2023年物理化学实验报告.docx

物理化学实验报告 篇一：物理化学------各个实验实验报告参考1 燃烧热的的测定 一、实验目的 1．通过萘和蔗糖的燃烧热的测定，掌握有关热化学实验的一般知识和测量技术。了解氧弹式热计的原理、构造和使用方法。 2．了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差异和相互关系。 3．学会应用图解法校正温度改变值。 二、实验原理 燃烧热是指1mol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为恒容燃烧热(QV)，恒压条件下测得燃烧热为恒压燃烧热(Qp)。假设把参加反响的气体和生成气体视为理想气体，那么 QpQVnRT。假设测得Qp或QV中的任一个，就可根据此式乘出另一个。化学反响热效应（包括燃烧热）常用恒压热效应（Qp）表示。 在盛有定量水的容器中，放入装有一定量样品和样体的密闭氧弹，然后使样品完全燃烧，放出热量使水和仪器升温，假设仪器中水量为W(g)，仪器热容W，燃烧前后温度为t0和tn，那么m(g)物质燃烧热QV(Cww’)t(nt0。假设水的比热容)C＝1。摩尔质量为M的物质。其摩尔燃烧热为QM V m (WW)(tnt0)，热容W可用燃烧热的标准物质（苯甲酸，QV＝26.434Jg1）来标定。将其放入量热计中，燃烧测其始末速度，求W。一般因每次水量相同，可作为一个定量来处理。QM V m (tnt0) 三．实验步骤 1热容W的测定 1）检查压片用的钢模，用电子天平称约0.8g苯甲酸，倒入模具，讲样品压片，除去样品外表碎屑，取一段棉线，在精密天平上分别称量样品和棉线的质量，并记录。 2）拧开氧弹盖，擦净内壁及电极接线柱，用万用表检查两电极是 了解燃烧热的定义，水当量的含义。 压片要压实，注意不要混用压片机。 否通路，将称好的棉线绕加热丝两圈后放入坩埚底部，并将样品片压，在棉线上旋紧弹盖，并再次检查电极是否通路，将氧弹放在充氧架上，拉动扳手充氧。充毕，再次检查电极。 3）将氧弹放入热量计内桶，称取适量水，倒入量热计内桶，水量以没氧弹盖为宜，接好电极，盖上盖子，翻开搅拌开关，开始微机操作。 用洁净的小烧杯于电子天平上称量2.0g固体NaOH，加水使之溶解，转移至500mL细口瓶中，充分摇匀，用橡皮塞塞好，贴上标签备用。 2．物质燃烧热的测定 （1）蔗糖燃烧热测定，称取0.6g蔗糖代替苯甲酸，操作同上。 （2）萘燃烧热的测定，称取1.2g萘代替蔗糖，操作同上。 3.实验数据 装样前后必须 要测试氧弹是否通路，否那么无法进行实验。 每个样品测试完后，内筒的水需要更换，水需要称量。 国际冷却常数K:0.0036/min 国际综合常数A:-0.00158k/min 水量：2473.65g 四．实验数据处理（列出详细计算步骤） （1）由标准物苯甲酸求出水当量 由M苯甲酸=122.12g/mol 得 (tnt0)=2.379K m=0.8450g 所以：W=9269J/k M (WW)(tnt0)得 m Qvm264340.8450122.12 WW9389 J/K (t0tn)M2.379122.2 由QV （2）写出萘的燃烧反响式，并求出萘的恒容燃烧热和恒压燃烧热。 C10H8(S)+12O2(9 ) 10CO2(9)+4H2O(l) QV M128.18W(tnt0)9389(26.26623.701)5202.986 (KJ/mol) m0.5933 299.416296.851 QpQvnRT5202.98628.314 21000 5198.029 (KJ/mol) （3）写出蔗糖的燃烧反响式，并求出蔗糖的恒容燃烧热和恒压燃烧热。 C10H8(S)+12O2(9 ) 10CO2(9)+4H2O(l) QM342.30VmW(tnt0)1.1911 9389(25.87823.768)5693.253(KJ/mol) QpQvnRT5693.2530RT5693.253(KJ/mol) （4）实验结论 该实验通过测水温的温度变化来计算物质，吸收的热量，求出燃烧热。实验结果在误差范围内。 （5）实验误差分析 蔗糖标准燃烧焓值为：5645KJ·mol-1 萘标准燃烧焓值为：5157KJ·mol-1 蔗糖燃烧热相对误差： Qr实测Qr 4973196 Q100% 4981459R实测 4973196 100%0.17% 萘燃烧热相对误差： Qr实测Qr 56948455670627 Q100% R实测 5670627 100%0.43% 强调实验报告 书写：格式标准、字迹工整、实验数据不得涂改、要有误差分析。 液体饱和蒸气压的测定——静态压 一、实验目的 1．了解用静态法（也称等位法）测定异丙醇在不同温度下饱和蒸气压的原理，进一步明确纯液体饱和蒸气压与温度的关心。 2．掌握真空泵的使用方法。 3．学会用图解法求所测温度范围内的平均摩尔汽化热及正常沸点。 二、实验原理 一定温度下，在一真空密闭容器中，液体的蒸发很快与蒸气凝结到达动态平衡，即蒸气分子向液面凝结和液体分子从外表逃逸的速率相等。此时，液面上的蒸气压力就是液体在此温度的饱和蒸气压。液体的饱和蒸气压与温度的同向变化。当蒸气压与外界压力相等时，液体便沸腾。外压不同时，液体的沸点也不同。通常把外压为101325Pa时沸腾的温度定为液体的正常沸点。液体的饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯－克拉贝龙方程式来表示： dlnpdTHm RT2 式中T－热力学温度(K)；p－液体在温度T时的饱和蒸气压；Hm-液体摩尔汽化热(kJ/mol)；R－气体常数。 当温度在较小范围内变化时，可把Hm看作常数，当做平均摩尔汽 化热，将上式积分得lgp Hm 2.303RT A，中A－积分常数，与压力p的单位有关。 由上式可知，在一定范围内，测定不同温度下的饱和蒸气压，以lgp对1/T作图，可得一直线，而由直线的斜率可求出实验温度范围的液体平均摩尔汽化热。 静态发测液体的饱和蒸气压时调节外压，以液体的蒸气压求出外压，就能直接得到该温度下的饱和蒸气压。 三、实验步骤 1.装样 从等位计R处注入异丙醇液体，使A球中装有2/3的液体，U形管B的双臂大局部有液体。 2. 检漏 将装有液体的等位计接好，翻开冷却水，关闭活塞H、G，翻开真空 理论上了解液 体饱和蒸气压和温度的关系——克劳修斯－克拉贝龙方程。 泵抽气系统。翻开活塞G，从低真空泵测压仪上显示压差位4000~5300Pa，关闭活塞G，注意观察压力测量仪的数字变化，如果系统漏气，那么压力量仪的显示数值逐渐变小，这时应分段认真检查，寻找漏气部位，设法消除。 调节恒温槽至所需温度后，翻开活塞G，缓慢抽气，使A球中的液体溶解的空气和A、B空间内的空气通过B管中的液体排出，抽气假设干分钟后，当气泡呈长柱形时，关闭活塞G。停止抽真空，调节H，使空气缓慢进入测量系统，直到B管中的双液面等高。待压力稳定后，从低真空测压仪上读取数据，用上述方法测定6个不同温度时的异丙醇的蒸气压(每个温度间隔为5K)在实验开始时，从气压计读取测定时的大气压。 原始记录 四、实验数据处理(详细列出计算步骤) (1)实验数据处理。 (2)以蒸气压p对温度T作图，在图上均取8个点，并列出相应表格，绘制lgp~1/T图。 注意抽真空的 方法，别忘记读空气大气压。 实验过程中，一定要严格控制温度的准确性。 篇二：物理化学实验报告 大学化学根底实验2 实 验 报 告 课 程：专 业：班 级：学 号：学生姓名：指导教师：实验日期：物理化学实验环境科学 5月24日 实验一、溶解焓的测定 一、 实验名称：溶解焓的测定。 二、 目的要求:(1)学会用量热法测定盐类的积分溶解焓。 (2)掌握作图外推法求真实温差的方法。 三、 根本原理： 盐类的溶解通常包含两个同时进行的过程：一是晶格的破坏，为吸热过 程；二是离子的溶剂化，即离子的水合作用，为放热过程。溶解焓那么是这两个过程热效应的总和，因此，盐类的溶解过程最终是吸热还是放热，是由这两个热效应的相应大小所决定的。影响溶解焓的主要因素有温度、压力、溶质的性质以及用量等。热平衡式： △solHm=-[（m1C1+m2C2）+C]△TM/m2 式中, sol H m 为盐在溶液温度及浓度下的积分溶解焓, J·mol , m1 , m2 分别为水和溶 质的质量, M 为溶质的摩尔质量,kg·mol -1 ;C1 ,C 2 分别为溶剂水, kg; 溶质的比热容,J·kg -1 ；T 为溶解过程中的真实温差,K;C 为量热计的热容, J·K- 1 ,也称热量计常数.本实验通过测定积分溶解焓的标准物质 KCl 的 T ,标定出量热计热容 C 的值. 四、实验主要仪器名称： NDRH-2S型溶解焓测定实验装置1套（包括数字式温度温差测量仪1台、 300mL简单量热计1只、电磁搅拌器1台）；250mL容量瓶1个；秒表1快；电子天平1台；KCl；KNO3；蒸馏水 五、实验步骤： （1）量热计热容 C 的测定 ( 1 ) 将 仪 器 打 开 , 预 热 . 准 确 称 量 5.147g 研 磨 好 的 KCl , 待 用 . n KCl : n水 = 1: 200 （2）在干净并枯燥的量热计中准确放入 250mL 温室下的蒸馏水,然后将 温度传感器的探头插入量热计的液体中.翻开搅拌器开关,保持一定的搅拌速度,待温差变 化根本稳定后,读取水的温度 T1 ,作为基温. （3） 同时, 每隔30s就记录一次温差值,连续记录8 次后, 将称量好 的 5.174g KCl 经 漏斗全部迅速倒入量热计中,盖好.10s记录一次温度值,至温度根本稳定不变,再每隔 30s记录一次温度的数值,记录 8 次即可停止. （4）测出量热计中溶液的温度,记作 T2 .计算 T1 , T2 平均值,作为 体系的温度.倒出溶液,取出搅拌子,用蒸馏水洗净量热计. KNO3 熔解热的测定:标准称量 3.513g KNO3 ,代替 KCl 重复上述操作. 六、实验数据记录与处理 KCl溶解过程中数据记录： KCl质量：5.1774g 平均温度18.295℃ 未加KCl之前：t=19.24℃ 由图可知：T=1.89℃:△solHm（KCl）=18933J/mol； C1=4200J/kg·℃ C2=699000J/kg·℃;M（KCl）=0.0745kg/mol；m1=0.25kg；m2=0.0051774kg 由△solHm=-[（m1C1+m2C2）+C]△TM/m2 得：C=-4673.7898J/K KNO3溶解过程中数据记录： KNO3质量：3.510g 平均温度:18.735℃ 未加KNO3之前：t=19.11℃ 加KNO3后： 由图可知：T=0.75℃;C=-1049.9943J/K;C1=4202J/kg·℃ C2=894900J/kg·℃;M（KNO3）=0.103kg/mol；m1=0.25kg；m2=0.0035112kg 由△solHm=-[（m1C1+m2C2）+C]△TM/m2 得:△solHm(KNO3)=23.45123kJ/mol 七、实验问题讨论 1.样品颗粒的大小和浓度，对溶解焓测定有什么影响？ 答：粒度太大不好溶解要受影响，溶解过程过长温差变化过小， 就会产生误差；浓度太大也是影响到溶解速度的，时间太长温差数值变化过大，溶解焓的测定就不准了。 2.本实验产生误差的原因有哪些？ 答：本实验有误差，可能由于试剂颗粒过大，参加试样于量热计中没有迅速盖好，实验结束后试样没有全部溶解完等。 3.温度和浓度对积分溶解焓有无影响？ 答：有影响；通过△solHm=-[（m1C1+m2C2）+C]△TM/m2可知温度对溶解焓有影响，而浓度过大相应的温差变化快，从而影响实验。此外，影响溶解焓的因素还有压力、溶质、溶剂的性质以及用量等。 4.在本实验中，为什么要用作图外推法求溶解过程的真实温差？答：由于实验过程中搅拌操作提供了一定的热量，而且系统也并非严格的绝热系统，此在盐类的溶解过程中，难免与环境有微小的热交换。为了消除这些影响，求出溶解前后系统的真实温度变化T，所以采用作图外推法求真实温差。 5