燃烧热_热烧热的测定和计算_标准燃烧热意义和应用-仪器网

燃烧热与标准燃烧热

我们都知道燃烧会放热，这个热量我们有个专门的称呼叫做“燃烧热”，当然燃烧热指的是某种特定条件下可燃物完全燃烧产生的热量，不适用于不完全燃烧。燃烧热一般用单位物质的量、单位质量或单位体积的燃料燃烧时放出的能量计量。国际上规定的标准燃烧热是，在温度为25℃，压力为100kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，单位为kJ/mol。

规定标准燃烧热的目的，同规定标准生成热一样是为了间接通过盖斯定律计算反应热。燃烧热是以确定的稳定产物的焓值为0反应物的相对焓值。通常查表得到的标准燃烧热的数据都是298.15k时的值，温度可不加

分子结构与燃烧热的大小的关系

对于碳氢化合物来说，含相同碳原子数的烷烃异构体中，直链烷烃的燃烧热Z大，支链越多燃烧热越小。Z基本的一点是在有机物中，如果化合物的饱和程度越高（换句话说就是氢原子数目越多），那么相应的燃烧热就越大。例如烷烃比同碳数的烯烃和炔烃或者芳香烃燃烧热都要大，就是这个道理。当然，这里要强调的是于比较相同碳原子数的有机物.而对于烃的衍生物，同样的道理例如乙醇的燃烧热比等物质的量的乙醛，乙酸都要大。乙烷的燃烧热比溴乙烷的大。

如果是比较同分异构体的燃烧热，那么就要看具体的情况了，通常是越不稳定的异构体的燃烧热越大。当然有机物的分子量越大，那么它的燃烧热就相应越大。在饱和程度相同的情况下，含碳量越大，有机物的燃烧热也越大。而在含碳量相同时，含氢量越大的有机物燃烧热越大。

燃烧热的测定和计算

因为许多有机化合物的标准摩尔生成焓都可通过盖斯定律由它的标准摩尔燃烧焓及二氧化碳和水的标准摩尔生成焓求得。通过燃烧焓的测定，还可以判断工业用燃料的质量等。

由上述燃烧焓的定义可知，在非体积功为零的情况下，物质的燃烧焓常以物质燃烧时的热效应（燃烧热）来表示，即ΔCHm=Qp·m。因此，测定物质的燃烧焓实际就是测定物质在等温、等压下的燃烧热。

量热法是热力学实验的一个基本方法。测定燃烧热可以在等容条件下，亦可以在等压条件下进行。等压燃烧热（QP）与等容燃烧热（QV）之间的关系为：

QP=QV+Δm（g）=Δξ∑vB（g）RT （2—1）

或 Qp·m=Qv·m+∑vB（g）RT

式中，Qp·m或Qv·m均指摩尔反应热，∑vB（g）为气体物质化学计算数的代数和；Δξ为反应进度增量，Qp或Qv则为反应物质的量为Δξ时的反应热，Δm（g）为该反应前后气体物质的物质的量变化，T为反应的温度。

测量其原理是能量守恒定律，样品完全燃烧放出的能量使热量计本身及其周围介质（本实验用水）温度升高，测量了介质燃烧前后温度的变化，就可以求算该样品的恒容燃烧热。其关系如：

Qv=-CvΔT （2-2）

上式中负号是指系统放出热量，放热时系统的内能降低，而Cv和ΔT均为正值。系统除样品燃烧放出热量引起系统温度升高以外，其他因素：燃烧丝的燃烧，氧弹内N2和O2化合并溶于水中形成硝酸等都会引起系统温度的变化，

因此在计算水当量及发热量时，这引起因素都必须进行校正，其校正值如下：

（1）燃烧丝的校正：Cu-Ni合金丝：-3.138J·cm-1

（2）酸形成的校正：（本实验此因素忽略）。

校正后的关系式为：Qv·W-3.138L=-KΔT （2-3）

Qv：样品恒容燃烧热（Jg-1）

W：样品的重量（g）

L：燃烧丝的长度（cm）

K：热量计的水当量

热量计数的水当量K一般用纯净苯甲酸的燃烧热来标定，苯甲酸的恒容燃烧热

Qv=-26460Jg-1

为了保证样品燃烧，氧弹中必须充足高压氧气，因此要求氧弹密封，耐高压、耐腐蚀。同时，粉末样品必须压成片状，以免充气时冲散样品使燃烧不完全，而引起实验误差，完全燃烧是实验成功的diyi步，第二步还必须使燃烧后放出的热量不散失，不与周围环境发生热交换，全部传递给量热计本身和其中的盛水，促使热量计和水的温度升高，为了减少热量计与环境的热交换，热量计放在一恒温的套壳中，故称环境恒温或外壳恒温热量计。