谁能提供一些氨基甲酸铵的热力学常数r

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2012-04-17 15:48 标签： 氨基甲酸铵
九.氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定
一、实验目的
熟悉用等压计测定平衡压力的方法。
测定各温度下氨基甲酸铵的分解压力，计算各温度下分解反应的平衡常数及有关的热力学函数。
二、预习要求
掌握氨基甲酸铵分解反应平衡常数的计算及其与热力学函数间的关系。
了解氨基甲酸铵的制备方法。
熟悉实验装置图，了解做好实验的关键步骤。
三、实验原理
氨基甲酸铵为白色固体，很不稳定，其分解反应式为
该反应为复相反应，在封闭体系中很容易达到平衡，在常压下其平衡常数可近似表示为
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
式中，分别表示和平衡时的分压，其单位为。
设平衡时总压为，由于分解能生成和，又因为固体氨基甲酸铵的蒸气压很小，所以体系的平衡总压就可以看作之和，即
则&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&(2)
式代入式得
因此，当体系达平衡后，测量其总压，即可计算出平衡常数
温度对平衡常数的影响可用下式表示
式中，为热力学温度；为标准反应热效应。
当温度在不大的范围内变化时，可视为常数，由式积分得
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
式中为积分常数。
若以作图，得一直线，其斜率为，由此可求出。
氨基甲酸铵分解反应为吸热反应，反应热效应很大，在℃时每摩尔固体氨基甲酸铵分解的等压反应热为·mol-1，所以温度对平衡常数的影响很大，实验中必须严格控制恒温槽的温度，使温度变化小于℃。
由实验求得某温度下的平衡常数后，可按下式计算该温度下反应的标准吉布斯自由能变化，
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
利用实验温度范围内反应的平均等压热效应和某温度下的标准吉布斯自由能变化，可近似计算出该温度下的熵变
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
因此通过测定一定温度范围内某温度的氨基甲酸铵的分解压平衡总压，就可以利用上述公式分别求出。
四、仪器药品
仪器装置1套; 真空泵。
新制备的氨基甲酸铵；硅油或邻苯二甲酸二壬酯。
五、实验步骤
&1.按图Ⅲ-10-1所示安装仪器。
&2.系统漏气检查
将烘干的小球3和玻璃等压计2相连，开动真空泵，使活塞6处于(1)的状态，打开活塞8，当水银压力计汞柱差约为53kPa(400mmHg柱)，使活塞6处于(2)的状态。检查系统是否漏气，待10min后，若U型压力计汞柱差没有变化，则表示系统不漏气，否则说明漏气，应仔细检查各接口处，直到不漏气为止。
3.待系统不漏气后，使活塞6处于(3)的状态，系统与大气相通，然后取下小球3装入氨基甲酸铵，再用吸管吸取纯净的硅油或邻苯二甲酸二壬酯放入已干燥好的等压计中，使之形成液封，再按图示装好。
两者有何不同?
附录:氨基甲酸铵的制备
氨和二氧化碳接触后，即能生成氨基甲酸铵。其反应式为:
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(S)
如果氨和二氧化碳都是干燥的，则生成氨基甲酸铵;在有水存在时，则还会生成(NH4)2CO3或NH4HCO3，因此在制备时必须保持氨、CO2及容器都是干燥的，制备氨基甲酸铵的方法如下:
1.制备氨气。氨气可由蒸发氨水或将NH4Cl和NaOH溶液加热得到，这样制得的氨气含有大量水蒸气，应依次经CaO、固体NaOH脱水。
2.制备CO2。CO2可由大理石(CaCO3)与工业浓HCl在启普发生器中反应制得，气体依次经CaCl2、浓硫酸脱水。
3.合成反应在3000mL洁净干燥的塑料瓶中进行，在塑料瓶中插入1支进氨气管，1支进二氧化碳气管，另有1支废气导管，合成反应保持在0℃左右进行。
4.合成反应开始时先通入CO2气体于塑料瓶中，约10min后再通入氨气，通气2h，可在塑料瓶内壁上生成固体氨基甲酸铵。
5.反应完毕，取下塑料瓶，轻轻敲击瓶壁，就可把固体氨基甲酸铵收集起来，放入密封容器内保存。氨基甲酸铵分解反应标准平衡常数的测定_百度文库
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