反應熱之測定(1831 KB )

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基礎化學實驗
目的:
使用自製的卡計,測量固體溶解過程中熱
量變化。
原理:
利用日常物品保麗龍杯裝置一個簡單的"卡計“
卡計本身亦會吸收反應所產生的熱量
卡計的熱容量:
使卡計溫度升高或降低1℃所須吸收或放出的熱
量。
定量熱水加入卡計內的定量冷水中:
Q1(熱水放出的熱量)=
Q2(冷水吸收的熱量) + Q3(卡計吸收的熱量)
(m熱水×S×T降) =
(m冷水×S×T升 + C卡計×T升)
C:卡計熱容量(cal/℃)
定量NH4NO3加入卡計內的定量冷水中
Q1(NH4NO3溶解吸收的熱量)=
Q2(水放出的熱量) + Q3(卡計放出的熱量)
H溶解=m水×S×T降 + C卡計×T降
保利龍杯 (1個)
杯蓋 (1個)
溫度計
燒杯 (250 mL)
量筒 (50 mL)
硝酸銨 ( NH4NO3 )
卡計熱容量測定:
將兩個保麗龍杯洗淨擦乾
後,套疊放在250 mL 燒杯
中,裝置一卡計。
量取50.0 mL 蒸餾水加入卡
計中,靜置約3 分鐘,使水
與卡計達到溫度平衡,以溫
度計測量及記錄水溫,讀記
到小數點下一位。
卡計熱容量測定:
以50 mL 量筒量取50.0 mL
的熱水(水溫以比冷水高約
10~15 ℃較適宜),讓熱水
在量筒中靜置約3 分鐘,使
水與量筒達到溫度平衡後,
再測量記錄水溫,然後迅速
將熱水全部倒入盛裝冷水的
卡計中。
蓋好杯蓋並插回溫度計,以
手搖動杯子的方式使冷熱水
混合並達溫度平衡,記錄此
溫度。
卡計熱容量測定:
計算卡計的熱容量,算完給老師看。(假設所有水溶液之密度及
比熱均與水相同,分別為1.0 g/mL 及1 cal/g℃)
硝酸銨溶解熱的測定
將溫度計與保麗龍杯洗
淨擦乾。
在卡計中加入50.0 mL
蒸餾水,靜置約3分鐘,
使水與卡計達到溫度平
衡後,測量記錄水溫。
稱取約4 g 的NH4NO3(s),
記錄精確重量,然後全
部加入於卡計中。
硝酸銨溶解熱的測定
蓋好杯蓋並插回溫度
計後,以手搖動杯子
的方式,使二者均勻
混合;混合反應期間
持續觀察溫度變化,
每隔15 或30 秒記錄溫
度一次,若為放熱反
應則以最高溫,若為
吸熱反應則以最低溫
為反應平衡溫度。
硝酸銨溶解熱的測定
計算NH4NO3的莫耳溶解熱,填寫結果報告繳交給老師。(一組交
一份即可)
不一定需要準確量取50.0 mL 水溶液,但必
須確實記錄量取的體積才能代入上列各算
式。
固體反應物:NH4NO3(s), Mg(s), MgO(s),
要充分混合搖動溶液使反應完全,否則實
驗誤差很大
本實驗所有液體之密度與比熱均假設為1.0

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