硫酸铜水合热
乐山师范学院化学学院 物理化学实验报告
学号:10310099 姓名:凌瑶 班级:化教二班
实验题目硫酸铜水合反应热的测定
平均室温:19 .8℃ 平均气压: Kpa 同组人: 安婷婷 糜超 刘君 刘思琪 日期:2012年10月25号 一、实验目的
1. 进一步学习量热法的实验技术. 2. 掌握过程温差校正的方法. 二、实验原理
无机盐类的溶解,同时进行晶格的破坏(吸热)和离子的熔剂化过程(放热),将杜瓦瓶看作绝热体系,当盐溶解是有如下平衡: ΔH溶解
WM
=KΔT1,(量热计热容) (1)
(1)
上述过程完成后,进行电标定,用电加热器加热,有如下平衡 I.V.t=K. ΔT2 (2) 由此可得: ΔH(溶解)=
MW
IVT.
∆T1∆T2
(3)
在此两个过程中,体系温度变化过小,可用热敏电阻作为测温元件,因温度变化而电阻发生变化,由于温度变化过小,可认为电桥输出与温度变化成正比,这里L为记录仪的变化值。 ΔH溶解=
MW
IVT.
L1L2
(4)
由于杜瓦瓶并非真正的绝热体系,必须对温差进行校正,采用外推法在反应前后平均温度的点引时间坐标的垂线,与反应前后温度变化的延长线相交,交点距为L1和
L2.
三、仪器与试剂
1. 500ml的杜瓦瓶,装配有加热电炉丝和固体试样加料漏斗 ,贝克曼温度计或精密温差仪或测温热电阻(配电桥)
2. 电池搅拌仪,直流稳压电源(0-30V,0-2A) 3直流电流表(0.5级,0-1.5A),500ml量筒
4直流电压表(0.5级,0-10v),停表(用记录仪记录不需要) 5记录仪
6无水的硫酸铜,五水硫酸铜 四、实验步骤
1. 杜瓦瓶中用加入450ml水,装置好量热热计,开始搅拌。调节输出为0,开启记录仪,记录体系温度文低昂过程。
2分析天平称取粉状硫酸铜约3.3g,在量热计温度稳定3-5分钟后加入,记录温度变化过程。
3待温度没变化后约3分钟停止记录。
4电表定过程与上述过程类似,即分标定前、中、后期,标定时电压约6-8v,电流约0.6-0.8A(实验前进行),记录和通电到断电的加热时间,当体系升温幅度将近溶解降温幅度时,断开电源,记录到温度上升趋势与标定前期相似为止。 5,杜瓦瓶重新装水,再做一次实验。这次实验用分析天平称取蓝色晶体状的硫酸铜约5.2g,同样的方法进行。 五、数据处理与结果讨论 1实验数据 表一:
2五水硫酸铜的溶解过程和电标定过程的图 (1) 溶解过程
(2)电标定过程
3.硫酸铜的溶解过程和电标定过程的图。
(1)溶解过程
(2)电标定过程。
3.把表一的数据带入带入公式(4)
五水硫酸铜的处理数据有: ΔHm1=
MW
IVT.
L1L2
=(250/5.2384)*5.50*1.105*133[(-0.111+273.15)/(0.201+273.15) =38.53kJ/mol
无水硫酸铜的处理数据有: ΔHm2=
MW
IVT.
L1L2
=(160/3.6724)*5.50*1.105*331*[(0.617+273.15)/(0.667+273.15)]
=87.63KJ/mol
硫酸铜的水合反应热为: ΔH测量值=ΔH2-ΔH1 =87.63-38.53 =49.10
相对误差=ΔH测量值 /ΔH标准 *100%
=(49.10/11.28)*100% =400.53%
造成误差大的原因可能是我们的操作不够规范,对溶解和电标定的操作过程造成误差,再加上仪器本身的误差造成实验的误差加大.