燃烧焓的测定实验原理 [实验二 燃烧焓的测定]

实验二 燃烧焓的测定

一、目的要求

1. 学会用氧弹热量计测定萘的燃烧焓。

2. 了解氧弹热量计的原理、构造及使用方法。

3. 进一步明确恒容燃烧焓与恒压燃烧焓之间的区别和联系。 4. 学会雷诺图解法，校正温度改变值。

二、实验原理

1. 摩尔物质完全氧化时产生的焓称为燃烧焓。所谓完全氧化是指C 变为CO 2(气) ，H 变为H 2O(液) ，S 变为SO 2(气) ，N 变为N 2(气) ，金属如银等都成为游离状态。

通常测定物质的燃烧焓，是用氧弹热量计，样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及其周围的介质和热量计有关的附近的温度升高，但整个量热计(连同样品、助燃物、水、气、弹体、搅拌物等) 可以看作是等容绝热系统，其热力学能变 △U ＝0。△U 由4个部分组成：样品在氧弹中等容燃烧产生的△U 1，引燃物质燃烧产生的△U 2，微量氮气氧化形成硝酸的能变△U 3(极少，可忽略) ，量热计自身的能变△U 4。于是 △U ＝ △U 1＋△U 2＋△U 3＋△U 4＝0， 该式还可写成如下更实用的式子， 即 W 样Qv/M+(l·Q 镍丝+mQ棉纱)+0+(W水C 水+C计) △T (1)

式中W 样和M 分别为样品的质量和摩尔质量，Qv 为样品的恒容摩尔燃烧焓；l 和Q 镍丝是引燃用的镍丝的长度和单位长度的燃烧焓；m 和Q 棉纱是助燃又绝缘用的棉纱的质量和单位质量的燃烧焓；W 水和C 水是以水作为测量介质时，水的质量和热容；C 计 ……此处隐藏11054个字…… 好下次测定的准备工作。测定完毕，放出Ⅰ号溶液装入原溶液瓶内(切勿装错) 。

6、在沸点仪内加入Ⅱ号溶液，按上述步骤重复操作。再依次测量Ⅲ～Ⅷ号溶液。 7、实验完毕，切断超级恒温槽电源，擦净折射仪。重读大气压。 五、数据处理

1、在标准线上根据不同标号溶液的折射率查出相应的气、液相组成，如所测温度与标准线不符，则按温度每升高1℃折射率下降0.0005校正后再查。

2、用实测温度和气、液平衡组成绘制乙醇－环己烷的t －x 图，从图上查出最低恒沸组成和恒沸温度。

3、计算含乙醇的物质量分数为0.10及0.80的环己烷－乙醇溶液在它们气液平衡温度下两组分的活度系数(两组分在平衡温度下的纯物质饱和蒸气压由附录十九查出) 。 六、注意事项

1、变压器输出电压应缓缓上调至液体沸腾为止，一般不得超过20V ，否则会烧断电热丝。 2、沸点仪中所加溶液必须使液面超过其内的电热丝玻管。

3、每次测定前，取样管和折射仪棱镜玻璃面必须用洗耳球吹干，否则将严重影响测定结果。 七、思考题

1、本实验中沸点仪及毛细滴管为什么必须干燥？本实验测得沸点－组成图的误差主要来源于哪些操作？

2、在沸点仪内的系统中，为什么说总组成就是原始溶液组成？在达到气液平衡时，哪部分数量为平衡的气相量？哪部分为平衡的液相量？

3、此实验中某一号溶液组成发生不大的变化，对实验测得相图是否有影响？