如何用蔗糖的燃烧热数据来计算蔗糖的标准生成热

如何用蔗糖的燃烧热数据来计算蔗糖的标准生成热
如何用蔗糖的燃烧热数据来计算蔗糖的标准生成热

如何用蔗糖的燃烧热数据来计算蔗糖的标准生成热
目的要求 Purposes and Demands
1.用氧弹量热计测定蔗糖的燃烧热.
2.明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别.
3.了解量热计中主要部分的作用,掌握氧弹量热计的实验技术.
学会雷诺图解法校正温度改变值.
实验原理 Principle
燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧时所放出的热量.在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热（Ov）,恒容燃烧热这个过程的内能变化（ΔU）.在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热（Qp）,恒压燃烧热等于这个过程的热焓变化（ΔH）.若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理,则有下列关系式：
Qp＝Qv＋ΔnRT 公式1
本实验采用氧弹式量热计测量蔗糖的燃烧热.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卡计本身及氧弹周围介质（本实验用水）的温度升高.
氧弹是一个特制的不锈钢容器（如图）为了保证化妆品在若完全燃烧,氧弹中应充以高压氧气（或者其他氧化剂）,还必须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给量热计本身和其中盛放的水,而几乎不与周围环境发生热交换.
但是,热量的散失仍然无法完全避免,这可以是同于环境向量热计辐射进热量而使其温度升高,也可以是由于量热计向环境辐射出热量而使量热计的温度降低.因此燃烧前后温度的变化值不能直接准确测量,而必须经过作图法进行校正.
仪器和试剂 Apparatus and Reagent
氧弹卡计 1台
压片机 1台
万用表 1只
贝克曼温度计 1支
温度计（0℃－100℃） 1支
点火丝
容量瓶（1000ml） 1只
氧气钢瓶及减压阀 1只
蔗糖（A.R.）
苯甲酸（A.R.）
实验步骤 Procedure
（一）热量计常数的测定
1、用布擦净压片模,在台秤上称约1g的苯甲酸,进行压片.样片若被玷污,可用小刀刮净,用微型手钻于药片 中心钻一小孔,在干净 的玻璃板上敲击2-3次,再在分析天平上准确称量.
2、用手拧开氧弹盖,将盖放在专用架上,装好专用的不锈钢杯.
3、剪取约10cm引火丝在天平上称量后,将引火丝中间段绕成螺旋约5-6圈,螺旋一部分紧贴样品表面,将两端在引火电极上缠紧,用万用表检查两电极是否通路.盖好并用手拧紧弹盖,关好出气口,拧下进气管上的螺钉,换接上导气管的螺钉,导气管的另一端与氧气钢瓶上的氧气减压阀连接.
打下钢瓶上的阀门及减压阀缓缓进气,到1Mpa时放气,到0.5Mpa再充气,重复两次,第三次充气时当气压达1MPa保持半分钟后,关好钢瓶阀门及减压阀,拧下氧弹上导气管的螺钉,把原来的螺钉装上,用万用表检查氧弹上导电的两极上是否通路,若不通,则需放出氧气,打开弹盖进行检查.
4、于量热计水夹套中装入自来水.用容量瓶准确量取3L自来水装入干净的水桶中,水温应较夹套水温低1℃左右.用手扳动搅拌器,检查桨叶是否与器壁相碰.在两极上接上点火导线,装上已调好的贝克曼温度计,盖好盖子,开动搅拌器.
5、待温度变化基本稳定后,开始读点火前最初阶段的温度,每隔半分钟读一次,共10个间隔,读数完毕,立即按电钮点火.指示灯熄灭表示着火,继续每半分钟读一次温度读数,至温度开始下降后,再读取最后阶段的10次读数,便可停止实验.温度上长很快阶段的温度读数可较粗略,最初阶段和最后阶段则需精密至0.002℃.完后注意关好点火开头,以免下次实验时自动提前点火.
6、停止实验后关闭搅拌器,先取下温度计,再打开量热计盖,取出氧弹并将其拭干,打开入气阀门缓缓放气.放完气后,拧开弹盖,检查燃烧是否安全,若弹内有炭黑或未燃烧物时,则应认为实验失败.若燃烧完全,则将燃烧后剩下的引火丝在分析天平上称量,最后倒去铜水桶中的水,用手巾擦干全部设备,以待进行下一次实验.
7、在台秤上称约0.6g蔗糖进行压片,蔗糖操作与前相同.
实验数据记录和处理
Data Records and Data Processing
1、用雷诺作图校正法计算Δt校正,计算量热计常数.
2、计算蔗糖的标准摩尔燃烧热ΔcHm,并与文献值比较.
问题讨论
Questions
1、在本实验中,哪些是系统,哪些是环境?系统和环境间有无热交换,这些热交换对实验结果有何影响,如何校正?
2、使用氧气钢瓶和减压器要注意哪些事项?
注意事项
Attentions
1.压片时应不松不紧,以保证其可以完全燃烧,且不会散开.
2.点火丝不要插入药片的小孔不,以免燃烧时药品熔化,把点火丝埋于小孔内,影响点火质量.
3.如实验失败需要重新再做的话,应把氧弹从水桶中提出,缓缓旋开氧弹的上盖的放气阀,使其内部的氧气彻底排清,才能重新再做,否则开不了盖.
4.往水桶内添水时,应注意避免把水溅湿氧弹的电极,使其短路.