化學反應(yīng)摩爾焓變的測定

1、實驗實驗1化學反應(yīng)摩爾焓變的測定化學反應(yīng)摩爾焓變的測定一.實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?.了解測定化學反應(yīng)摩爾焓變的原理和方法；2.學習物質(zhì)稱量、溶液配制和溶液移取等基本操作；3.學習外推法處理實驗數(shù)據(jù)的原理和方法。二.背景知識及實驗原理背景知識及實驗原理化學反應(yīng)過程中，除物質(zhì)發(fā)生變化外，還伴有能量變化。這種能量變化通常表現(xiàn)為化學反應(yīng)的熱效應(yīng)（簡稱為化學反應(yīng)熱）。化學反應(yīng)通常是在等溫、等壓、不做非體積功的條件下進行的，此時反應(yīng)熱效應(yīng)亦稱作等壓熱效應(yīng)

2、，用Qp表示?；瘜W反應(yīng)的等壓熱效應(yīng)（Qp）在數(shù)值上等于化學反應(yīng)的摩爾反應(yīng)焓變（△rHm）（熱力學規(guī)定放熱反應(yīng)為負值，吸熱反應(yīng)為正值）。在標準狀態(tài)下，化學反應(yīng)的摩爾反應(yīng)焓變稱為化學反應(yīng)的標準摩爾焓變，用△rHmθ表示?；瘜W反應(yīng)焓變或化學反應(yīng)熱效應(yīng)的測定原理是：在絕熱條件下（反應(yīng)系統(tǒng)不與量熱計外的環(huán)境發(fā)生熱量交換），使反應(yīng)物僅在量熱計中發(fā)生反應(yīng)，并使量熱計及其內(nèi)物質(zhì)的溫度發(fā)生改變。通過反應(yīng)系統(tǒng)在反應(yīng)前后的溫度變化，以及有關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量和比熱，

3、可以計算出反應(yīng)的熱效應(yīng)值。實驗中溶液反應(yīng)的焓變值測定采用如圖1所示的簡易量熱計進行測定，通過測定CuSO4溶液與Zn粉的反應(yīng)進行焓變值的獲取。圖1保溫杯式量熱計CuSO4溶液與Zn粉的反應(yīng)式為：Cu2(aq)Zn(s)=Cu(s)Zn2(aq)由于該反應(yīng)速率較快，且能進行得相當完全。實驗中若使用過量Zn粉，則CuSO4溶液中Cu2可認為完全轉(zhuǎn)化為Cu。系統(tǒng)中反應(yīng)放出的熱量等于溶液所吸收的熱量。在簡易量熱計中，反應(yīng)后溶液所吸收的熱量為：圖

4、2溫度校準曲線三.實驗儀器和藥品實驗儀器和藥品1.儀器電子天平、燒杯（100mL）、試管、滴管、移液管(50mL)、容量瓶(250mL)、洗瓶、玻璃棒、濾紙、精密溫度計（0～50℃，具有0.1℃分度）、放大鏡、秒表、量熱計（杯口橡皮塞中開一個插溫度計的孔，攪拌方式可采用磁力攪拌器或手握保溫杯震蕩）。2.藥品硫酸銅（CuSO45H2O，固體、分析純）、鋅粉（化學純）、硫化鈉（Na2S，0.1molL1）。四.實驗內(nèi)容與操作實驗內(nèi)容與操作1

5、.配制硫酸銅溶液計算配制250mL0.200mol?L1CuSO4溶液所需CuSO45H2O的質(zhì)量（要求三位有效數(shù)字），并在電子天平上稱取所需的CuSO45H2O晶體。然后將其倒入燒杯中，加入少量去離子水，用玻璃棒攪拌，待硫酸銅完全溶解后，將該溶液沿玻璃棒注入潔凈的250mL容量瓶中；再用少量去離子水淋洗燒杯和玻璃棒數(shù)次，連同洗滌液一起注入容量瓶中，最后加水至刻度。旋緊瓶塞，將瓶內(nèi)溶液混合均勻。2.化學反應(yīng)焓變的測定(1)稱取3g鋅粉。

6、(2)洗凈并擦干用作量熱計的保溫杯。用移液管移取100mL配制好的硫酸銅溶液于量熱計中。同時注意調(diào)節(jié)量熱計中溫度計安插的高度，使其水銀球能浸入溶液中，又不觸及容器底部。將潔凈干燥的攪拌子放入量熱計中，然后蓋上量熱計蓋子。(3)采用磁力攪拌器進行攪拌。用秒表每隔30s記錄一次讀數(shù)。直至溶液與量熱計達到熱平衡，而溫度保持恒定（約需2min）。(4)迅速往溶液中加入稱好的鋅粉，并立即蓋緊量熱計的蓋子。同時記錄開始反應(yīng)的時間，繼續(xù)不斷搖蕩或攪拌