氧化镁形成的反应热实验室答案

计划:

参考实验室讲义标题，生成氧化镁的反应热。

计划B：

请参阅标题为“生成氧化镁的反应”的实验室讲义。

数据收集:

量化表我:

化合物	试验	质量±0.001克	HCl±0.5毫升的体积	温度HCl±0.5°C	时间(秒)	温度的解决方案±0.5°C
m	1	1.020	100.0	21.0		23.0
15	27.0
30.	30.0
45	30.0
60	30.0
75	30.0
90	30.0
2	1.078	99.0	21.0		23.0
15	27.0
30.	29.0
45	29.0
60	29.0
75	29.0
90	29.0
	25．0
米	1	0.542	99.0	22.0	15	31.0
30.	41.0
45	45.0
60	46.0
75	46.0
90	46.0
105.	45.0
2	0.532	99.0	20.0		21.0
15	32.0
30.	40.0
45	43.0
60	44.5
75	44.5
					90	44.5
105.	44.5
120	44.5

定性表I：

化合物	前	在	后
m	MgO是小，白色颗粒块，细白色粉末。 盐酸是透明的，有轻微的气味。很酸的气味。 嘶嘶声 冒着蒸汽。气体开始形成，只有一点点。 在做实验的时候感觉溶液越来越热。放热。 MgO完全溶解在HCl中。 新的解决方案是干净和无臭，尽管以前的气味HCl。
米	Mg是灰色的小块，就像闪闪发光的小石头 盐酸是透明的，有轻微的气味。很酸的气味。 嘶嘶声 冒着蒸汽。大量气体正在形成。 在进行实验时，感觉溶液变得越来越热。极其放热。 许多泡沫正在形成。 当Mg和HCl混合时产生臭味。 Mg完全溶解在盐酸中。 新的解决方案是明确的。 有一股很强烈的臭味。闻起来像臭鸡蛋，但没那么强烈。

数据分析:

因此，试验1中MgO和HCl溶液的平均最高温度为30.0⁰C。

因此，试验1中MgO和HCl溶液的平均最高温度为46.0⁰C。

因此，试验2中MgO和HCl溶液的平均最高温度为29.0⁰C。

因此，试验2中Mg和HCl溶液的平均温度为44.5℃。

数据处理:

讨论:

本研究是为了测定氧化镁的生成焓而进行的。通过实验发现，镁的燃烧焓变为-593.3KJ/mol，镁的燃烧热化学方程(目标方程)为(见右）.

很明显，实验中使用的两个方程是放热的，因为结果的变化焓是负值，所以实验是成功的。实验得到的-24410.6 KJ/Kg与理论值-25020KJ/Kg非常接近，误差只有2.4%，计算结果非常准确。

由于百分比误差是一个非常小的值，很明显，实验是成功的，然而，这并不意味着它是完美的。在这种情况下，误差源将是非常小的，导致一个小的变化，导致值略低于预期值。造成焓变值低于预期的一个错误可能是实验中使用的量热计漏出了热量。

量热计的盖子上有两个孔，其中一个是用来装温度计的，然而第二个孔虽然很小，却是开着的。这些孔可能会在反应发生时让热量散去从而降低最终的温度值。更重要的是，盖子并没有像它应该的那样紧密，因为它只是简单地扣在用作量热计的容器上，而不是密封的，这也可能会让一些热量外流。

这两种条件都会导致较低的最终温度值。因此，热值，或者说Q，会更低这也会导致更低的焓值，就像刚才发现的那样。然而，由于小孔的大小和盖子的安全性，不太可能有大量的热量逸出，这就是为什么只会发生很小的变化，很像这个实验。为了防止哪怕是最轻微的异常，将来量热计上的任何孔洞都可以用胶带或其他东西覆盖，以堵住通道。

量热计的顶部也可以用铝覆盖，这不仅可以覆盖小孔，而且可以保证盖子下的空间，这样任何可能泄漏的热量都会由于铝而留在这个区域内。铝也可以塞在盖子和量热计之间的空间，再次锁定热量。这样，量热计将更加有效，并保持所有的反应热量，导致的值是完全准确的，并减少甚至最轻微的误差。

在实验期间可能发生的另一种差异是镁条可以在将其倒入量热计之前与空气中的氧反应。当氧化镁已经与氧气反应并且不会发生任何进一步反应时，该误差只能特定于镁。

实验的过程状态,HCl是测量第一然后镁,这一步是不强调的重要性,因此在一组两个,就像这个实验,步骤会分为两个部分,一方处理盐酸镁和其他处理。所以当镁从测量区被带到工作站上，或者放在工作台上，或者倒进去的时候，它可能会与大气中的氧气发生反应并燃烧。因此，这将导致镁的质量下降，这在当时是未知的。

这将导致反应的温度值更低，当计算热量(Q)时，较低的温度值将导致较低的反应热值，因为它是用Q=mc t计算的。如果没有催化剂，大量的镁很难在这么短的时间内与氧反应，因此发生的变化是微乎其微的。然而，这可以解释这个实验中的小错误，因为差异不是那么高。

在未来，该程序应强调测量和倒入HCl测量并倒入量热量后测量和倒入镁的重要性，这将防止其他反应发生。电子平衡或任何余额应放在工作站，一旦测量了正确的镁，应立即倒入量热量表中。随着量热计和平衡将彼此紧密接近，发生反应的可能性肯定会降低。

在实验过程中可能发生的最后一个误差是浇注阶段的热量损失。很明显，所有的反应都是立即开始的，因为它们很短，在90-120秒之间。这意味着热量马上就产生了，而盖没有盖在量热计上以防止热量散失。再一次，热量的损失会导致更低的焓值。

将来，为了防止这种情况发生，没有倒镁的那一方应该把盖子靠近量热计，只以很小的角度打开它，这样就有足够的空间让另一方倒镁或氧化镁。一旦全部倒入杯中，应立即拧下盖子。虽然这不能完全阻止热量的散发，但它确实减少了可以散发的热量。

因此，实验中的差异，无论多么小，都可能导致比预期更低的值，从而导致较低的百分比误差。