实验二 有机物的燃烧热测定

合集下载

实验报告燃烧热的测定

实验报告燃烧热的测定

实验报告燃烧热的测定实验报告:燃烧热的测定一、实验目的本次实验的主要目的是准确测定某些物质的燃烧热,通过实验操作和数据处理,深入理解燃烧热的概念及其在热力学中的重要性。

同时,掌握量热计的使用方法和相关实验技能,提高实验数据的处理和分析能力。

二、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。

在恒压条件下测量的燃烧热称为恒压燃烧热(Qp),在恒容条件下测量的燃烧热称为恒容燃烧热(Qv)。

对于理想气体,Qp = Qv +ΔnRT,其中Δn 为反应前后气体物质的量的变化,R 为气体常数,T 为反应温度。

本实验中,采用氧弹式量热计来测量燃烧热。

量热计内装有一定量的水,样品在氧弹中燃烧放出的热量使量热计和水的温度升高。

根据水的温升、量热计的热容以及样品的质量,可计算出样品的燃烧热。

三、实验仪器与试剂1、仪器氧弹式量热计压片机电子天平贝克曼温度计氧气钢瓶点火丝2、试剂苯甲酸(标准物质)待测物质(如萘)四、实验步骤1、样品准备用电子天平准确称取约 10g 苯甲酸,在压片机上压成片状。

称取约 08g 待测物质(萘),同样压片处理。

2、量热计准备检查氧弹的气密性,确保其完好无损。

向量热计内加入一定量的去离子水,准确测量水的质量。

3、安装样品将压好的样品片放在氧弹的坩埚内,用点火丝连接好。

拧紧氧弹盖,充入氧气至一定压力。

4、测量初温将氧弹放入量热计中,插入贝克曼温度计,搅拌均匀,测量体系的初始温度。

5、点火燃烧接通点火电路,点火使样品燃烧。

6、测量终温观察温度变化,待温度上升至最高点后,继续测量一段时间,以确保温度稳定。

记录最终温度。

7、重复实验对同一待测物质进行至少两次平行实验,以提高数据的准确性。

五、实验数据处理1、苯甲酸燃烧热的测定根据苯甲酸燃烧前后的温度变化(ΔT1)、水的质量(m1)、量热计的热容(C),计算苯甲酸的燃烧热(Q1)。

2、萘燃烧热的测定同样根据萘燃烧前后的温度变化(ΔT2)、水的质量(m2)、量热计的热容(C),计算萘的燃烧热(Q2)。

蔗糖燃烧热的测定实验报告

蔗糖燃烧热的测定实验报告

蔗糖燃烧热的测定实验报告一、引言燃烧热是指物质在氧气条件下完全燃烧时释放出的热量。

蔗糖是一种常见的有机化合物,通过蔗糖燃烧热的测定实验,可以了解到蔗糖在燃烧过程中释放的热量大小,从而揭示蔗糖的能量特性。

二、实验目的本实验旨在测定蔗糖燃烧热,了解蔗糖的能量特性。

三、实验原理蔗糖在氧气条件下发生燃烧反应,生成二氧化碳和水,同时释放出燃烧热。

根据燃烧反应的化学方程式,可以计算出单位质量蔗糖燃烧所释放的热量,即蔗糖的燃烧热。

四、实验仪器和试剂1. 仪器:燃烧热测定装置、电子天平、温度计、计时器等。

2. 试剂:蔗糖、氧气气源。

五、实验步骤1. 准备工作:将燃烧热测定装置清洗干净,确保无任何杂质。

2. 称量试剂:使用电子天平称取一定质量的蔗糖,记录下质量。

3. 装置准备:将称取好的蔗糖放入燃烧热测定装置的燃烧舱中,并封好装置。

4. 实验操作:连接氧气气源,调节气流量,点燃蔗糖,开始燃烧反应。

5. 测定数据:实时记录燃烧反应的时间、温度变化等数据。

6. 实验结束:燃烧完毕后,关闭氧气气源,待装置冷却后,记录下最终温度。

7. 数据处理:根据实验数据计算蔗糖的燃烧热。

六、实验结果与分析根据实验数据计算出蔗糖的燃烧热为X kJ/g。

通过燃烧热的测定,我们可以得知单位质量的蔗糖在燃烧过程中释放出的热量大小。

七、实验误差分析在实际操作中,由于仪器的精度限制、操作技术的差异等原因,可能会导致实验结果存在一定的误差。

为了减小误差,我们在实验过程中要注意操作细节,提高实验的精确性。

八、实验结论通过蔗糖燃烧热的测定实验,我们得知单位质量的蔗糖在燃烧过程中释放出的热量大小为X kJ/g。

这一结果揭示了蔗糖的能量特性,对于了解蔗糖的热能利用具有一定的参考价值。

九、实验心得通过这次实验,我学到了蔗糖燃烧热的测定方法,并对能量转化过程有了更深入的理解。

在实验中,我还发现了一些操作技巧和注意事项,对于提高实验的准确性和精确性有了更清晰的认识。

燃烧热测定实验报告

燃烧热测定实验报告

燃烧热测定实验报告目录一、实验目的与意义.........................................21.1 实验目的...............................................21.2 实验意义...............................................3二、实验原理...............................................42.1 燃烧热的定义与计算方法.................................52.2 实验原理及公式.........................................5三、实验材料与设备.........................................63.1 实验材料...............................................63.2 实验设备...............................................7四、实验步骤...............................................84.1 仪器准备...............................................9 4.2 样品准备..............................................10 4.3 数据采集与处理........................................114.4 实验操作流程..........................................12五、实验结果与分析........................................125.1 实验数据记录..........................................13 5.2 数据处理与分析方法....................................14 5.3 实验结果讨论..........................................15六、实验安全与注意事项....................................166.1 实验室安全规则........................................186.2 个人防护措施..........................................196.3 应急处理方案..........................................19七、实验总结与展望........................................207.1 实验总结..............................................217.2 实验不足与改进........................................227.3 未来研究方向..........................................23一、实验目的与意义本次燃烧热测定实验的主要目的是通过实验测定不同物质的燃烧热,了解其燃烧特性及能量转化过程。

燃烧热的测定

燃烧热的测定

实验一 燃烧热的测定1. 摘要弹式量热计,由M.Berthelot [1][2]于1881年率先报导,时称伯塞洛特(Berthlot bomb )氧弹。

目的是测∆U 、∆H 等热力学性质。

绝热量热法,1905年由Richards 提出。

后由Daniels [3]等人的发展最终被采用。

初时通过电加热外筒维持绝热,并使用光电池自动完成控制外套温度跟踪反应温升进程,达到绝热的目的。

现代实验除了在此基础上发展绝热法外,进而用先进科技设计半自动、自动的夹套恒温式量热计,测定物质的燃烧热,配以微机处理打印结果。

利用雷诺图解法或奔特公式计算热量计热交换校正值∆T 。

使经典而古老的量热法焕发青春。

1mol 物质完全氧化时的反应热称为燃烧热,燃烧产物必须是稳定的终点产物CO 2(g )和H公式:(2.1.1)求水当量C J 及萘的燃烧热Q VQ J V -样 (2.1.2)第一次燃烧,以苯甲酸作为基准物,求水当量C J (热量计热容),单位为J ⋅K -1。

第二次燃烧,测被测物质萘的恒容燃烧热Q V ,利用(2.1.1)式再求算Q p 。

两次升温值都利用雷诺校正图求∆T 值。

或用奔特公式校正∆T :1关键词:燃烧热 氧弹式热量计 水当量 误差传递 2. 仪器与试剂氧弹热量计 1套 氧气钢瓶 1只 压片机 1台 容量瓶 2000mL 1个 万用表 1个 烧杯(1000mL 2000mL ) 各1只专用燃烧丝(中间绕几圈成电炉丝状) 10~15cmHR—15B多功能控制箱1台可与微机连接并打印输出苯甲酸(A⋅R)1.0~1.2克萘(A⋅R)0.6~0.8克均压成片状。

经典式: 贝克曼温度计现代式: 铂电阻+电桥代替贝克曼温度计新式氧弹与压片机半自动: 热敏电阻探头,数显型或微机型外夹套恒温式。

全自动式:铂电阻传感,WZR-1微电脑精密快速自动热量计,自动数据处理。

3.预习与提问(1)什么是燃烧热?其终极产物是什么?(2)实验测仪器常数采用什么样的办法?水当量是什么含义?(3)氧弹式热量计测燃烧热的简单原理?主要测量误差是什么?如何求Q p?(4)为什么说高精度的燃烧热数据较之生成热数据更显得必要?4.操作注意准备工作:①检验多功能控制器数显读数是否稳定。

燃烧热的测定

燃烧热的测定

实验原理
式中:Qv:被测物质的恒容燃烧热 式中:Qv:被测物质的恒容燃烧热 (J .g-1 ); .gm:被测物质的质量(g);q:引火丝的燃烧热 :被测物质的质量(g);q (J .g-1 );b:烧掉了的引火丝质量(g);5.98 : .g- );b:烧掉了的引火丝质量(g);5.98 硝酸生成热为硝酸生成热为-59800 J .mol-1 ,当用0.100N NaOH来 .mol- ,当用0.100N NaOH来 滴定生成的硝酸时,每毫升碱相当于滴定生成的硝酸时,每毫升碱相当于-5.98 J ;c:滴 定生成的硝酸时,耗用0.100NNaOH毫升数;W:水桶中 定生成的硝酸时,耗用0.100NNaOH毫升数;W:水桶中 的水的质量(g);K 的水的质量(g);K 称为量热计热容(热量计的水当 量)。 从(3)式可知,要测得样品的Qv 从(3)式可知,要测得样品的Qv 必须知道仪器的 水当量K 水当量K。测量的方法是以一定量的已知燃烧热的标准 物质(常用苯甲酸,其燃烧热以标准试剂瓶上所标明 的数值为准)在相同的条件下进行实验,由标准物质 测定仪器的水当量K,再测定样品的Qv,从而计算相应 测定仪器的水当量K,再测定样品的Qv,从而计算相应 的Qp。 Qp。
七、思考题
(1) 固体样品为什么要压成片状?如何测 固体样品为什么要压成片状? 定液体样品的燃烧热? 定液体样品的燃烧热? (2) 根据误差分析,指出本实验的最大 测量误差所在。 (3) 如何用萘的燃烧热数据来计算萘的 标准生成热?
六、注意事项
(1)本实验的关键是点火丝的安装是否成功,在点 (1)本实验的关键是点火丝的安装是否成功,在点 火前务必要检查氧弹的两电极间的导通情况。 (2)每次燃烧结束后,一定要擦干氧弹内部的水, (2)每次燃烧结束后,一定要擦干氧弹内部的水, 否则会影响实验结果。每次整个实验做完后, 不仅要擦干氧弹内部的水,氧弹外部也要擦干, 防生锈。 (3) 氧弹、量热容器、搅拌器在使用完毕后,应 用干布擦去水迹,保持表面清洁干燥。 (4) 氧气遇油脂会爆炸。因此氧气减压器、氧弹 以及氧气通过的各个部件及部分不允许有油污, 更不允许使用润滑油。 (5) 坩埚在每次使用后,必须清洗和除去碳化物, 并用纱布清除粘着的污点。

燃烧热的测定

燃烧热的测定

实验题目:燃烧热的测定 (Ⅰ)用氧弹量热计测定萘的燃烧热 一、目的:1、通过萘的燃烧热测定,了解氧弹量热计各主要部件的作用,掌握燃烧热的测定技术。

2、了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。

3、学会图解法校正温度改变值。

二、基本原理: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(Q V ),恒容燃烧热等于这个过程的内能变化(△U)。

在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Q P ),恒压条件下的燃烧热等于这个过程的热焓变化(△H)。

若把参加反应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:Q P =Q V +△nRT式中:△n 为产物与反应物中气体物质的量之差;R 为气体常数;T 为反应的热力学温度。

若测得某物质恒容燃烧热或恒压燃烧热中的任何一个,就可根据上式计算另一个数据。

必须指出,化学反应的热效应(包括燃烧热)通常是用恒压热效应(△H)来表示的。

测量化学反应热的仪器称为量热计(卡计)。

本实验采用氧弹式量热计测量萘的燃烧热,由于用氧弹卡计测定物质的燃烧热是在恒容条件下进行的,所以测得的为恒容燃烧热(Q V )。

测量的基本原理是将一定量的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。

通过测定燃烧前后卡计(包括氧弹周围介质)温度的变化值,就可以求算出该样品的燃烧热。

其关系式如下:rM mQ V =W 卡△T -Q 点火丝×m 点火丝 式中:m 为待测物质的质量(g);M r 为待测物质的相对分子质量;Q V 为待测物的摩尔燃烧热;Q 点火丝点火丝的燃烧热(如果点火丝用铁丝,则Q 点火丝=6.694KJ /g);m点火丝为点火丝的质量;△T为样品燃烧前后量热计温度的变化值;W 卡为量热计(包括量热计中的水)的水当量,它表示量热计(包括介质)每升高一度所需要吸收的热量,量热计的水当量可以通过已知燃烧热的标准物(如苯甲酸,他的恒容燃烧热Q V =36.460KJ /g)来标定。

实验讲义 燃烧热的测定

实验讲义 燃烧热的测定

实验一燃烧热的测定一、目的要求1.掌握氧弹式量热计的原理、构造及使用方法;2.了解微机氧弹式量热计系统对燃烧热测定的应用。

二、实验原理燃烧热是指1摩尔物质等温、等压下与氧完全燃烧时的焓变,是热化学中重要的基本数据。

本实验采用的氧弹式量热计是一种恒温夹套式量热计,在热化学、生物化学以及工业部门中用得很多。

它测定的是恒容燃烧热。

对于有固定化学组成的纯化学试剂:(1)固体样品如奈、硫;(2)液体样品如乙醇、环己烷,可以准确写出它们的化学反应方程式,通过下列关系式求出常用的恒压燃烧热,最终得到它们的反应焓变ΔC H m。

Q p.m=Q v.m+ B(g)RT (1-1)对于化学组成不固定的物质,有化学组分相同,但化学组成不一样,例如甘蔗由于压榨的工艺不同,虽然都是甘蔗渣,但它们的含水量、糖分等可能不同;有的化学组成也不同,例如不同号的柴油,由于提炼分馏时的温度不同,不但它们的化学成分不同,化学组成也不同,对这类物质只能测定恒容燃烧热,并且只能在具体的物质间进行比较,反过来研究工艺等类的问题,这类燃烧热的结果,在实践中经常用到,也是一种研究工作的方法之一。

测量燃烧热的原理是能量守恒定律,一定量待测物质在氧弹中完全燃烧,放出的热量使量热计本身及氧弹周围介质(本实验用水)温度升高,测量介质燃烧前后温度的变化值ΔT,就可以算出样品的恒容燃烧热Qv—(m/M)Q v.m=(VρC水+C卡)ΔT-2.9 l (1-2)式中:m是样品的质量(g),M是待测物质的分子量,Q v.m是待测物质的恒容摩尔燃烧热(J/mol),V是测定时倒入内桶中水的体积(mL),ρ是水的密度,C水是水的热容,l是点火铁丝实际消耗长度(其燃烧值为2.9J/cm),C卡是量热计的热容,表示量热计本身温度每升高一度所需吸收的热量,可用已知燃烧热的标准物质来标定。

如苯甲酸,它的恒容燃烧热Q v=-26460J/g。

本实验的关键是首先样品必须完全燃烧,所以氧弹中须充高压氧气。

燃烧热的测定_实验报告

燃烧热的测定_实验报告

一、实验目的1. 理解燃烧热的定义及其在化学反应中的重要性;2. 掌握使用氧弹式量热计测定燃烧热的基本原理和操作方法;3. 学会利用实验数据计算燃烧热,并分析实验误差;4. 熟悉燃烧热测定实验的实验步骤和注意事项。

二、实验原理燃烧热是指1摩尔物质在标准状态下(25℃,101kPa)完全燃烧时所放出的热量。

燃烧热是热化学中的一个重要参数,它反映了化学反应的热效应。

本实验采用氧弹式量热计测定燃烧热,其原理如下:1. 将一定量的待测物质放入氧弹中,充入高压氧气;2. 点燃待测物质,使其在氧弹中完全燃烧;3. 燃烧过程中产生的热量使氧弹内水溶液的温度升高;4. 测量水溶液温度的变化,根据热量守恒定律计算出燃烧热。

三、实验仪器与试剂1. 仪器:氧弹式量热计、天平、温度计、秒表、烧杯、量筒、滴定管等;2. 试剂:待测物质(如苯甲酸、萘等)、去离子水、苯甲酸标准溶液等。

四、实验步骤1. 准备实验仪器,将氧弹式量热计的各个部件连接好;2. 用天平称取一定量的待测物质,放入氧弹中;3. 向氧弹中充入高压氧气,确保待测物质完全被氧气包围;4. 在氧弹中放入适量的去离子水,使水溶液体积与实验要求一致;5. 将氧弹放入量热计,记录初始温度;6. 点燃待测物质,使其在氧弹中完全燃烧;7. 燃烧过程中,用秒表记录燃烧时间;8. 燃烧结束后,记录水溶液的最高温度;9. 重复上述步骤,进行多次实验,取平均值。

五、数据处理与结果分析1. 根据实验数据,计算燃烧热:燃烧热 = (最高温度 - 初始温度)× 量热计热容× 1000 / 待测物质质量2. 分析实验误差,包括系统误差和随机误差;3. 讨论实验结果,与理论值进行比较。

六、实验结果与讨论1. 实验结果:通过多次实验,得到待测物质的燃烧热为XX kJ/mol;2. 结果分析:实验结果表明,待测物质的燃烧热与理论值相符,说明实验方法可靠;3. 误差分析:实验误差主要来源于量热计热容的测定和温度测量的准确性;4. 讨论与展望:燃烧热测定实验对于理解和研究化学反应的热效应具有重要意义,未来可以进一步优化实验方法,提高实验精度。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

包装工程1001班2012 /3/17
实验二有机物的燃烧热测定
一实验目的
1用氧弹式量热计测定奈的恒容燃烧热
2 掌握氧弹式量热计的构造、原理和使用方法。

3掌握有关热化学实验中总热容量标定与温差校正的方法。

二实验原理
物质的燃烧热是指1摩尔物质在氧气中完全燃烧时释放出的热量。

若燃烧在恒容下进行称恒容燃烧热(Q v),在恒压下进行称恒压燃烧热(Q p)。

用氧弹式量热计测得的燃烧热是恒容燃烧热,Q v= -C M△t/m,式中,△t=t2-t1是燃烧前后系统温度的变化;m、M分别是被测物质的质量与摩尔质量,C是系统的总热容
实际使用中更多的是恒压燃烧热Q
p ,Q
p
可用式Q
p
=Q
v
+△nRT方便地求得。

式中△n为燃烧前
后气体物质的量的变化。

三试剂与仪器
试剂:苯甲酸、萘、镍铬丝、氧气等;仪器:HR-15数显氧弹式量热计
四实验步骤
1用标准苯甲酸标定量热计的热容量C
1)取10cm镍铬丝, 2)预先压成片状干燥的苯甲酸样品(1g左右)放人坩埚内
3))拧紧氧弹盖及放气孔,接上充氧器 4)往内筒中加人4000ml去离子水,调节内筒水温 5)把氧弹放人内筒的固定座上 6)打开电脑,HR-15型氧弹式量热计测试软件,进行测试内容设置。

7)然后点击“开始”键进行实验测量 8))测量完毕,停止搅拌,取出温度传感器插人外简内,打开筒盖 9)实验完毕,氧弹筒体及所有的内件必须冲洗干净,并且用干毛巾擦干
2测定萘的恒容燃烧热
1)将预先压好片的试样品放入坩埚, 2)键盘操作
五数据处理
恒容燃烧热Q v= -C M△t/m 精确的计算应用下式:Q v=[-C(t n-t0+△t’)-gb-(-5.98) V OH-]×M/m
(1)已知苯甲酸的恒容燃烧热为-26446 J·g-1,计算本实验量热计的总热容量C。

C=15226J/C
(2)计算萘的恒容燃烧热Qv和恒压燃烧热Qp.
Qv= 346.6KJ/mol Qp=513.56KJ/mol
六思考题
1)为什么量热计中内筒的水温应调节得略低于外筒的水温?
根据称样量范围,升温变化应在1.5~2度之间,所以选择起始水温低于环境1度左右,以减少因未采用绝热式热量计而引起的热辐射误差。

2)在标定热容量和测定条燃烧热时,量热计内筒的水量是否可以改变?为什么?
不可以控制变量,减少误差,具有可比性
3)为什么在数据处理时要计算温度校正值上△t’?怎样计算?
系统与环境热交换引起△t’=-0.5(r+r
1)n- r
1
n
1
r为初期温度变化率
r
1
为末期温度变化率n为主期内每半分钟温度上升不小于0.3℃的时间间隔数(点火后的第
一个时间间隔不管温度升高多少,都计入n中),n
l
为主期内每半分钟温度升高小于0.3℃的时间间隔数。

相关文档
最新文档