貴州大學大學物理化學實驗報告

班級專業： 礦物資源工程

姓 名： 田驕

學 號： 1108010420

指導教師： 譚蕾

實驗成績：

實驗編號： 實驗項目名稱： 溶解焓的測定 報告人： 田驕 同組人： 冉雙飛 實驗時間：

一． 實驗目的：

1、 學會用量熱法測定鹽類的積分溶解焓。

2、 掌握作圖外推法求真實溫差的方法。

二． 實驗原理：

1.鹽類的溶解通常包含兩個同時進行的過程：一個是晶格的破壞，為吸熱過程，二是離子的溶劑化，即離子的水合作用，為放熱過程。溶解焓則是這兩個熱效應的總和。

2.摩爾積分溶解焓（簡稱積分溶解焓）是指在一定溫度、壓力下，將1mol溶質溶解于一定量溶劑中形成一定濃度的溶液時，所吸收或放出的熱量。

3.微分溶解焓是指在溫度、壓力及溶液組成不變的條件下，向溶液中加入溶質后的熱效應。

4.在絕熱容器中測定積分溶解焓的方法：先用標準物質測出量熱計的熱容，然后測定待測物質溶解過程的溫度變化，從而求出待測物質的積分溶解焓。

5.溶解過程中的溫度變化用傳感器測定。量熱法測定積分溶解焓，通常是在具有良好絕熱層的量熱計中進行的。再恒壓條件下，由于量熱計是絕熱系統，溶解過程中所吸收或放出的熱全部由系統溫度變化反映出來。把杜瓦瓶做成的量熱計看成絕熱體系，當把某種鹽溶于瓶內一定量的水中時，若測得溶解過程的溫度變化為△T，可列出如下的熱平衡式：

ΔsolHm＝[（m水c1+mc2）+C]Δt·M/ m2

式中ΔsolHm為鹽在溶液溫度及濃度下的積分溶解焓，單位J/mol；m1、m2分別為溶劑水合和溶質的質量，㎏；M為溶質的摩爾質量，單位J/Kg；C1、C2分別為溶劑水、溶劑的比熱容，單位J/K，也稱量熱計常數。本實驗通過測定已知積分溶解焓的標準物質KCl的△T，標定出量熱計熱容C的值。

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南昌大學物理化學實驗

溶解熱的測定實驗報告

一、 實驗目的

1 .了解電熱補償法測定熱效應的基本原理及儀器使用。

2.測定硝酸鉀在水中的積分溶解熱，并用作圖法求得其微分稀釋熱、積分稀釋熱和微分溶解熱。

二、 基本原理

1.物質溶解于溶劑過程的熱效應稱為溶解熱。它有積分（或變濃）溶解熱和微分（或定濃）溶解熱兩種。前者是1mol溶質溶解在n0mol溶劑中時所產生的熱效應，以Qs表示。后者是1mol溶質溶解在無限量某一定濃度溶液中時所產生的熱效應，即。

溶劑加到溶液中使之稀釋時所產生的熱效應稱為稀釋熱。它也有積分（或變濃）稀釋熱和微分（或定濃）稀釋熱兩種。前者是把原含1mol溶質和n01mol溶劑的溶液稀釋到含溶劑n02mol時所產生的熱效應，以Qd表示，顯然。后者是1mol溶劑加到無限量某一定濃度溶液中時所產生的熱效應，即。

2.積分溶解熱由實驗直接測定，其它三種熱效應則需通過作圖來求： 設純溶劑、純溶質的摩爾焓分別為H*m，A和H*m，B，一定濃度溶液中溶劑和溶質的偏摩爾焓分別為Hm，A和Hm，B，若由nAmol溶劑和nBmol溶質混合形成溶液，則 混合前的總焓為 H = nAHm，A + nBHm，B (1) 混合后的總焓為 H? = nAHm，A + nBHm，B (2) 此混合（即溶解）過程的焓變為

ΔH = H? – H

= nA（Hm，A – H*m，A）+ nB（Hm，B – H*m，B）

= nAΔHm，A + nBΔHm，B （3） 根據定義，ΔHm，A即為該濃度溶液的微分稀釋熱，ΔHm，B即為該濃度溶液的微分溶解熱，積分溶解熱則為：

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華 南 師 范 大 學 實 驗 報 告 學生姓名 學 號 專 業 年級、班級 課程名稱 實驗項目 溶解熱的測定 實驗類型 □驗證 □設計 ■綜合 實驗時間 年 月 日 實驗指導老師 實驗評分

一、實驗目的

1、 設計簡單量熱計測定某物質在水中的積分溶解焓。

2、復習和掌握常用的量熱技術與測溫方法。

3、由作圖法求出該物質在水中的摩爾稀釋焓、微分溶解焓、微分稀釋焓。

二、實驗原理

溶解熱，即為一定量的物質溶于一定量的溶劑中所產生的熱效應。溶解熱除了與溶劑量及溶質量有關外，還與體系所處的溫度及壓力有關。 溶解熱分為積分溶解熱和微分溶解熱。 積分溶解熱即在等溫等壓條件下，1mol溶質溶解在一定量的溶劑中形成某指定濃度的溶液時的焓變。也即為此溶解過程的熱效應。它是溶液組成的函數，若形成溶液的濃度趨近于零，積分溶解熱也趨近于一定值，稱為無限稀釋積分溶解熱。積分溶解熱是溶解時所產生的熱量的總和，可由實驗直接測定。

微分溶解熱 即在等溫等壓下，在大量給定濃度的溶液里加入一摩爾溶質時所產生的熱效應，它可表示為（ЭΔsolH/ЭnB）T、P、nA ，因溶液的量很大，所以盡管加入一摩爾溶質，濃度仍可視為不變。微分熱難以直接測量，但可通過實驗，用間接的方法求得。 溶解熱的測量可通過絕熱測溫式量熱計進行，它是在絕熱恒壓不作非體積功的條件下，通過測定量熱系統的溫度變化，而推算出該系統在等溫等壓下的熱效應。

本實驗采用標準物質法進行量熱計能當量的標定。利用1molKCl溶于200mol水中的積分溶解熱數據進行量熱計的標定。當上述溶解過程在恒壓絕熱式量熱計中進行時，可設計以下途徑完成：

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溶解熱的測定 實驗報告

姓名/學號：何一白/2012011908 班級：化22 同組實驗者姓名：蘇劍曉

實驗日期：20xx年12月4日 提交報告日期：20xx年12月10日

帶實驗的老師姓名：王溢磊

1 引言（簡明的實驗目的/原理）

1.1 實驗目的

1.測量硝酸鉀在不同濃度水溶液的溶解熱，求硝酸鉀在水中溶解過程的各種熱效應。

2.掌握量熱裝置的基本組合及電熱補償法測定熱效應的基本原理。

3.復習和掌握常用的測溫技術。

1.2 實驗原理

物質溶于溶劑中，一般伴隨有熱效應的發生。鹽類的溶解通常包含著幾個同時進行的過程：晶格的破壞、離子或分子的溶劑化、分子電離（對電解質而言）等。熱效應的大小和符號決定于溶劑及溶質的性質和它們的相對量。

在熱化學中，關于溶解過程的熱效應，需要了解以下幾個基本概念。

溶解熱 在恒溫恒壓下，溶質B溶于溶劑A(或溶于某濃度溶液)中產生的熱效應，用?solH表示。 摩爾積分溶解熱 在恒溫恒壓下，1mol溶質溶解于一定量的溶劑中形成一定濃度的溶液，整個過程產生的熱效應。用?solHm表示。

?solHm??solH （1） nB

式中, nB為溶解于溶劑A中的溶質B的物質的量。

摩爾微分溶解熱 在恒溫恒壓下，1mol溶質溶于某一確定濃度的無限量的溶液中產生的熱效應，以

(??solH??H)T,P,nA表示，簡寫為(sol)nA。 ?nB?nB

稀釋熱 在恒溫恒壓下，一定量的溶劑A加到某濃度的溶液中使之稀釋，所產生的熱效應。

摩爾積分稀釋熱 在恒溫恒壓下，在含有1mol溶質的溶液中加入一定量的溶劑，使之稀釋成另一濃度的溶液，這個過程產生的熱效應，以?dilHm表示。

?dilHm??solHm2??solHm1 （2）

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溶解焓的測定預習報告

指導老師：

實驗日期：

姓名：

學號

專業：

實驗目的：

1、學會用量熱法測定鹽類的積分溶解焓。

2、掌握作圖外推法求真實溫差的方法。

實驗原理：

鹽類的溶解包含兩個同時進行的過程：一是晶格的破壞，為吸熱過程；二是離子的融化劑，即離子的水合作用，為放熱過程。 溶解焓則是這兩個過程熱效應的總和。 積分溶解焓是指在一定溫度、壓力下，將1mol溶質溶于一定量溶劑中形成一定濃度的溶液時，所吸收或放出的熱量。 微分溶解焓是指在溫度、壓力及溶液組成不變的條件下，向溶液中加入溶質后的熱效應。 先用標準物質測出量熱計的熱熔，然后測定待測物質溶解過程中的溫度變化，從而測出待測物質的積分溶解焓。 溶解過程的溫度變化用溫度傳感器測定。量熱法測定積分溶解焓，通常是在具用良好絕熱層的量熱計中進行的。在恒壓條件下，由于量熱計是絕熱體系，溶解過程中所吸收或放出的熱全部由系統溫度變化反應出來。把杜瓦瓶做成的量熱計看成絕熱體系，當把某種鹽溶于瓶內一定量的水中時，若測得溶解過程的溫度變化為ΔT，可列出如下的平衡式：

由于實驗過程中攪拌會產生熱，系統并非完全絕熱，所以為了消除這些影響，求出溶解前后系統的 真實溫度變化，常采用作圖外推法求真實溫差。

實驗儀器：

DNRH-2S型溶解焓測定實驗裝置1套（包括數字式溫度溫差測量儀1臺、300ml筒單量熱計1只、電磁攪拌器1臺）；250ml容量瓶1個；秒表1塊；電子天平1臺（公用）、 KCL(AR);KNO3(AR);蒸餾水

實驗步驟：

1、量熱計熱容C的測定

(1)將儀器電源打開，將“溫度溫差”鍵選定在“溫差”檔，預熱。準確稱量5.174g研磨好的KCl,待用。

(2)在干凈并干燥的量熱計中準確放入250ml室溫下的蒸餾水，然后將溫度傳感器的探頭插入量熱計的液體中。打開攪拌器開關，保持一定的攪拌速度，待溫差變化基本穩定后，讀取水的溫度T1，作為基溫。調節“基溫選擇”在適當的數值。

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華 南 師 范 大 學 實 驗 報 告

學生姓名 吳俊烽 學 號 20112401019

專 業 化學教育 年級班級 11化四

課程名稱 物理化學實驗 實驗項目 溶解熱的測定

指導老師 李國良 時 間 20xx年11月19日

【實驗目的】

1. 設計簡單量熱裝置測定某物質在水中的積分溶解焓

2. 復習和掌握常用的量熱技術與溫度測定與校正方法

3. 由作圖法求出該物質在水中的摩爾稀釋焓、微分溶解焓、微分稀釋焓。

【實驗原理】

物質溶于溶劑中，一般伴隨有熱效應的發生。鹽類的溶解通常包含著幾個同時進行的過程：晶格的破壞、離子或分子的溶劑化、分子電離（對電解質而言）等。熱效應的大小和符號決定于溶劑及溶質的性質和它們的相對量。

在熱化學中，關于溶解過程的熱效應，需要了解以下幾個基本概念。

溶解熱 在恒溫恒壓下，溶質B溶于溶劑A(或溶于某濃度溶液)中產生的熱效應，用表示。

摩爾積分溶解熱 在恒溫恒壓下，1 mol溶質溶解于一定量的溶劑中形成一定濃度的溶液，整個過程產生的熱效應。用表示。

（1） 式中,為溶解于溶劑A中的溶質B的物質的量。

摩爾微分溶解熱 在恒溫恒壓下，1mol溶質溶于某一確定濃度的無限量的溶液中產生的熱效應，以表示，簡寫為。

稀釋熱 在恒溫恒壓下，一定量的溶劑A加到某濃度的溶液中使之稀釋，所產生的熱效應。

摩爾積分稀釋熱 在恒溫恒壓下，在含有1mol溶質的溶液中加入一定量的溶劑，使之稀釋成另一濃度的溶液，這個過程產生的熱效應，以表示。

（2） 式中，、為兩種濃度的摩爾積分溶解熱。

摩爾微分稀釋熱 在恒溫恒壓下，1mol溶劑加入到某一濃度無限量的溶液中所發生的熱效應，以表示，簡寫為。

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溶解熱的測定實驗報告

一·實驗目的

1．用簡單量熱計測定硝酸鉀的溶解熱

2·學習量熱計熱容的標定方法

3·非絕熱因素對實驗影響的校正

4·學會使用《計算機全程管理系統》

二·實驗原理

無機鹽類的溶解，同時進行晶格的破壞（吸熱）和離子的溶劑化（放熱）過程。將杜瓦瓶看作絕熱體系，當鹽溶于水中時，有如下熱平衡：

ΔH（W/M）=K ΔT1

式中，K為量熱計熱容

上述過程完成后，進行電標定，用點加熱器加熱，又有平衡：IVt=K ΔT2

左邊是加熱電功的計算

由此可得：

ΔH=（M/W）IVt(ΔT1/ΔT2)

由于在此兩過程中，體系溫度變化小，一般在1度左右，必須使用貝克曼溫度計或精密電子溫差儀，才能讀到千分位，達到實驗的要求。

也可以使用熱敏電阻作為測溫元件，它作為直流電橋的一個臂。熱敏電阻因溫度變化而電阻發生變化，電橋即有電阻輸出。

用自動平衡記錄儀記錄，或經放大后由計算機采集，用無紙記錄儀記錄。

由于溫度變化小，可認為電橋輸出與溫度變化成正比。如果以上兩過程為l1和l2，可用下式計算溶解熱：

ΔH=（W/M）IVt(l1/ l2)

由于杜瓦瓶并非真正的絕熱體系，實驗過程中實際有微小的熱交換。必須對溫度進行校正。采用外推法，從時間-溫度曲線上反映前后平均溫度的點引時間坐標的垂線，與反應前后溫度變化的延長線香蕉，交點的距離為l1和l2

三·儀器與試劑

500mL杜瓦瓶，裝配有加熱電爐絲和固體試樣加料漏斗 克曼溫度計或精密溫差儀或測溫熱電阻（配有電橋）

電磁（或電動）攪拌儀 直流穩壓電源（0~30V，0~2A） 直流電流表（0.5級，0~1.5A） 500mL量筒 停表 記錄儀 分析純硝酸鉀

四·試驗步驟

1·杜瓦瓶中用量筒加450mL水，裝置好量熱計，開始攪拌。調節輸出為0，開啟記錄儀，記錄體系溫度穩定過程。

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