离解热的测定.doc

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2班实验题目温度滴定法测定弱酸的离解热平均室温：15 平均气压：97.5Kpa 同组人：安婷婷 刘思齐 刘君 糜超 日期：11月17日一、实验目的1使用温度温差仪和用医用一次性输液器作为半自动滴定装置，测定硼酸与氢氧化钠溶液的反应热，硼酸的一级电离热及其标准自由焓与熵的变化。2理解温度滴定的原理和方法。3验证用医用一次性输液器作为半自动滴定装置的可行性。二、实验原理温度滴定是以反应热为依据的容量化学滴定法。 把温度滴定的结果以T-v曲线图或Tt曲线图表示，通常称之为热谱图。对强碱弱酸反应，反应热Hr是酸碱的中和热Hn与弱酸的离解热Hd之和。以NaOH与H3BO3反应为例，则H3BO3 + H2O H+ + B(OH)4- Hd H+ + OH- H2O Hn总反应：H3BO3 + OH- B(OH)4- HrHr= Hd+Hn上式温度滴定法求离解热的理论依据。式中，中和热Hn与温度有关。若温度为T/ K，推荐使用下式推算：Hn = -57111.6 + 209.2(T-298.2) J/mol （1）反应热是通过实验测得反应过程的温升Tr，由下式计算： （2）式中n为生成物质的量，K为量热系统热容。K值可用已知浓度的强酸强碱的反应热，即中和热，对系统进行标定（对于强酸的稀溶液Hd0）而得。 （3） 代入前式 （4）弱酸的离解热Hd为： (5)三、仪器与试剂1.温度温差仪一台 计算机数据采集系统2一次性输液器 电池搅拌器3杜瓦瓶4标准1mol/LNAOH溶液 标准0.01mol./ml5标准的0.01mol/ml四、主要实验步骤滴定量热法1把输液器和烧杯等仪器洗净，在输液器中加入约50 mL NaOH溶液，调节输液器速度，每分钟50滴。2用移液管取50 mL，0.01 mol/L的HCl标准液于杜瓦瓶中。3当溶液与杜瓦瓶热交换达平衡后，开启搅拌，并把温度温差仪置零，开启记录仪记录温度-时间曲线。4待系统温度稳定后（3-5分钟）缓慢、匀速用注射器注入NaOH。观察过程曲线，待反应过滴定稀释期后，停止加碱。5用50 mL,0.01 mol/L的硼酸标准溶液重作实验。6.重新调节流速，每分钟50滴，重复1-5步 液、测量透光率等过于简化的标题型步骤，将会影响实验总结报告的成绩。）五、数据处理与结果讨论1.氢氧化钠和盐酸和硼酸溶液反应的反应热图1）盐酸由图可知：T1=13/15*1=0.8672）硼酸由图可知：T2=10/15*1=0.6672.数据处理硼酸的一级解离热，和氢氧化钠的反应热（1）硼酸的一级解离热 带入公式（5） Hd =（-57111.6-2102.46）（5*10-4*0.667/5*10-4*0.867）-1 = -59214.06*(-0.23)= 13619.2338J/mol相对误差： W% = (Hd Hd(文献值)*100%/ Hd(文献值)= 13619.2338/12540*100%= 8.4%（2）与氢氧化钠的反应热 带入公式（4） Hr = -59214.06*（5*10-4*0.667/5*10-4*0.867）= -45549.27J/mol硼酸的一级离解平衡常数为5.8 10-10G= RTInKa =8.3145（15+273.15）ln(5.8 10-10) =5.06 104J/molS=(H-G)/T=(4.551045.06 104)/（15+273.15）=-333.51误差分析：在滴定的过程中，由于室内温度的变化，对实验数据的测定有较大的影响。尤其在进行电标定的过程中基线不平稳等等。再次是在放入针头的时候会揭开点杜瓦瓶的盖子，使杜瓦瓶内的温度有所变化。思考题：1. 实验中NAOH的浓度为什么要大于HCL和硼酸？ 避免加入的NAOH溶液对HCL稀释