關于量HCl和NaOH溶液的起始溫度“t1/℃”
①不能以空氣的溫度去代替酸堿溶液的溫度;也不能以水的溫度去代替酸堿溶液的溫度,因為空氣、水和溶液(這里是酸堿)的溫度是有差別的,會明顯影響實驗結果。
②為了使NaOH和HCl溶液的溫度穩定,最好是把配成的溶液過夜后使用。
③最好不求HCl和NaOH兩種溶液溫度的平均值。兩者的溫度懸殊差別越大,實驗結果越是失去意義,最好是兩種溶液的溫度相同。辦法是:用手握住燒杯使溫度低的溶液略有升高,或用自來水使溫度高的溶液略微降溫,以達到兩種溶液溫度相同的目的。
讀者注意,中和熱的測定最好在20℃左右的環境溫度條件下進行,不宜低于10℃以下,否則低溫環境容易散熱,會使中和熱的測定值明顯偏低。
④為什么采用環形玻璃棒攪拌混合液,可不可以用普通玻璃棒?能不能用振蕩的方法混勻溶液?
環形玻璃棒的優點在于:上下移動攪拌的面積大、范圍廣(切不可把環形玻璃棒移出混合液的液面!),混合均勻,普通玻璃棒顯然不具有這種優點。
至于振蕩混合液,一定會有部分混合液附著在燒杯壁,這樣散失的熱量會使中和熱的測定值偏低。
⑤強酸與弱堿,強堿與弱酸的中和反應熱值如何估計?
鑒于弱酸、弱堿在水溶液中只能部分電離,因此,當強酸與弱堿、強堿與弱酸發生中和反應時同時還有弱堿和弱酸的不斷電離(吸收熱量,即電離熱)。
所以,總的熱效應比強酸強堿中和時的熱效應值(57.3KJ/mol)要小一些。
值得注意的是,有少數弱電解質(如氫氟酸)電離時會放熱,它與NaOH的中和熱會大于57.3KJ/mol(實為67.7KJ/mol)。
⑥酸堿的濃度該有個什么大小范圍?太大、太小對測定值會有什么影響?
如果強酸強堿溶液的濃度太大,混合時由于體積增大,離子繼續擴散水合產生熱效應。離子的水合熱大于擴散熱,使總過程放熱,使得測得的熱值偏高。但是酸堿溶液的濃度也不可太小,否則中和反應放出的熱太少,溫度變化不大,不易測出。經驗指出,測定中和熱的酸堿的濃度大小范圍以在0.10mol·L~1.0mol·L之間為宜。
⑦本測定有許多難以克服的概略因素:反應容器(燒杯、環形玻璃棒攪拌器)要吸收一些熱量,反應混合液的空間要散失一些熱量,以及量取溶液體積、溫度計讀數以及溫度計的精確度等都會產生一些誤差,所以本測定只能是近似測定強酸強堿的中和熱值。