6668童海港《燃烧热的测定》

1、 /16物理化学实验报告院系化学化工学院班级化学061班学号06066118姓名童海港实验名称燃烧热的测定日期2009.4.24同组者姓名王海燕室温26.5C气压100.8kPa成绩一、目的和要求掌握燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系；熟悉热量计中主要部件的原理和作用，掌握氧弹量热计的实验技术；用氧弹量热计测定蔗糖和萘的燃烧热；学会雷诺图解法校正温度改变值。二、基本原理燃烧热是指1摩尔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称为恒容燃烧热=QV+pAVQp=QV+AnRT本实验采用氧弹式量热计测量蔗糖的燃烧热。测量的基本原理是将一定量待测物质样品在氧弹中完全燃

2、烧，燃烧时放出的热量使热量计本身及氧弹周围介质本实验用水）的温度升高。通过测定燃烧前后热量计包括氧弹周围介质）温度的变化值，就可以求出该样品的燃烧热。其关系如下:其中，hjJjgTq测定其他.!j;ir量測仪烧热Ql=-4.1J.cm-1）,C水=4.1868计的水当量以后，就可以利用上式通过实验合氧弹.是一个特制的不锈钢容器如图）为了保证待测样品能够完全燃烧氧弹中应充以高压氧气或者其他氧化剂），还必须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给量热计本身和其中盛放的水，而几乎不与周围环境发生热交换。1-氧弹；2-温度传感器；3-内筒；4-空气隔层；5-外筒；6-搅拌个人收集整理资料，仅供交流学习，勿作

3、商业用途个人收集整理资料，仅供交流学习，勿作商业用途 /16但是，系统与环境之间的能量交换仍然无法完全避免，这可以是同于环境向量热计辐射进热量或做功比如电功)而使其温度升高，也可以是由于量热计向环境辐射出热量而使量热计的温度降低。因此燃烧前后温度的变化值不能直接准确测量，而必须经过作图法进行校正。用雷诺图温度时间曲线)法分别校正苯甲酸和蔗糖燃烧而使量热体系温度改变的T1、T2。三、仪器、试剂1台氧弹热量计1台压片机引燃专用铁丝容量瓶1000ml)1个氧气钢瓶區度八分析天平-蔗糖A.R.)0AT=p-Tp71只苯甲酸A.R.)B4/16时间0AT=Tp四、实验步骤1.测定热量计的水当量（1）制样

4、：取约0.8-1.0g苯甲酸，置于洁净的压片机中压片，取出并准确称其重量W1。（2）氧弹装样并充氧气拧开氧弹盖，将氧弹内壁擦干净。搁上金属小器皿，小心将样品放在小器皿中部。取一段铁丝，测量长度后，在3mm铁定上饶56圈，将铁丝两端接在两电极上，使螺旋部分接触样品。旋紧氧弹盖，充入大于1MPa的氧气。（3）测量将氧弹放入内筒内。取3L水倒入内筒中，水面盖过氧弹，如有气泡逸出，表明氧弹漏气，需要查找漏气原因并排除。将温差测量仪探头插入水中，开搅拌按钮，接通温差测量仪，记下水温。温差仪取零并且锁定后，记下零点温度，开启绘图软件，毎10s记录一个读数。lmin后，按下点火键4-5s。反应约20min后

5、，停止绘图导出数据。打开量热计，取出氧弹。缓缓打开氧弹排气口，待废气排完后，打开氧弹，观察是否燃烧完全（如有黑色痕迹，则为未完全燃烧。如燃烧不完全，须重新测量。如果已完全燃烧，可取剩下的点火丝，准确测出其剩余长度。实验后将氧弹内外和燃烧皿处理干净待用。2.蔗糖的燃烧热的测定称取1.5g左右的蔗糖，按上述方法进行测定。3.萘燃烧热的测定称取0.8g左右的蔗糖，按上述方法进行测定五、原始数据室温26.05C气压100.8kPa质量/g苯甲酸蔗糖0.95201.44330.8031铁丝总长/cm12.7512.712.6铁丝余长/cm1781.82.6温度1/C23.8623.99时间/min温度/

6、C时间/min温度/C温度2/C-1.337-0.130-0.006时间/min0.17(1.33700.17(0.13000.170.33(1.33800.33(0.12900.330.50(1.33700.50(0.12600.500.67(1.33600.67(0.12700.670.83(1.33500.83(0.12800.831.00(1.33401.00(0.12801.001.17(1.33301.17(0.12701.171.33(1.33201.33(0.12601.331.50(1.33101.50(0.12601.50温度/C(0.4270(0.4310(0.4310(

7、0.4320(0.4340(0.4350(0.4340(0.4330(0.43101.67(1.33101.67(0.12501.67(0.43001.83(1.33001.83(0.12301.83(0.42602.00(1.32902.00(0.12102.00(0.42202.17(1.32802.17(0.12102.17(0.42202.33(1.32702.33(0.12102.33(0.42102.50(1.32602.50(0.08202.50(0.42002.67(1.32602.670.03302.67(0.41902.83(1.32502.830.17702.83(0.4

8、1903.00(1.32503.000.33503.00(0.41903.17(1.32403.170.50303.17(0.41703.33(1.32303.330.64003.33(0.41503.50(1.32203.500.76603.50(0.41203.67(1.31303.670.87703.67(0.40703.83(1.28603.830.97203.83(0.40004.00(1.23404.001.05004.00(0.39104.17(1.13504.171.11604.17(0.38204.33(1.01104.331.17404.33(0.37304.50(0.86

9、404.501.22504.50(0.36504.67(0.72604.671.26504.67(0.35804.83(0.61604.831.30404.83(0.34705.00(0.49605.001.33705.00(0.33505.17(0.40405.171.36505.17(0.31905.33(0.31905.331.38905.33(0.30005.50(0.24005.501.41205.50(0.28405.67(0.18105.671.43205.67(0.26805.83(0.11605.831.45105.83(0.26706.00(0.07006.001.4650

10、6.00(0.26906.17(0.02406.171.48006.17(0.25406.330.01206.331.49406.33(0.22206.500.05006.501.50606.50(0.19106.670.08606.671.51906.67(0.16506.830.11906.831.52806.83(0.14607.000.14507.001.53707.00(0.12607.170.17007.171.54607.17(0.10707.330.19107.331.55307.33(0.09207.500.21107.501.55907.50(0.08007.670.228

11、07.671.56607.67(0.06907.830.24407.831.57207.83(0.06008.000.25908.001.57708.00(0.05108.170.27308.171.58208.17(0.04308.330.28508.331.58708.33(0.03508.500.29708.501.59108.50(0.02808.670.30708.671.59408.67(0.02008.830.31608.831.59808.83(0.01109.000.32609.001.60109.00(0.00409.170.33409.171.60409.170.0040

12、9.330.34209.331.60609.330.01009.500.34809.500.01609.670.35409.670.02209.830.36009.830.027010.000.366010.000.032010.170.371010.170.037010.330.375010.330.043010.500.380010.500.048010.670.384010.670.053010.830.388010.830.058011.000.391011.000.062011.170.395011.170.067011.330.398011.330.071011.500.40101

13、1.500.076011.670.404011.670.081011.830.407011.830.085012.000.409012.000.090012.170.411012.170.094012.330.413012.330.098012.500.415012.500.102012.670.417012.670.106012.830.419012.830.109013.000.421013.000.114013.170.422013.170.117013.330.423013.330.1210时间/min温度/c时间/min温度/c时间/min温度/c六、数据处理求水当量C计作苯甲酸的T

14、-t图，并根据T二TE-TF求出T。T=25.7098-24.1169=1.5929KQp=QV+nRTn=0.5QP=-3226.9kJ.Mol-1Qv=-3228.12kJ.Mol-1m样=0.9520gM=122g.Mol-1l=10.95cmQl=-4.1Jcm-1C水=4.1868J.g-1.K-1m水=3000g护Qv-iQi=缶忒水+e计）AtC计=3281.7J.K-1计算蔗糖的燃烧热作蔗糖的T-t图，并根据T=TE-TF求出To25.8n25.625.425.225.0P248：匚24.6-24.424.224.0蔗糖Tt:3.27,23.8711ToT2I6miVI4T=2

15、5.3785-23.8711=1.5074Km=1.4433gl=10.90cmC计=3281.7J.K-1C水=4.1868J.gT.K-lm水=3000g23.8-护Qv-iQi=+c计）AtQv=-4593.07kJ.Mol-1n=0Qp=-4593.07kJ.Mol-1计算萘的燃烧热作萘的T-t图，并根据T二TE-TF求出Tom=0.8031gl=10.90cmC计=3281.7J.K-1C水=4.1868J.gT.K-lm水=3000g/Qv-IQi=缶水c*+c计）AtQv=-868.361kJ.Mol-1An=2Qp=-863.489kJ.Mol-1七、思考题固体样品为什么要压成

16、片状？答：增大相对表面积,加快化学反应，使反应在瞬间完成，并且反应完全。2使用氧气钢瓶和减压器要注意哪些事项？答：氧气钢瓶严禁与可燃性气体钢瓶或者其他可燃性有机物放在一个人收集整理资料，仅供交流学习，勿作商业用途起；氧气减压阀严禁接触油脂，以免发生火灾事故；使用气体时先开总阀，在开减压阀，关闭时，先关总阀再将减压阀中的余气放净；钢瓶和减压阀避免发生碰撞，避免与腐蚀性物质接触。3搅拌速度对准确测量是否有影响，为什么？答：有影响，搅拌太快，散热太快使热量损失较多；搅拌太慢，使热量没有尽量被水吸收。故一定要控制好搅拌的速度。什么是雷诺校正？为什么要进行雷诺校正？答：雷诺校正就是事先将水温调到低于室温

17、1C左右，然后按步骤测定，所得结果作如图处理：它对温度的测量值个人收集整理资料，仅供交流学习，勿作商业用途 /16燃烧热测定实验中，为什么要将氧弹中的空气赶净?如果没有赶净氧弹中的空气，对实验结果有何影响，如何校正？答：因为氧弹中的空气可能会使有机物无法完全燃烧。如果没有赶净空气会使实验所得的结果偏小。校正方法：搜集未燃烧的有机物称质量，计算时有机物质量变为加入的质量减去未燃烧的质量。指出公式Qp=QV+AnRT中各项的物理意义。答：Qp为恒压燃烧热；Qv为恒容燃烧热，Qp等于等压下焓变AH；Qv等于体积内能变化R为摩尔气体常数；T为反应时热力学温度；n为反应前后反应物和生成物中气体的物质的量的差。八、实验总结、，、-、尸Ifr丫:（一）注意事项每次燃烧结束后，一定要擦干氧弹内部的水，否则会影响实验结果。每次整个实验做完后，不仅要擦干氧弹内部的水，氧弹外部也要擦干，已防生锈。本实验的关键是点火丝的安装是否成功，在点火前务必要检查氧弹的两电极间的导通情况。样品按要求称取，不能过量。过量会产生过多热量，温度升高太高。引火丝与样品接触要良好，且不能与铁锅相碰；点火丝不要插入药片的小孔内，以免燃烧时药品熔化，把点火丝埋于小孔内，影响点火质量。如实验失