掌握采用电热补偿法测定热效应的基本原理；2．用电热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热，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；3．掌握溶解热测定仪器的使用。
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1 mol 物质溶解在 n 0 mol 溶剂中时所产生的热效应。
由于在溶解过程中溶液浓度不断改变，因此又称为变浓溶解热，以Q s 表示。
微分溶解热是指在定温定压下把 1 mol 物质溶解在无限量某一定浓度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0,,n p T s n Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂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。
它也有积分（或变浓）稀释热和微分（或定浓）稀释热两种。
积分稀释热是指在定温定压下把原为含 1 mol 溶质和 n 01 mol 溶剂的溶液冲淡到含有 n 02 mol 溶剂时的热效应，它为两浓度的积分溶解热之差，以Q d 表示。
微分冲淡热是指将 1 mol 溶剂加到某一浓度的无限量溶液中所产生的热效应，以n p T s n Q ,,0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂表示，即定温，定压，定溶质状态下，由微小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，可绘制出一条积分溶解热Q s 与相对于 1 mol 溶质的溶剂量 n 0 之间的关系曲线（如图8-1所示），其它三种热效应由Q s ～n 0曲线求得。
设纯溶剂、纯溶质的摩尔焓分别为H 1和H 2，溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为H 1,m 和H 2,m ，对于由 n 1 摩尔溶剂和 n 2 摩尔溶质所组成的体系，在溶剂和溶质未混合前，体系总焓为： 2211H n H n H += （1） 将溶剂和溶质混合后，体系的总焓为：m m H n H n H ,22,11'+= （2） 因此，溶解过程的热效应为：22112,221,11)()('H n H n H H n H H n H H H m m ∆+∆=-+-=-=∆ （3） 在无限量溶液中加入 1 mol 溶质，（3）式中的第一项可认为不变，在此条件下所产生的热效应为（3）式第二项中的ΔH 2，即微分溶解热。
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由图可见，AF为将一摩尔溶质溶于 n01摩尔溶液时的积分溶解热QS；BG 为将一摩尔溶质溶于n02摩尔溶液时 的积分溶解热QS 。
BE表示在含有一摩尔溶质的溶液中
加入溶剂，使溶剂量由n01摩尔增加
α
到n02摩尔过程的积分稀释热Qd
BE BG - AF BG - EG (Qs )n02 (Qs )n01 Qd
OC
3. 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的量热 系统。装置及电路图如图2-2-2所示。
图2-2-2 量热器及其电路图 1-伏特计；2-直流毫安表；3-直流稳压电源；4-测温部件5-搅拌 器；6-漏斗
• 因本实验测定KNO3在水中的溶解热是一个 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。
溶解热的测定
湘南学院化学与生命科学系
实验目的
• 1. 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。
• 2. 用电热补偿法测定KNO3在不同浓度水 溶液中的积分溶解热。
• 3. 用作图法求KNO3在水中的微分冲淡热、 积分冲淡热和微分溶解热。
实验原理
1. 在热化学中，关于溶解过程的热效应,有下列几 个基本概念。
5.插入加热器电极，通过电压调节旋钮调节电压至6.5-7.0 之间，同时将显示的电流、电压数值填入到软件的相应栏 目中。填好后，点击开始记录，实验即开始。 6. 观察水温变化 ，当水温慢慢上升到比室温水高出0.5℃ （即ΔT＝0.5）时，将显示可以开始实验的提示。这时点 击Q-T图按键转换成ΔT-T图界面。当ΔT＝0.5时，中间栏 目会出现“请放入第1 个样品”，然后匀速地从加样漏斗 处加入第一份样品（加入速度不能太快也不能太慢），并 将损升残失，留）待在。上漏加升斗入至上起KN的始O少温3后量度，（K温N即O度Δ3会全T＝很部0快扫.5下入）降杜时，瓦，然瓶中后中间再（栏慢不目慢能会上有出 现“请放入第2 个样品” ，然后匀速地加入第2 个样品。 依次按上述步骤继续测定，直至8份样品全部加完后，出 现“请放入第9 个样品”时。点击停止记录按键实验结束。 然后点击保存数据按键进行保存。 7.将电流、电压、环境温度、加热功率及Q-n数据表中的 数据记录在原始数据记录纸上，实验人员签字后，交指导 老师签名。
过 等A于点该作浓切度线溶得液A的C微，分其稀切线释斜热率
Q n0
n
2
图2-2-1 QS—n0关系图
(
Qs n0
)
n2
mix H m (1)
tg＝
对边 邻边
＝
AD CD
切线在纵轴上的截距OC等于该浓度的微分溶解热
mix H m (2)
( Qs n2
) n1
mix H m
(2)
n1 n2
mix H m (1)
mix H m (2) n0 mix H m (1)
式中，ΔmixHm (1)即为该浓度溶液的微分稀释热，ΔmixHm (2) 即为该浓度溶液的微分溶解热。
这是一个直线方程，故在Qs ~ 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。
• Q=I2Rt=UIt
• 式中，I为通过电阻为R的电热器的电流强 度(A)；U为电阻丝两端所加电压(V)；t为通 电时间(s)。
实验步骤
1.将8个称量瓶编号，在分析天秤上称量（去皮）， 依次加入干燥好并在研钵中研细的KNO3，其重量 分别为2.5g、1.5g、2.5g、3.0g、3.5g、4g、4g和 4.5g，再用分析天平称出准确数据(作好记录)。
n1mixHm (1) n2mixHm (2)
(3)
式中，ΔmixHm (1)即为该浓度溶液的微分稀释热，ΔmixHm (2) 即为该浓度溶液的微分溶解热。
3、积分溶解热QS可由实验直接测定，其它三种热效应则通 过QS-n0曲线求得。
• 根据上述定义，积分溶解热QS为
Qs
Q n2
mix H n2
对于由n1mol溶剂和n2mol溶质组成的体系， 在溶解前体系总焓为H。
H＝n1Hm(1)＋n2Hm(2)
(1)
设混合后形成溶液的总焓为H′，
H′＝n1H1，m＋n2H2，m
(2)
此混合（即溶解）过程的焓变为
mixH Q H ` H n1 H1,m Hm (1) n2 H2,m Hm (2)
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，1mol溶剂加入某一 确定浓度的无限量的溶液中(定浓)产生的热效应， 以
Q n2
T , p,n2
表示，简写为
Q n 2
n2
2.混合（即溶解）过程的焓变
设纯溶剂和纯溶质的摩尔焓分别为Hm(1)和 Hm(2)，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H1，m和H2，m。
Q n2
T n1
。
•冲淡热（或稀释热） 在恒温恒压下，1mol溶剂 加到某浓度的溶液中使之冲淡所产生的热效应。 冲淡热也可分为积分冲淡热和微分冲淡热两种。
•积分冲淡热 在恒温恒压下，把原含1mol溶质及 n01mol溶剂的溶液冲淡到含溶剂为n02时(变浓)的
2. 在台秤上用杜瓦瓶(杜瓦瓶用前需干燥)直接称 取216.2g蒸馏水，放入搅拌子，插入温度传感器 （注意此时暂不连接加热线），连好数据线，开启 电源，打开搅拌（形成一个小旋涡），打开采集软 件，有绿色灯闪亮即可。
3.将上面称量的样品质量填入Q-n的数据表中。 4. 观察体系温度变化情况，当温度恒定不变后， 将此温度值填入环境温度栏目中，作为环境温度。
溶解热 在恒温恒压下，n2mol溶质溶于n1mol溶剂( 或溶于某浓度溶液)中产生的热效应，用Q表示，溶 解热可分为积分溶解热和微分溶解热。
积分溶解热 在恒温恒压下，1mol溶质溶于n0mol 溶剂中(变浓过程)产生的热效应，用Qs表示。
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(定浓过程)产生的热效应 ，以