物理化学实验w市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

物理化学试验试验一、燃烧热测定1．1摩尔物质完全氧化时反应热称为燃烧热，所谓完全氧化是指CCO2(g),H2H2O(l)，SSO2（g），而N、卤素、银等元素变为游离状态。如在25oC苯甲酸燃烧热-3226.8kj/mol。C7H6O2(s)+71/2O2(g)→7CO2(g)+3H2O(l)燃烧热可在恒容或恒压情况下测定，由热力学第一定律可知：在不做非膨胀功情况下，恒容燃烧热Qv=Δu，恒压燃烧热Qp=ΔH,在氧弹式量热计中测得燃烧热为Qv，而普通热化学计算用值为Qp，这二者可经过下式进行换算：Qp=Qv+ΔnRT（1）式中Δn为反应前后生成物和反应物中气体摩尔数之差；R为摩尔气体常数；T为反应温度（K）。在量热计与环境之间没有热交换情况下可写出以下热量平衡式：Qva+q·b+5.98c=whΔt+C总·Δt（2）式中Qv—被测物质定容热值j.g-1；a—被测物质质量g；q-引火丝热值；J·g-1（镍铬丝（-1400J/g）；b—烧掉了火丝质量g;5.98—硝酸生成热（5983kj/mol。当用０.１mol·l-1ＮaＯＨ滴定生成硝酸时耗用０.１００mol·l-1ＮaＯＨ毫升数；w—水桶中水质量g；h—水比热容Ｊ·g-1·k-1；C总—氧弹、水桶等总热量g-1·k-1；Δt—与环境无热交换时真实温差。经整理合并（２）式可写成：Qva+q·b+5.98c=k·Δt（３）式中k＝（wh＋C总）Ｊk-1称为量热计常数。实际上氧弹式量热计不是严格绝热系统，加之因为传热速度限制，燃烧后由最低温度达最高温度需一定时间，在这段时间里系统难免与环境发生热交换，因而从温度计上读得就不是真实温差Δt，所以必须对读数得温度差进行校正，下面是惯用经验公式：Δt校正＝(v+v1)/2×m+v1×r（４）式中：v－点火前；每半分钟量热计平均温度改变；v1­—样品燃烧使量热计温度达最高而开始下降后，每半分钟平均温度改变。m—点火后，温度上升很快（大于每半分钟０.３oＣ）半分钟间隔数；r—点火后温度上升较慢半分钟间隔数。考虑了温度差校正后，真实温差Δt因该是：Δt＝t高－t低＋Δt校正（５）式中t高—点火前读得量热计最低温度；t低—点火后量热计到达最高温度后，开始下降第一个读数。三、重点和难点：重点讲透试验原理—能量守恒原理及热力学第一定律。难点是样品制成，即将引火丝压进样品中等细节操作。四、思索题与习题：写出萘燃烧过程中反应方程式。怎样依据试验测得Ｑv求出Ｑp，即ΔcＨΘM？试验二、二元液系相图沸点时气液两相组成相同，加热蒸发结果只使气相总量增加，气液相组成及溶液沸点保持不变，这时温度叫做恒沸点，对应组成叫做恒沸组成。理论上，第（1）类混合物可用普通蒸馏法分离出两种纯物质；第（2）（3）两类混合物只能分离出一个纯物质和一个恒沸混合物。为了测定二元液系T—X图，需在气液相到达平衡后，同时测定气相组成、液相组成和溶液沸点。比如在图a中与沸点t1对应气相组成是气相线上XVB，液相组成是液相线上L1对应XLB。试验测定整个浓度范围内不一样组成溶液气液相平衡组成和沸点后，就可绘出T—X图。本试验采取简单蒸馏瓶，蒸馏瓶上冷凝器使平衡蒸汽凝聚在小玻璃槽中，然后从中取样分析气相组成。为此，先用折光仪测定已知组成混合物折光率，作出折光率—组成工作曲线。当测得未知样品折光率后即可从工作曲线查出其组成。（溶液蒸汽压下降与溶质摩尔分数成正比，这通常称为拉乌尔（Raoult）定律:ΔP=P*B·XA)三、重点与难点：1．重点讲透试验原理；2．熟练掌握折光仪使用；难点：是同时测定气相组成、液相组成和溶液沸点。四、思索题与习题：1．作环己烷—乙醇标准液折光率—组成曲线目标是什么？２．每次加入蒸馏水中环己烷或乙醇是否应按计量表所记准确计算？三、电动势测定及其应用二、试验原理原电池有两个半电池组成，每一个半电池中有一个电极和对应溶液，由不一样半电池能够组成各种各样原电池，电池反应中正极起还原作用，负极起氧化作用，而电池反应是电池中电极反应总和。其电动势为组成电池两个半电池电极电势代数和。经过对电池电动势测定，可计算一些反应热力学函数，电解质平均活度系数r±、难溶盐溶度积KSP和溶液PH值等数值（用电动势方法求如上数据必须有能够设计成电池可逆电池，而该电池反应就是所要求化学反应）。比如用电动势法求AgClKSP需设计成以下电池（-）Ag–AgCl|HCl(c1)||AgNO3(c2)|Ag(+)因为该电池电极反应为负极反应正极反应电池总反应它电动势而所以(1)式中和,、分别为Ag和Cl离子活度，故只要测定该电池电动势，就可经过（1）求得AClK。可逆电池电动势不能直接用伏特计测量，因为伏特计工作需大电流,这个电流流经电池将发生不可逆电化学反应，使其电极产生极化，所测电压不是可逆电池电动势，