科普下化学反应与能量变化的测定

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化学和能量变化的测定

如何测量化学反应和能量变化？

目的掌握实验中中和热的测量方法。

通过测量中和热计算弱酸的电离热。

实验原理当一摩尔一元强酸溶液与一摩尔一元强碱溶液混合时，热效应并不随酸或碱的种类而变化，因为这里研究的体系中的所有成分都是电离的。

热方程可用离子方程表示:H+OH = H20δ H中和=-57.36 kj·mol。这种中和反应与酸阴离子或碱阳离子无关。

用强碱(NaOH)中和弱酸(CH3COOH)不同于上述强酸强碱的中和反应。因为在中和反应之前，弱酸先解离，其反应为:CH3COOH = H+ch3coδH解离H+OH = H20δ H中和总反应:CH3COOH+OH = H20+ch3coδH。

仪表数字贝克曼温度计；杜瓦瓶；量筒；秒表；双向可追溯DC稳定电源；浓度各为1.0摩尔的氢氧化钠、氯化氢和三氯甲烷溶液。

化学和能量变化测量的操作步骤

准备实验清洁仪器。打开数字贝克曼温度计，预热5分钟。将基础温度选择按钮调至20~C，按下温度/温差按钮，使表盘显示温差读数(精确至0.001℃)。打开DC稳压电源，将电压调节至10.0伏..将DC稳压电源与热量计连接。

量热仪常数的测量用量筒测量500毫升蒸馏水，注入用干净布或滤纸擦拭过的杜瓦瓶中，轻轻塞住软木塞。打开电源，通过调节旋钮记录10.0伏的电流读数。搅拌均匀4分钟。然后，切断电源，每分钟记录一次贝克曼温度计的读数，持续10分钟。读取第10个数字时，打开电源并连续记录温度。

通电时，电流和电压必须保持恒定(随时观察电流表和电压表，如有变化，立即调整到原来的规定值)。记录电流和电压值。

通电4分钟后，停止通电。保持搅拌，每分钟记录水温，测量10分钟。

用图解法确定带电引起的温度变化δ t1。重复上述操作两次，取平均值。

中和热的测量将50毫升1摩尔氢氧化钠溶液注入碱储存器中。用量筒量取400毫升蒸馏水，注入用干净布或滤纸擦过的杜瓦瓶中，然后加入50毫升50ml 1mol.lHCl溶液。

轻轻塞住软木塞，用搅拌器搅拌均匀，记录温度(每分钟一次)。数到10后，轻轻提起碱罐，用玻璃棒戳出胶塞(不要用力过猛，以免玻璃棒打碎杜瓦瓶内壁，损坏仪器)。

拆下胶塞后，上下移动碱罐两次，使碱液全部流出。之后继续搅拌，继续每分钟记录温度。温度缓慢变化后，再记录10分钟，停止测量。

用图解法确定δ T2。重复上述方法两次，取平均值。

表观中和热是用CH3COOH代替HCI，重复上述操作求δ T3确定的。

实验结束后，切断水电，清洗仪器，清洗实验台。