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中和热的起始温度

2021.9.22

关于量HCl和NaOH溶液的起始温度“t1/℃”
①不能以空气的温度去代替酸碱溶液的温度;也不能以水的温度去代替酸碱溶液的温度,因为空气、水和溶液(这里是酸碱)的温度是有差别的,会明显影响实验结果。
②为了使NaOH和HCl溶液的温度稳定,最好是把配成的溶液过夜后使用。
③最好不求HCl和NaOH两种溶液温度的平均值。两者的温度悬殊差别越大,实验结果越是失去意义,最好是两种溶液的温度相同。办法是:用手握住烧杯使温度低的溶液略有升高,或用自来水使温度高的溶液略微降温,以达到两种溶液温度相同的目的。
读者注意,中和热的测定最好在20℃左右的环境温度条件下进行,不宜低于10℃以下,否则低温环境容易散热,会使中和热的测定值明显偏低。
④为什么采用环形玻璃棒搅拌混合液,可不可以用普通玻璃棒?能不能用振荡的方法混匀溶液?
环形玻璃棒的优点在于:上下移动搅拌的面积大、范围广(切不可把环形玻璃棒移出混合液的液面!),混合均匀,普通玻璃棒显然不具有这种优点。
至于振荡混合液,一定会有部分混合液附着在烧杯壁,这样散失的热量会使中和热的测定值偏低。
⑤强酸与弱碱,强碱与弱酸的中和反应热值如何估计?
鉴于弱酸、弱碱在水溶液中只能部分电离,因此,当强酸与弱碱、强碱与弱酸发生中和反应时同时还有弱碱和弱酸的不断电离(吸收热量,即电离热)。
所以,总的热效应比强酸强碱中和时的热效应值(57.3KJ/mol)要小一些。
值得注意的是,有少数弱电解质(如氢氟酸)电离时会放热,它与NaOH的中和热会大于57.3KJ/mol(实为67.7KJ/mol)。
⑥酸碱的浓度该有个什么大小范围?太大、太小对测定值会有什么影响?
如果强酸强碱溶液的浓度太大,混合时由于体积增大,离子继续扩散水合产生热效应。离子的水合热大于扩散热,使总过程放热,使得测得的热值偏高。但是酸碱溶液的浓度也不可太小,否则中和反应放出的热太少,温度变化不大,不易测出。经验指出,测定中和热的酸碱的浓度大小范围以在0.10mol·L~1.0mol·L之间为宜。
⑦本测定有许多难以克服的概略因素:反应容器(烧杯、环形玻璃棒搅拌器)要吸收一些热量,反应混合液的空间要散失一些热量,以及量取溶液体积、温度计读数以及温度计的精确度等都会产生一些误差,所以本测定只能是近似测定强酸强碱的中和热值。

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