燃燒焓的測(cè)定-物化實(shí)驗(yàn)

1、材03班冷向星2010011976燃燒焓的測(cè)定1圖1量熱氧彈實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四燃燒焓的測(cè)定燃燒焓的測(cè)定冷向星2010011976材03班（同組實(shí)驗(yàn)者：李琦）實(shí)驗(yàn)日期：201245帶實(shí)驗(yàn)的老師姓名：陳春1引言引言有機(jī)化合物的生成焓難以直接從實(shí)驗(yàn)中測(cè)定，然而有機(jī)化合物易于燃燒，含碳、氫和氧等三種元素的有機(jī)化合物完全燃燒時(shí)生成二氧化碳和水。從有機(jī)化合物燃燒的熱效應(yīng)數(shù)據(jù)也可以估算反應(yīng)熱效應(yīng)。通常燃燒焓在等容條件下測(cè)定（即稱為“氧彈”的不銹鋼容器中燃燒

2、），所得數(shù)據(jù)為值，經(jīng)換算后可得出值。1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?使用彈式量熱計(jì)測(cè)定萘的燃燒焓。2了解量熱計(jì)的原理和構(gòu)造，掌握其使用方法。3掌握熱敏電阻測(cè)溫的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。1.2實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)產(chǎn)物的溫度與反應(yīng)物的溫度相同，在反應(yīng)過程中只做體積功而不做其它功時(shí)，化學(xué)反應(yīng)吸收或放出的熱量，稱為此過程的熱效應(yīng)，通常亦稱為“反應(yīng)熱”。熱化學(xué)中定義:在指定溫度和壓力下，一摩爾物質(zhì)完全燃燒成指定產(chǎn)物的焓變，稱為該物質(zhì)在此溫度下的摩爾燃燒焓，記作ΔCHm。

3、通常，C、H等元素的燃燒產(chǎn)物分別為CO2(g)、H2O(l)等。由于上述條件下ΔH=Qp，因此ΔCHm也就是該物質(zhì)燃燒反應(yīng)的等壓熱效應(yīng)Qp。在實(shí)際測(cè)量中，燃燒反應(yīng)常在恒容條件下進(jìn)行(如在彈式量熱計(jì)中進(jìn)行)，這樣直接測(cè)得的是反應(yīng)的恒容熱效應(yīng)QV（即燃燒反應(yīng)的摩爾燃燒內(nèi)能變?chǔ)Um）。若反應(yīng)系統(tǒng)中的氣體物質(zhì)均可視為理想氣體，根據(jù)熱力學(xué)推導(dǎo)，ΔCHm和ΔCUm的關(guān)系為:（1）pVQQnRT???測(cè)量熱效應(yīng)的儀器稱作量熱計(jì)，量熱計(jì)的種類很多，一

4、般測(cè)量燃燒焓用彈式量熱計(jì)。本實(shí)驗(yàn)是用氧彈式量熱計(jì)進(jìn)行萘的燃燒焓的測(cè)定，結(jié)構(gòu)如圖1。實(shí)驗(yàn)過程中外水套保持恒溫，內(nèi)水桶與外水套之間以空氣隔熱。同時(shí)，還把內(nèi)水桶的外表面進(jìn)行了電拋光。這樣，內(nèi)水桶連同其中的氧彈、測(cè)溫器件、攪拌器和水便近似構(gòu)成了一個(gè)絕熱系統(tǒng)。將待測(cè)燃燒物質(zhì)裝入氧彈中，充入足夠的氧氣。氧彈放入裝有一定量水的內(nèi)桶中，蓋好外桶蓋。以電控部分各開關(guān)控制攪拌并實(shí)現(xiàn)燃燒點(diǎn)火，用熱敏電阻作為測(cè)溫元件，用電子自動(dòng)平衡記錄儀連續(xù)記錄內(nèi)桶水溫度的變

5、化。材03班冷向星2010011976燃燒焓的測(cè)定33，將氧彈放入量熱儀前，一定要先檢查點(diǎn)火控制鍵是否位于“關(guān)”的位置。點(diǎn)火結(jié)束后，即將其關(guān)掉。4，氧彈充氣操作過程中，人應(yīng)站在側(cè)面，以免意外情況下彈蓋或閥門向上沖出，發(fā)生危險(xiǎn)。3結(jié)果與討論結(jié)果與討論3.1原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表格1苯甲酸和萘燃燒焓測(cè)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄苯甲酸和萘燃燒焓測(cè)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄苯甲酸萘棉線質(zhì)量(g)0.01620.0154鎳絲質(zhì)量(g)0.03920.0472燃燒

6、后鎳絲質(zhì)量(g)0.03510.0393燃燒的鎳絲質(zhì)量(g)0.00410.0079藥片＋棉線＋鎳絲(g)0.84350.6616藥片(g)0.78810.5990外套水溫(oC)18.750左右19.105左右摩爾質(zhì)量(gmol)122.12128.17內(nèi)外套水溫在變化中，故所記錄溫度不為精確值。3.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理1.利用實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)處理選擇并雙擊物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，選擇并雙擊燃燒焓測(cè)定，輸入鎳絲、棉線、剩余鎳絲、總質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn)只

7、樣品和被測(cè)樣品的摩爾質(zhì)量，點(diǎn)擊打開，選擇并打開文件，交替移動(dòng)光標(biāo)1和2到點(diǎn)火前一段平穩(wěn)的基線位置，點(diǎn)擊線性擬合1，交替移動(dòng)光標(biāo)1和2到完全燃燒后溫度不變的位置（水平線位置水平線位置），點(diǎn)擊線性擬合2，交替移動(dòng)光標(biāo)移動(dòng)到外套水溫曲線位置，點(diǎn)擊線性擬合3，移動(dòng)光標(biāo)，將綠色光標(biāo)放在擬和曲線３與升溫曲線的交點(diǎn)上，藍(lán)色光標(biāo)藍(lán)色光標(biāo)放在升溫曲線上的任何位置放在升溫曲線上的任何位置，點(diǎn)擊計(jì)算△H；如果線性擬合交點(diǎn)不理想，點(diǎn)擊刷新，移動(dòng)光標(biāo)重新擬合。確