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溶解热的测定 溶解热的测定 [适用对象] 药学、药物制剂、中药学、制药工程、中药学（国际交流方向）、生物工 程专业 [实验学时] 3 学时 一、实验目的 1、用量热法测定 KNO3 在水中的溶解热。 2、掌握测温量热的基本原理和测量方法。 3、了解量热法测定积分溶解热的基本原理。 二、实验原理 物质溶解时常伴有热效应，此热效应称为该物质的溶解热。 物质的溶解热通常包括溶质晶格的破坏和溶质分子或离子的溶剂化。其中，晶格的破 坏常为吸热过程，溶剂化作用常为放热过程，溶解热即为这两个过程的热量的总和。而最 终是吸热或放热则由这两个热量的相对大小所决定。 温度、压力以及溶质和溶剂的性质、用量、是影响溶解热的显著因素，根据物质在溶 解过程中溶液浓度的变化，溶解热分为变浓溶解热和定浓溶解热，变浓溶解热又称积分溶 解热，为定温定压条件下一摩尔物质溶于一定量的溶剂形成某浓度的溶液时，吸入或放出 的热量，定浓溶解热又称微分溶解热，为定温定压条件下一摩尔物质溶于大量某浓度的溶 液时，产生的热量。 积分溶解热可用量热法直接测得，微分溶解热可从积分溶解热间接求得，方法是，先 求出在定量溶剂中加入不同溶质时的积分溶解热，然后以热效应为纵坐标，以溶质摩尔数 为横坐标绘成曲线，曲线上的任何一点的斜率即为该浓度时的微分溶解热。 量热法测定积分溶解热，通常在被认为是绝热的量热计中进行，首先标定该量热系统 的热容量，然后通过精确测量物质溶解前后因吸热或放热引起量热体系的温度变化，来计 算溶解过程的热效应，并据此计算物质在该溶液温度、浓度下的积分溶解热。 1 ．量热系统热容量的标定 用一已知积分溶解热的标准物质，在量热计中进行溶解，测出溶解前后量热系统的温 度变化值 ΔTS ，则量热系统的热容 C 可以根据下式计算： 式中 mS 和 MS 分别为标准物质的质量和摩尔质量，ΔHS 为标准物质在某溶液温度及 浓度下的积分溶解热，此值可由手册上查得，C 为量热系统的热容。 2 ．积分溶解热的测定将上式用于待测物质即得： 式中 m 和 M 分别为待测物质的质量和摩尔质量，ΔT 为待测物质溶解前后量热系统 的温度变化值；C 为已标定的量热系统的热容。 三、仪器设备 溶解热测定装置 一套（见图 1 ） （1.贝克曼温度计；2.搅拌器； 3.杜瓦瓶；4.加样漏斗；5.加热器。） 天平（感量 0.1g ）一台 秒表（1/10 S ）一块 干燥器 一个 放大镜 一个 500ml 容量瓶 一个 20ml 称量筒 二个 KNO3 (A.R.) 固体 KCl (A.R.) 固体 图 1 四、相关知识点 本课程知识点综合： （一）贝克曼温度计构造及使用 1 ．结构特点 贝克曼（Beckmann ）温度计是一种用来精密 测量体系始态和终态温度变化差值的水银温 度计。它的构造如图 2 所示，其主要特点如下： （1 ）、刻度精细刻线间隔为0.01℃，用放大镜 可以估读至 0.002℃，因此测量精密度较高。 图 2 （2 ）、温差测量 由于水银球中的水银量是可变的，因测水银柱的刻度值就不是温度 的绝对读数，只能在 5 ～6℃量程范围内读出温度差△T。 （3 ）、使用范围较大 可在－20℃至＋120℃范围内使用。这是因为在它的毛细管上 端装有一个辅助水银贮槽，可用来调节水银球中的水银量，因此可以在不同的温度范围内 使用。例如，在量热技术中，可用于冰点降低、沸点升高及燃烧热等测量工作中。 2 ．使用方法 这里介绍两种温度量程的调解方法： （1 ）恒温浴调解法 （a ）首先确定所使用的温度范围。例如测量水溶液凝固点的降低需要能读出 1℃至 －5℃之间的温度读数；测量水溶液沸点的升高则希望能读出99℃至 105℃之间的温度读 数；至于燃烧热的测定，则室温时水银柱示值在 2 至 3℃之间最为适宜。 (b)根据使用范围，估计当水银柱升至毛细管末端弯头处的温度值。一般的贝克曼温 度计，水银柱由刻度最高处上升至毛细管末端，还需要升高 2℃左右。根据这个估计值来 调节水银球中的水银