Transcript 反應熱之測定(1831 KB )

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