燃烧焓的测定物化实验
f作者:日期:
f实验四燃烧焓的测定
冷向星2010011976材03班(同组实验者李琦)实验日期:201245
带实验的老师姓名:陈春
1引言
有机化合物的生成焓难以直接从实验中测定然而有机化合物易于燃烧含碳、氢和氧等三种元素的有机化合物完全燃烧时生成二氧化碳和水。从有机化合物燃烧的热效应数据也可以估算反应热效应。
通常燃烧焓在等容条件下测定(即称为“氧弹”的不锈钢容器中燃烧,所得数据为
值经换算后可得出
值。
11实验目的
1.使用弹式量热计测定萘的燃烧焓。2了解量热计的原理和构造,掌握其使用方法。3掌握热敏电阻测温的实验技术。
12实验原理
当产物的温度与反应物的温度相同在反应过程中只做体积功而不做其它功时化学反应吸收或放出的热量,称为此过程的热效应通常亦称为“反应热”。热化学中定义在指定温度和压力下一摩尔物质完全燃烧成指定产物的焓变称为该物质在此温度下的摩尔燃烧焓,记作ΔCHm。通常C、H等元素的燃烧产物分别为CO2g、H2Ol等。由于上述条件下ΔHQp因此ΔCHm也就是该物质燃烧反应的等压热效应Qp。
在实际测量中,燃烧反应常在恒容条件下进行(如在弹式量热计中进行,这样直接测得的是反应的恒容热效应QV即燃烧反应的摩尔燃烧内能变ΔCUm。若反应系统中的气体物质均可视为理想气体根据热力学推导ΔCHm和ΔCUm的关系为:
QpQV
RT(1)
图1量热氧弹
测量热效应的仪器称作量热计量热计的种类很多一般测量燃烧焓用弹式量热计。本实验是用氧弹式量热计进行萘的燃烧焓的测定,结构如图1。实验过程中外水套保持恒温内水桶与外水套之间以空气隔热。同时,还把内水桶的外表面进行了电抛光。这样,内水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成了一个绝热系统。
将待测燃烧物质装入氧弹中充入足够的氧气。氧弹放入装有一定量水的内桶中,盖好外桶盖。以电控部
f分各开关控制搅拌并实现燃烧点火,用热敏电阻作为测温元件用电子自动平衡记录仪连续
记录内桶水温度的变化。
当某样品连同辅助物质棉线、金属丝燃烧后,下式成立:
m
QV
K
T
QmQmV棉线棉线
V点火丝点火丝
Mr
2)
式中:m为待测物的质量kg;
Mr为待测物的摩尔质量kgmol-1
K仪器常数,kJ℃1;
T样品燃烧r