燃烧热的测定实验-.ppt

*燃烧热的测定一、实验目的1.通过萘的燃烧热的测定，了解氧弹式量热计的原理、构造和使用方法，掌握有关使用氧弹式量热计进行量热实验的一般知识和测量技术。2.理解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。3.学会应用图解法校正温度的改变值。*三、实验原理在热化学中将1mol物质完全氧化时的热效应称为物质的燃烧热。燃烧热常以体系的焓变ΔH来表示。把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理。?n为产物与反应物中气体物质的量之差；R为气体常数；T为反应的热力学温度。测量化学反应热的仪器称为量热计。量热计的基本原理是能量守恒定律。本实验采用氧弹式量热计测量萘的燃烧热，氧弹量热计的示意图见下图。由于用氧弹量热计测定物质的燃烧热是在恒容条件下进行的，所以测得的为恒容燃烧热(Qv)。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烧，燃烧时放出的热量使量热计本身及氧弹周围介质（本实验用的是水）的温度升高。通过测定燃烧前后量热计（包括氧弹周围介质）温度的变化值，就可以求算出该样品的燃烧热。（1）*m为待测物质的质量(g)；Mr为待测物质的摩尔质量；Qv为待测物质的摩尔燃烧热；Q点火丝为点火丝的燃烧热(如果点火丝用铁丝，则Q点火丝＝6.694kJ·g-1)；m点火丝为点火丝的质量；?T为样品燃烧前后量热计温度的变化值；K为量热计(包括量热计中的水)的热容。量热计的热容的求取有电加热法和标准物质法两种方法。本实验采用标准物质法，通过已知燃烧热的标准物(如苯甲酸，它的恒容燃烧热Qv＝26.460kJ·g-1)来标定。已知量热计的热容以后，就可以利用上式通过实验测定其他物质的燃烧热。*图2-3压片机及压片过程示意图(a)点火丝穿入底板(b)压片机(c)压好的样品三、实验步骤1.量热计常数K的测定（1）样品压片：（2）装置氧弹（3）安装量热计（4）点火、测温（5）结束工作2．萘的燃烧热测定称取0.5g左右萘，按上法进行压片、燃烧等实验操作。*图2-4氧弹卡计示意图1-恒温夹套；2-挡板；3-盛水桶；4-贝克曼温度计；5-氧弹图2-5氧弹的构造1-厚壁筒壁；2-弹盖；3-螺帽；4-进气孔；5-排气孔；6-电极；7-燃烧皿；8-电极；9-火焰遮板*3.实验数据记录以测定量热计和介质水的热容量K为例；室温/℃：实验温度/℃：大气压/kPa：苯甲酸质量/g：引火丝质量/g：剩余引火丝质量/g：燃烧掉引火丝质量/g：时间贝克曼温度计读数实验数据记录表*图2-1绝热较差时温度校正图图2-2绝热较好时的温度校正图*实验数据处理（1）按作图法求出苯甲酸燃烧引起量热汁温度的变化值。求得量热计热容K。（2）按作图法求出萘燃烧引起的量热计温度变化值。并计算萘的恒容燃烧热（Qv）。（3）根据(1)式，由萘的恒容燃烧热(Qv)计算萘的恒压燃烧热(QP)。（4）由物理化学数据手册查出萘的恒压燃烧热(Qp)，计算本次实验的误差。*1.样品的用量必须适中，以选择能释放约29kJ的热量，即使温度上升1.5~2K为宜。2.确保样品完全燃烧。样品压片很重要，样品压得太硬，不易被点火丝点燃。压片的硬度应以用手稍用力即可压碎为宜。3.氧弹内壁和氧气表上不能粘有油污，特别注意不能用手接触氧弹内壁，以免由油污引起爆炸危险。4．装卸氧弹时，要正确对准螺丝，不要损坏螺纹。要特别注意把螺丝部分擦净。5．在检查氧弹漏气和给氧弹充氧气这两步骤时，要注意不要使氧弹震动和倾斜防止样品从燃烧器掉落。6.接燃烧丝时，要特别注意电极与燃丝相接处要拧紧，使其接触良好同时不要使两电极接触，否则样品将不能燃烧。7.测量结束后，拆开氧弹，如有剩余铁丝，必须在计算中扣除。8.本实验需充氧点火，故整个操作过程必须严格规范，不得有任何疏漏，以确保安全及实验的成功。9.由于使用的氧气中常含有杂质N2，在氧弹燃烧高温下，会生成一些硝酸和其他氮的氧化合物。当它们生成物（燃烧产物之一）溶入水中时会使体系温度变化而引起误差。10.钢瓶内压力不得低于1MPa，否则不能使用。注意事项