1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、用靜態(tài)法測(cè)定氨基甲酸銨在不同溫度下分解反應(yīng)系統(tǒng)得平衡總壓力2、求氨基甲酸銨分解反應(yīng)得熱力學(xué)函數(shù) 變 ;3、了解等壓計(jì)得構(gòu)造及壓力得測(cè)量。二、實(shí)驗(yàn)原理對(duì)于化學(xué)反應(yīng)aa + b =yy zz , 其標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)隨溫度得變化規(guī)律符合范特荷夫(van t f ) 方程 :(3-11)當(dāng)溫度變化范圍不大時(shí), r hm( ) 可視為常量 , 積分式 (3-1 ) 得 :(3-1 )b為積分常量、由式(3 2) 可以瞧出 , 以 n ( ) 對(duì) 1t作圖應(yīng)為直線 , 斜率為 , 由此可k t求出反應(yīng)得標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓 變 r hm( t) 。由標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)得定義得:rg( t)= tl ( t)m

2、(3-13)ttt由 ()-r( )=rm( )得s ( )=(3 14)r m氨基甲酸銨得分解反應(yīng)為:n co2 4(s)2 h3(g)+ 2(g)(3 1)當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)建立平衡時(shí), 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為 :( 1 )式中 (n 3) 與 p(c 2) 分別為 h3( ) 與 o (g)得平衡壓力 , p=100kp、設(shè)分解反應(yīng)系統(tǒng)得總壓力為p 總, 由氨基甲酸銨得分解反應(yīng)式(3 1) 知 :p(n 3) p 總 ,p(co2) p 總代入式 (3 16) 得 :( 17)實(shí)驗(yàn)時(shí) , 將固體氨基甲酸銨放入一個(gè)抽成一定真空得容器里,在一定得溫度下使其發(fā)生分解并達(dá)平衡 , 測(cè)出系統(tǒng)總壓力 總 , 就可以

3、按式 (3 ) 計(jì)算氨基甲酸銨分解反應(yīng)得標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) k ,從而計(jì)算其它熱力學(xué)函數(shù)變 。文獻(xiàn)值 : 5時(shí) hm=159。 32kj ol,三、實(shí)驗(yàn)儀器及藥品真空裝置一套 ; 等壓計(jì) ; 恒溫槽 ; 調(diào)壓器一臺(tái) ; 放大鏡一只 ; 數(shù)字式大氣壓力計(jì); 氨基甲酸銨 ;硅油或石蠟油。四、實(shí)驗(yàn)步驟6、將氨基甲酸銨放入瓶中并按圖13 連接好等壓計(jì)2, 開(kāi)啟恒溫槽使槽溫恒定在3 ;b782. 將三通活塞a置于位置、打開(kāi)抽氣閥, 開(kāi)動(dòng)真空泵抽真空, 使、關(guān)閉壓力調(diào)節(jié)閥acbcab29三通活塞 a 得壓差儀得壓差在k a, 觀察等壓計(jì)內(nèi)通過(guò)油封有氣泡冒出, 持續(xù)抽空1 min 以上 ;103. 關(guān)閉抽氣閥 ,

4、 將三通活塞 a 置于 位 , 停止抽氣 , 切5斷真空泵電a、源。b此位時(shí)置氨基甲酸銨13143將在 2 8k 溫度下分解。12, 將空氣放入系統(tǒng)中 , 直至等壓計(jì) u型管得兩臂油封液面保4、微微開(kāi)啟壓力調(diào)節(jié)閥1141持在同一水平且在 10min 內(nèi)不變。讀取壓差儀得壓差、大氣壓力計(jì)壓力及恒溫槽溫度, 計(jì)算分解壓。圖 3-13靜態(tài)法測(cè)定氨基甲酸銨分解壓裝置簡(jiǎn)圖1 數(shù)字式低真空壓差儀;2等壓計(jì) ;3 氨基甲酸銨瓶 ;4油封 ;5 恒溫槽 ;6 穩(wěn)壓管 7攪拌器 ;8 溫度計(jì) ;9 調(diào)節(jié)溫度計(jì) ;10 加熱器 ;11真空泵 ;12 真空泵電機(jī) ;13電機(jī)開(kāi)關(guān) ;14加熱用調(diào)壓器 ;a 三通活塞

5、;b 抽氣閥 ;c 壓力調(diào)節(jié)閥5. 檢查氨基甲酸銨瓶?jī)?nèi)得空氣就是否排凈: 關(guān)閉二通閥b 與 c, 三通活塞 置于 位 , 抽空 min, 然后開(kāi)啟抽氣閥b 繼續(xù)排氣n, 關(guān)閉閥 b, 停泵。重新測(cè)量98k 下氨基甲酸銨得分解壓并與4 中測(cè)得相比較, 若兩次測(cè)量結(jié)果相差小于60 2 0pa, 可以進(jìn)行下一溫度下分解壓得測(cè)量、6、依次將恒溫槽溫度升至32、34、 36、 38、 0、 42 與 44 , 測(cè)量每一溫度下得分解壓。在升溫過(guò)程中應(yīng)該注意通過(guò)壓力調(diào)節(jié)閥c 十分緩慢得向系統(tǒng)中放入適量空氣, 保持等壓計(jì)得兩臂油封液面水平 , 既不要使氨基甲酸銨瓶 3 里得氣體通過(guò)油封冒出 , 更不要讓放入得

6、空氣通過(guò)油封進(jìn)入氨基甲酸銨瓶。 . 結(jié)束實(shí)驗(yàn) : 關(guān)閉恒溫槽攪拌電機(jī)及繼電器得電源; 緩慢地從壓力調(diào)節(jié)閥c 向系統(tǒng)中放入空氣 , 使空氣以不連續(xù)鼓泡得速度通過(guò)等壓計(jì)得油封進(jìn)入氨基甲酸銨瓶中、五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理始溫度 :36 。 2大氣壓 :100 。 74 kpa末溫度 :3 。 4大氣壓 :100 、 72 kpa / 分解壓 p/kpa真空度p/kkpln p /t a308 、88 9。 2321、 8- 8.93 41、 44- 5。 36、0000998 - 、 2124 0。 00238 。 310。 0-7 。552952460、 0 330、 00 80、 003 6361

7、9.64 81。 60。0010797 6、 810。 00 2323、 86 6.9 428.1 72.6 0.00 9359 6.2472 .7490。0038590.0 220.00 19六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前, 務(wù)必掌握?qǐng)D中二個(gè)活塞(5 與 6) 得正確操作。2、 必須充分排除凈小球3 內(nèi)得空氣、3、 體系必須達(dá)平衡后, 才能讀取測(cè)壓儀讀數(shù)。七、實(shí)驗(yàn)思考題1。怎樣檢查系統(tǒng)就是否漏氣？答 : 關(guān)閉真空泵 , 關(guān)閉閥門 , 觀察平衡常數(shù)測(cè)定儀得示數(shù)就是否變化 , 若變化則說(shuō)明系統(tǒng)漏氣 , 若變化過(guò)快 , 則需要檢查裝置重新抽氣。、為什么要抽干凈氨基甲酸銨小瓶中得空氣？抽不干凈對(duì)測(cè)量

8、數(shù)據(jù)有什么影響？答 : 因?yàn)槲覀冊(cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中主要測(cè)定得只就是得反應(yīng)產(chǎn)生得氣體得壓力, 即氨氣與二氧化碳得總壓 , 所以空氣排除得越干凈, 得到得數(shù)據(jù)結(jié)果就越準(zhǔn)確。如果系統(tǒng)中有少量空氣, 得到得蒸氣壓數(shù)據(jù)就會(huì)偏大, 平衡常數(shù)就會(huì)偏大、3、怎樣判斷氨基甲酸銨分解反應(yīng)就是否已達(dá)到平衡?答 : 型等壓計(jì)兩臂得液面無(wú)論就是否等高, 在 1 n 內(nèi) , 液面不再變化即可認(rèn)為反應(yīng)體系已達(dá)平衡。4、等壓計(jì)中得油封液體為什么要用高沸點(diǎn)、低蒸氣壓得硅油或石蠟油？將硅油或石蠟油改為乙醇等低沸點(diǎn)得液體可以么?不用油封可以么?除了硅油、石蠟油之外您認(rèn)為還可以使用什么液體作為等壓計(jì)得油封液體？答 : 因?yàn)楦叻悬c(diǎn)防止油封液體揮發(fā), 而造成等壓計(jì)液位得不穩(wěn)定, 低蒸汽壓防止對(duì)被測(cè)液體得蒸汽壓產(chǎn)生過(guò)高干擾。將硅油或石蠟油改為