燃烧热的测定苯甲酸萘实验处理
物化实验报告燃烧热的测定苯甲酸萘doc

物化实验报告:燃烧热的测定-苯甲酸-萘.doc一、实验目的1.掌握燃烧热测定的原理和方法。
2.学习使用热电偶温度计测量温度。
3.了解苯甲酸和萘的燃烧热及其热效应。
二、实验原理燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
测定燃烧热可以了解物质的能量性质,为研究物质的结构和反应机理提供依据。
本实验通过测量苯甲酸和萘燃烧时温度的变化,计算出它们的燃烧热。
三、实验步骤1.准备实验器材:热电偶温度计、保温杯、热量计、分析天平、锌粉、氧气、实验样品(苯甲酸和萘)。
2.安装热电偶温度计:将热电偶温度计与热量计连接,确保密封良好。
3.准备样品:用分析天平称取一定量的苯甲酸和萘,分别放入两个保温杯中。
4.开始测量:打开氧气钢瓶,调节氧气流量,点燃燃烧器,将热电偶温度计插入保温杯中,记录初始温度t1。
5.样品燃烧:在氧气流中点燃保温杯中的样品,注意控制氧气流量,使样品完全燃烧。
6.记录温度:燃烧结束后,记录最终温度t2。
7.清洗仪器:用少量乙醇清洗燃烧器及周围区域,确保无残留物。
8.重复实验:对苯甲酸和萘分别进行上述实验,记录每次的初始温度和最终温度。
四、数据分析与处理1.数据记录:记录每次实验的初始温度t1和最终温度t2。
2.数据处理:根据温度差和物质的量,计算出每次实验放出的热量Q。
Q =mc(T2 - T1),其中m为物质的量,c为比热容,T2和T1分别为最终温度和初始温度。
3.燃烧热计算:根据放出的热量Q和物质的量n,计算出燃烧热ΔH。
ΔH = -nQ / 1000kJ/mol。
其中n为参加反应的物质的量(本实验中为1mol),Q为放出的热量。
注意将单位转换为kJ/mol。
4.结果分析:比较苯甲酸和萘的燃烧热,分析它们的能量性质及结构特点。
五、实验结论通过本实验,我们掌握了燃烧热测定的原理和方法,学会了使用热电偶温度计测量温度。
同时,我们了解了苯甲酸和萘的燃烧热及其热效应,为研究这两种物质的能量性质和结构特点提供了实验依据。
燃烧热的测定实验步骤

燃烧热的测定测定方法:用已知燃烧热的物质(苯甲酸)标定出。
测水当量:)(-始终苯甲酸K J T T Q W /=)/(mol J wM T T W Q v )-(=’始‘终,样品⋅测样品燃烧热:1、仪器热容(水当量)的测定将粗称好的(约0.8g)已知燃烧热的样品(苯甲酸)在压片机上压成片状(防止充氧时将样充散,注意不要压的太紧),用称量好的燃丝和棉线将样品片绑好,经准确秤量后装入氧弹(氧弹内事先放入约1mL水),并充入10atm氧气。
将氧弹放入内筒中。
目的:1、吸收反应生成的NO气体;22、便于清洗氧弹。
将比外筒水温低约1℃的2500ml自来水装入内筒(内筒事先需擦干)中,打开内外筒搅拌器。
在外筒装入普通温度计和温差测量仪,将温差测量仪的温度值设定为0,稳定后分别读数并记录。
将温差测量仪移入内筒中,其读数应比外筒读数低0.3~1.0度,否则须更换内筒水。
待温度稳定后(约需2~5分钟),开始绘制内筒T~t曲线,5分钟后开始点火,待温度升至最高点后,再测量5分钟即可停止测量。
仪器热容(水当量)的计算:仪器热容:量热计每升高1K 所需的热量。
TQ Q Q Q T Q W v v v ∆=∆=生成热硝酸棉线燃丝苯甲酸+++,,,RTn U H g )(∆+∆=∆苯甲酸苯甲酸)()()(11,--⋅⋅∆mol g M g m mol J U Q v 苯甲酸苯甲酸=燃烧后燃烧前燃丝燃丝燃丝-=W W W g W g J U Q v =∆∆⋅⋅∆-,)()(1,棉线棉线棉线=W g J U Q v )(1,-⋅∆内筒温差变化的校正(雷诺曲线):内筒温度的不准确是由于内筒(体系)和外筒(环境)间存在热漏产生的。
产生热漏的原因是内、外筒间存在辐射和对流而使所测温度产生误差,可通过在外筒上加盖和将内筒壁抛光减小该误差,但不能消除,因此须对内筒始终温进行校正。
AA’:从开始燃烧到温度上升至环境温度这一段时内,由环境辐射进来和搅拌引进的能量而造成体间Δt1系温度的升高必须扣除。
燃烧热的测定

燃烧热的测定【摘要】本实验先用标准物质苯甲酸在氧弹式热量计中完全燃烧,将测得的结果用雷诺图法校正温度后算出氧弹式热量计的热容,然后让萘在相同的氧弹式热量计中完全燃烧,测得萘完全燃烧时引起的温差从而求得其恒容燃烧热,最后求出萘的恒压燃烧热。
【关键词】燃烧热量热法氧弹式热量计雷诺图Determination of the heat of combustion 【Abstract】In this experiment, the benzoic acid as the standard material burned completely in the oxygen bomb calorimeter, the result will be measured by Renault Graph temperature after calibration constant calculated oxygen bomb calorimeter heat capacity, and then let the naphthalene combusted in the same oxygen Bomb calorimeter completely, measure the range of temperature so as to get the constant-volume combustion heat and the constant-pressure one.Keyword:heat of combustion, calorimetry, oxygen bomb calorimeter, Renault Graph【前言】燃烧热是一摩尔的物质完全燃烧时所放出的热量。
所谓完全燃烧,即组成的反应物的各元素,在经过燃烧反应后,必须呈现本元素的最高化合价。
同时还必须指出,反应物与生成物在制定的温度下都属于标准态。
如苯甲酸在298.15K 时的燃烧反应过程为C6H5COOH (固)+O2(气)=7CO2(气)+3H2O(液)由热力学第一定律,恒容过程的热效应Q V,即ΔU。
燃烧热的测定_苯甲酸_萘(实验处理)

② 计算卡计的热容C ,并求出两次实验所得水当量的平均值。
苯甲酸的燃烧反应方程式为:()()()()176********, 3226.02c m C H O s O g CO g H O l H kJ mol θ-+→+∆=-⋅根据基尔霍夫定律:∴ΔC p ,m =7×C p ,m (CO 2,g )+3×C p ,m (H 2O,l )-C p ,m (苯甲酸,s )-215C p ,m (O 2,g ) =154.6805 J/mol •K∴ 当室温为26.0℃ 时苯甲酸的燃烧焓为:△c H m (26.0℃)=△c H m (25.0℃)+△C p ×△T=-3226.9+154.6805×(26.0-25.0)×10-3 =-3225.84 kJ/mol 则:苯甲酸的恒容摩尔燃烧热为:Q V = △c U m =△c H m - RT ∑B V B (g)=-3225.84-8.314×299.15×(7-7.5) ×10-3= -3224.6 kJ/mol 又:nQ V =-C △T -Q V 点火线·m 点火线∴(Ⅰ)苯甲酸①燃烧的数据处理:Q V 点火丝·m 点火丝= -6694.4×10-3×3.7×10-3 =-0.02477 kJ,nQ -Tm Q m v C ∆•-=丝丝=1.29931.29)-0.02477()-3224.6(122.120.4874--⨯-=15.517kJ/℃(Ⅱ)苯甲酸②燃烧的数据处理:Q V 点火丝·m 点火丝= -6694.4×10-3×9×10-4 =-6.025×10-3 kJ,nQ -Tm Q m v C ∆•-=丝丝=648.30373.31)-0.006025()-3224.6(122.120.4354--⨯-=15.866kJ/℃(Ⅲ)两次实验所得水当量的平均值为:C =(15.517+15.866)÷2=15.692 kJ/℃③计算萘的恒容摩尔燃烧热Q V ,m根据公式:nQ V =-C △T -Q V 点火线·m 点火线则:(Ⅰ)萘①燃烧的数据处理:Q V 点火丝·m 点火丝= -6694.4×10-3×5.4×10-3 =-0.03615 kJ Q V ,m =(-C △T -Q V 点火线·m 点火线)/n=()128.180.47310.0361547.28695.2915.692---⨯=-5217.9 kJ/mol(Ⅱ)萘②燃烧的数据处理:Q V 点火丝·m 点火丝= -6694.4×10-3×1.7×10-3 =-0.01138 kJ Q V ,m =(-C △T -Q V 点火线·m 点火线)/n=()128.180.48190.01138627.27867.2815.692---⨯=-5178 kJ/mol(Ⅲ)萘的恒容摩尔燃烧热平均值为m v,Q =(-5217.9-5178) ÷2=-5197.5 kJ/mol④求萘的恒压摩尔燃烧热Q p ,m (即△c H m )萘燃烧的化学方程式为:()()()()10822212104C H s O g CO g H O l +→+()2BBg ν=-∑,根据基尔霍夫定律:∴ΔC p ,m =10×C p ,m (CO 2,g )+4×C p ,m (H 2O,l )-C p ,m (萘,s )-12C p ,m (O 2,g ) =154.304 J/mol •K ∴26.0℃ 时萘的燃烧焓为:△c H m (26.0℃)=△c U m + RT ∑B V B (g)=-5206.63+8.314×299.15×(-2)×10-3 =-5211.604 kJ/mol⑤由基尔霍夫定律将△c H m (T )换成△c H m (298.15K ),并与文献比较△c H m (25.0℃)=△c H m (26.0℃)+△C p ×△T=-5211.604+154.304×(25.0-26.0) ×10-3 =-5211.758 kJ/mol相对误差:%1008.5153|)8.5153(758.5211|⨯---=∆=1.12%。
物化实验报告-燃烧热的测定-苯甲酸-萘

华南师范大学实验报告课程名称 物理化学实验 实验项目 燃烧热的测定【实验目的】①明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别。
②掌握量热技术的基本原理,学会测定奈的燃烧热。
③了解氧弹卡计主要部件的作用,掌握氧弹量热计的实验技术。
④学会雷诺图解法校正温度改变值。
【实验原理】燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧时所放出的热量。
在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(O v ),恒容燃烧热这个过程的内能变化(ΔU )。
在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Q p ),恒压燃烧热等于这个过程的热焓变化(ΔH )。
若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理,则有下列关系式:∆c H m = Q p =Q v +Δn RT (1)本实验采用氧弹式量热计测量蔗糖的燃烧热。
测量的基本原理是将一定量待测物质样品在氧弹中完全燃烧,燃烧时放出的热量使卡计本身及氧弹周围介质(本实验用水)的温度升高。
氧弹是一个特制的不锈钢容器(如图)为了保证化妆品在若完全燃烧,氧弹中应充以高压氧气(或者其他氧化剂),还必须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给量热计本身和其中盛放的水,而几乎不与周围环境发生热交换。
但是,热量的散失仍然无法完全避免,这可以是同于环境向量热计辐射进热量而使其温度升高,也可以是由于量热计向环境辐射出热量而使量热计的温度降低。
因此燃烧前后温度的变化值不能直接准确测量,而必须经过作图法进行校正。
放出热(样品+点火丝)=吸收热 (水、氧弹、量热计、温度计) 量热原理—能量守恒定律在盛有定水的容器中,样品物质的量为n 摩尔,放入密闭氧弹充氧,使样品完全燃烧,放出的热量传给水及仪器各部件,引起温度上升。
设系统(包括内水桶,氧弹本身、测温器件、搅拌器和水)的总热容为C (通常称为仪器的水当量,即量热计及水每升高1K 所需吸收的热量),假设系统与环境之间没有热交换,燃烧前、后的温度分别为T 1、T 2,则此样品的恒容摩尔燃烧热为:nT T C Q m V )(12,--= (2) 式中,Qvm 为样品的恒容摩尔燃烧热(J·mol-1);n 为样品的摩尔数(mol);C 为仪器的总热容(J·K-1或J / oC)。
物化实验报告 燃烧热的测定

一、实验原理
1.燃烧热的定义是:一摩尔的物质完全燃烧时所放出的热量。所谓完全燃烧,即组成反应 物的各元素,在经过燃烧反应后,必须呈显本元素的最高化合价。如 C 经燃烧反应后,变成 CO,不能认为是完全燃烧。只有在变成 CO2 时,方可认为是完全燃烧。同时还必须指出,反应 物和生成物在指定的温度下都属于标准态。由热力学第一定律,恒容过程的热效应 QV,即 U。恒压过程的热效应 QP,即H。它们之间的相互关系如下: QP=QV+n(RT) (1) 或 H=U+n(RT) (2) 其中n 为反前后气态物质的物质的量之差。R 为气体常数。T 本实验通过测定萘完全燃烧时的恒容燃烧热,然后再计算出萘的恒压燃烧H
Q 2 . 9 l 5 . 9 8 V Q m V T T
(4)
式中:m 为苯甲酸的质量(准确到 110-5 克)
l 为燃烧掉的 Cu-Ni 合金丝的长度(cm) 2.9 为每厘米 Cu-Ni 合金丝燃烧放出的热量单位(J·cm-1) V 为滴定燃烧后氧弹内的洗涤液所用的 0.1mol·dm-3 的 NaOH 5.98 为消耗 1mL0.1 mol·dm-3 的 NaOH 所相当的热量(单位为 J)。由于此项结果对 QV 的影响甚微,所以常省去不做。确定了仪器(含 3000mL 水)热容,我们便可根据公式(4) 求出欲测物质的恒容燃烧热 QV,即: QV(待测)=(C 卡T-2.9l)/m(待测物质的质量)×M (5) 然后根据公式(1)求得该物质的恒压燃烧热 QP,即H。 2.尽管在仪器上进行了各种改进,但在实验过程中仍不可避免环境与体系间的热量传 递。这种传递使得我们不能准确地由温差测定仪上读出由于燃烧反应所引起的温升ΔT。而 用雷诺作图法进行温度校正,能较好地解决这一问题。 将燃烧前后所观察到的水温对时间作图,可联成 FHIDG 折线,如图 4-1 和图 4-2 所示。 图 4-1 中 H 相当于开始燃烧之点。D 为观察到的最高温度。在温度为室温处作平行于时间 轴的 JI 线。它交折线 FHIDG 于 I 点。过 I 点作垂直于时间轴的 ab 线。然后将 FH 线外延交 ab 线于 A 点。将 GD 线外延,交 ab 线于 C 点。则 AC 两点间的距离即为T。图中 AA′为开 始燃烧到温度升至室温这一段时间t1 内,由环境辐射进来以及搅拌所引进的能量而造成量 热计的温度升高。它应予以扣除之。CC′为温度由室温升高到最高点 D 这一段时间t2 内, 量热计向环境辐射而造成本身温度的降低。它应予以补偿之。因此 AC 可较客观的反应出由 于燃烧反应所引起量热计的温升。在某些情况下,量热计的绝热性能良好,热漏很小,而搅 拌器的功率较大,不断引进能量使得曲线不出现极高温度点,如图 4-2,校正方法相似。
燃烧热的测定实验报告

实验三燃烧热的测定【摘要】本文的目的是充分认识和掌握恒压热效应与恒容热效应的区别及相互关系;了解氧弹量热计的构造和测量原理,掌握燃烧热的测定技术。
采用雷诺图解法测定了苯甲酸和萘的燃烧热。
实验结果表明,在恒容条件下测得的摩尔燃烧热=-5857.83,在恒压条件下测得的摩尔燃烧热-5826.69结果说明, 22.4℃左右时,实验测定萘的燃烧热为-5826.69KJ/mol。
【前言】摩尔燃烧热是指在一定温度下,1 mol物质完全燃烧时的反应热。
摩尔燃烧热的测定,除了其实际应用价值外,还广泛应用于各种热化学计算。
燃烧热的测定既可在恒压条件下进行,也可在恒容条件下进行。
根据热力学第一定律,如果没有非体积功则在恒容条件下测得的摩尔燃烧热等于摩尔反应内能;在恒压条件下测得的摩尔燃烧热等于摩尔反应焓变。
如果把参与反应的所有气体都作为理想气体来处理,则等压摩尔燃烧热与等容摩尔燃烧热满足如下关系式:=+物质的燃烧热通常用氧弹量热计来测量。
氧弹量热计是一种重要的热化学仪器,广泛应用于测定煤炭、石油、食品、木材、炸药等物质的发热量。
氧弹量热计的基本原理是能量守恒定律。
将一定量待测物质在氧弹中完全燃烧,释放的能量会使氧弹本身、氧弹周围的介质及其他有关附件的温度同时升高。
测量介质在燃烧前后温度的变化,就可以求算出样品的恒容摩尔燃烧热,其关系式如下:-()=实际上,量热计与周围环境的热交换是无法完全避免的,因此燃烧前后温度的变化值不能直接准确地测定,而必须对实验测读的数据进行适当校正。
常用的校正方法是雷诺(Renolds)温度校正图法。
【正文】一、仪器和试剂氧弹式量热计、数显贝克曼温度计、水银温度计、氧气钢瓶、氧气减压阀、压片机、秒表、量筒、扳手、镊子、燃烧丝万用表、电子天平、苯甲酸、萘。
二、实验方法三、1.测定弹式量热计的热容(1)样品压片及称量。
用台科称取大约1 g苯甲酸,在压片机上压成圆片。
样品压片时,不宜太紧,也不宜太松。
实验1。燃烧热实验报告-萘,苯甲酸

实验5 燃烧热的测定一、实验目的1、用氧弹量热计测定萘的燃烧热,明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别与相互关系2、了解氧弹量热计的原理、构造及其使用方法,掌握有关热化学实验的一般知识和测量技术。
3、掌握用雷诺图解法校正温度的改变值。
二、实验原理燃烧热是1mol 物质完全氧化时的反应热效应。
“完全氧化”的意思是化合物中的元素生成较高级的稳定氧化物,如在碳被氧化成CO 2(气),氢被氧化成H 2O (液),硫被氧化成SO 2对于有机化合物,通常利用燃烧热的基本数据求算反应热。
燃烧热可在恒容或恒压条件下测定,由热力学第一定律可知:在不做非膨胀功的情况下,恒容燃烧热Q (气)等。
V =ΔU ,恒压燃烧热Q P =ΔH 。
在体积恒定的氧弹式量热计中测得的燃烧热为Q V ,而通常从手册上查得的数据为Q P p V Q Q RT n =+∆,这两者可按下列公式进行换算式中,△n(g)——反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差; R——气体常数;T——反应温度,用绝对温度表示。
通常测定物质的燃烧热,是用氧弹量热计,测量的基本原理是能量守恒定律。
一定量被测物质样品在氧弹中完全燃烧时,所释放的热量使氧弹本身及其周围的介质和量热计有关附件的温度升高,测量介质在燃烧前后温度的变化值ΔT ,就能计算出该样品的燃烧热。
在盛有水的容器中,放入内装有一定量的样品和氧气的密闭氧弹,然后使样品完全燃烧,放出的热量传给水及仪器,引起温度上升。
若已知水量Wg ,水的比热为c ,仪器的水当量为W ˊ(量热计每升高一度所需的热量),燃烧前后的温度变化为ΔT ,则mg 物质的燃烧热为:,() (2)V L m Q lQ cW W T M−−=+∆样 式中:M 为样品的相对分子质量;Q V 为样品的恒容燃烧热;l 和Ql 是引燃用金属丝的长度和单位长度燃烧热。
水当量WWˊ的求法是:用已知燃烧热的物质(本实验用苯甲酸)放在量热计中燃烧,测其始末温度,求出T∆,便可据式(2)求出WWˊ。
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燃烧热的测定_苯甲酸_萘(实验处理) 燃烧热的测定是化学热力学中的一项重要实验,它有助于我们了解物质燃烧时的热效应。
在燃烧热的测定实验中,通常会使用苯甲酸和萘作为实验样品。
下面将详细介绍燃烧热的测定实验中苯甲酸和萘的处理过程。
一、实验原理
燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
通过测定燃烧热,可以了解物质燃烧时的热效应以及能量的变化。
在燃烧热的测定实验中,通常会选择具有代表性的物质,如苯甲酸和萘。
二、实验步骤
1.准备实验器材:保温杯、量热计、热水浴、电子天平、烧杯、热量计、磁力
搅拌器、苯甲酸、萘。
2.样品处理:将苯甲酸和萘分别放入电子天平上称重,记录下它们的重量。
然
后将其放入烧杯中,加入适量的氧气,点燃物质并开始计时。
3.热量测量:在燃烧过程中,通过热量计来测量并记录下产生的热量。
同时,
需要保持磁力搅拌器的正常运行,以保持体系的温度稳定。
4.数据记录:在燃烧结束后,记录下体系温度、热量计的读数以及物质的质量
损失情况。
这些数据将用于计算燃烧热。
5.数据处理:根据测量结果和已知的热力学数据,利用计算机软件或手动计算
出燃烧热。
比较不同物质燃烧热的差异,可以了解它们燃烧过程中的能量变化规律。
三、实验结果与讨论
1.结果:实验中测得的苯甲酸和萘的燃烧热数据如下表所示:
中,萘释放的能量略高于苯甲酸。
这可能与萘分子中具有更高的碳氢键能有关,导致其燃烧时需要更多的能量。
此外,实验结果也表明,这两种物质的燃烧热均存在一定的误差。
这可能是由于实验操作过程中存在的误差以及热量计灵敏度的限制所导致的。
因此,在进行燃烧热测定时,需要采取多种措施来减小误差,提高实验的准确性。
四、结论
通过燃烧热的测定实验,我们了解了苯甲酸和萘在燃烧过程中的热效应。
实验结果表明,萘的燃烧热略高于苯甲酸,这可能与萘分子中具有更高的碳氢键能有关。
此外,实验结果也表明,燃烧热的测定存在一定的误差,需要采取多种措施来减小误差,提高实验的准确性。
通过本实验,我们可以更好地了解物质燃烧过程中的能量变化规律,为化学热力学的研究提供有益的数据。