－１
∆H=Q+∆nRT=3330-[1.5*8.314*(273.15+21.02)]/1000=3326 kJ•mol (4)环己烷的数据
－１
已知环己烷质量 m=0.3281g 燃烧的合金丝长度为 L=9.3cm 雷诺校正 图知Δt=1.3939℃ -Q(环己烷)=（CΔt-8.37*L 丝-Q 胶*m 胶）/n =（14722*1.3939-8.37*9.3-18401*0.2970）/(0.3281/84) =3835 kJ•mol－１ ∆H=Q+∆nRT=3835-[3*8.314*（273.15+19.83）]/1000=3828 kJ•mol
胶囊质量/g 0.2985
总质量/g 0.7032
苯的质量 0.4047
初温 21.02
温差校正值 1.5522
用去丝长/cm 10.0
时间间隔/s 30
图 3 苯雷诺温度校正图
根据公式可得：Q 苯=3326 kJ·mol ，苯的文献参考值为 3265kJ·mol ，实验所得数据要比 理论值高。可能是在实验过程中没有更换水，导致一开始体系温度就有点高，从而因其误 差。
－１
∆H=Q+∆nRT=3828-[2.5*8.314*(273.15+18.90)]/1000=3822 kJ•mol－１ （6）苯共振能的计算 苯的共振能：E=(∣∆H 环己烷∣ ﹣∣∆H 苯∣）﹣3（∣∆H 环己烷∣－∣∆H 环己烯∣） －１ =484 kJ·mol
3、结论 1）根据实验测得苯的共振能为 查阅多个文献可知 E=80~120 kJ·mol- ，但是实验数据却大的如此多，根据理论数据，Qc 环己烯=37471kJ·mol-１但是实验数据却大了 100 多千焦，所以可以推测主要问题出在了环己 烯燃烧热的测定上，由于实验数据与参考文献上的数值出入较大，所以此次实验的结果并 不可靠。而苯的燃烧热也稍大了点，环己烷的之比较相近。
－１ －１
表 7 表环己烯的测定
胶囊质量/g 0.2983
总质量/g 0.7000
环己烯的质量/g 0.4017
初温 18.90
温差校正值 1.6512
用去丝长/cm 7.5
时间间隔/s 30
图 5 环己烷雷诺温度校正图
根据公式得：Q 环己烯=3822kJ·mol ，环己烯的理论数值为 3747kJ·mol ，实验数据与该 数据存在着较大的差异，但是又找不出原因所以可能是实验错误导致的。
2、胶囊的测定
表 4 胶囊的测定
质量/g 1.2864
初温 18.68
温差校正值 1.6115
用去丝的长度 6.4
时间间隔/s 30
图 2 胶囊雷诺温度校正图 根据公式得：Q 胶囊=18401J·g－１，胶囊是在捏扁之前称重，在捏扁过程中手上的汗渍可能 会对结果有所影响。 3、苯的测定
表 5 苯的测定
在选取催化剂的过程中，虽然对甲苯磺酸产率最高，而磷酸的相对次之，但是在参考折光 率可以发现，在温度接近 20℃时，磷酸作催化剂的产物更纯一些。根据查阅所得数据，环 己烯在 20℃时的折光率为 1.4465，对比可知合成的环己烯纯度还是比较高的，可以近似认 为是纯物质，而产率也比在摸索最优条件时要高。
－１ －１
表 8 苯共振能的测定
物质 环己烷 环己烯 苯 2.2 数据处理 (1)苯甲酸数据处理
QC/ kJ·mol 3828 3822 3326
－１
E/ kJ·mol 484
－１
已知苯甲酸标准 C=24680.5 J•g
－１
合金丝 C=8.37 J•g
－１
燃烧的合金丝
长度为 L=7.4cm 已知合金丝 1cm 为 1mg 燃烧的苯甲酸质量为 m=0.8818-7.2*1/1000=0.8744g 由雷诺校正图知Δt=1.5769℃ C=Q/Δt=(0.8744*26480.5+8.37*7.4)/1.5769=14722J•K
整理三式并把△H＝Qp＝Qv＋nRT 带入可得苯的共振能与恒容燃烧热的关系式 E＝3∣Qv,环己烯∣－2∣Qv,环己烷∣－∣Qv,苯∣
[2]
1.3 试验方法 1.3.1 环己烯的合成
[5-6]
1）向 50ml 干燥的圆底烧瓶中加入环己醇 20.8ml，浓磷酸 8ml 和几粒沸石，充分震荡摇匀， 搭好分馏装置。 2）用电炉加热混合物至沸腾，控制温度不超过 90 摄氏度，当烧瓶内出现阵阵白雾即可停 止加热。 3）将馏出液用 1g 食盐饱和，然后用 2~4ml5%的碳酸钠中和微量的酸，并进行分液。 4）将上层有机相倒入干燥的锥形瓶中，加入适量的无水氯化钙干燥。静置 15 分钟，进行 蒸馏。 1.3.2 测定弹式量热计的热容 测定弹式量热计的热容 称取 0.9 g 左右的苯甲酸，在已擦干净的压片机上压片，用实验所 用的镍铬合金丝为点火丝，装成“成ｖ”字形，附着在压片机上压片。并在分析天平上精 确称重后置于量热计燃烧匙中，使合金丝接在点火电极上。然后小心装进氧弹里， 氧弹充 入高压氧气，将氧弹置于量热计中，加入 3000 ml 水，接通电源, 按量热计的操步骤测定水 的温度升高值, 待温度基本稳定后用 SWC-ⅡD 数字温差仪每隔 30s 记录一组数据，点火前 后各记录五分钟。 1.3.3 胶囊燃烧热的测定 由于单个胶囊的燃烧热数值太小，可用镊子将其挤扁再折叠压片称量，一般用 13 个胶囊燃 烧，使用同样的镍铬合金丝作为点火丝，刚好能使水温升高一定的温度。可以得出胶囊的 燃烧热，最后量取剩余点火丝的长度。 1.3.4 测定试样的燃烧热

环己烯
共振能
燃烧热
通讯作者：（学号）201311104122
收稿日期：2015/9/6
∣△E∣＝∣△H 环己烷∣－∣△H 环己烯∣
（ 1）
如将环己烷与苯经典定域结构相比较，两者燃烧热的差值应等于 3△E，事实上 ∣△H 环己烷∣－∣△H 苯∣＞3△E （ 2）
显然，这是因为共轭结构导致苯分子能量降低，其差值即为苯的共振能： ∣△H 环己烷∣－∣△H 苯∣－3△E＝E （3）
－１
(5)环己烯的数据处理
已知环己烯质量 m=0.4017g 燃烧的合金丝长度为 L=7.5cm 雷诺校正 图知Δt=1.6512℃ -Q(环己烯)=（CΔt-8.37*L 丝-Q 胶*m 胶）/n =（14722*1.6512-8.37*7.5-18401*0.2983）/(0.4017/82) =3828 kJ•mol
[3]
（1）选取 3 个密封良好的药用胶囊，在天平上称其质量，打开其中两个个胶囊，用滴管小 心的滴入苯，胶囊和苯控制总量在 0.65g 左右，再套好胶囊称其质量，扣除胶囊质量即得 苯的质量。另外一空胶囊用于装点火丝，将装好苯的胶囊置于燃烧匙中，接上点火丝，此 时最好将点火丝紧贴在胶囊上以保点火成功，然后充入氧气，测其燃烧热，扣除胶囊的燃 烧热后即为苯的燃烧热。
－１ －１
表 6 环己烷
胶囊质量/g 0.2970
总质量/g 0.6251
环己烷的质量/g 0.3281
初温 19.83
温差校正值 1.3939
用去丝长/cm 9．3
时间间隔/s 30
图 4 环己烷雷诺温度校正图
根据公式得：Q 环己烷=3826 kJ·mol ，它的理论值为 3916 kJ·mol ，二者差距较小，其 中可能的原因应该是在燃烧过程中，温度较高而有机溶剂有挥发性。而且称量过程中也会 有损失，这样以来，就会使校正温度偏低，从而导致结果整体偏低。
2.1.2 燃烧热 (表 3 苯甲酸和合金丝(L=12cm)的测定 质量/g 0.8818 初温/℃ 19.31 温差校正值 1.5796 用去丝长/cm 7.4 时间间隔/s 30
图 1 苯甲酸雷诺温度校正图
根据公式计算得到：C=14722J·K－１，苯甲酸在压片过程中由于压制的不是特别紧实，所以 在栓的过程中有部分药品脱落，造成质量上的损失，因此计算出来体系的热容有点偏小。
苯共振能的测定
丁月蓉 1， 杨树 2 （1 昆明理工大学理学院，云南昆明，650500； 2 昆明理工大学化学工程学院，云南昆明，650500）
摘要：利用氧弹热量计测定苯的共振能是通过测定苯、环己烯、环己烷这三种物质的燃烧 热间接测定，再利用燃烧热数据运用差值法估算得到苯的共振能为 484kJ·mol-1。说明苯分 子共轭后稳定性增强，但是数据由于未平行测定导致和文献参考值出入很大，没有参考价 值。 关键词：苯 引言 杂化体的能量总是低于各极限结构，常用共振能的概念来表示该降低值。它被定义为 杂化体能量低于最稳定极限结构能量的数值，常与另一个概念离域能混用。电子的离域降 低了轨道能，增加了分子的稳定性，常会造成分子的芳香性，如苯。共振能随着极限结构 数的增多而增大，尤其是存在等价极限结构时（能量相等）。苯分子是一个典型的共轭分 子，其 P 电子轨道相互平行重叠，形成离域的键。共振能 E（或称稳定化能）可以用来衡 量一种共轭分子的稳定性。通过测定燃烧热这一经典的热化学实验，能将热力学数据比较 直接的与一定的结构化学概念联系起来，有利于开阔我们的思路[1]。 1 实验部分 1.1 常用的实验药品及仪器： 环己醇、浓硫酸、浓磷酸、对甲基苯磺酸、食盐、无水氯化钙、5％碳酸钠水溶液。氧 弹量热计， 压片机， 数字贝克曼温度计， 分析天平、苯、 环己烯、 环己烷、 苯甲酸 、 药用胶囊、镍铬合金丝、量杯、SWC-ⅡD 数字温差仪。 1.2 实验原理 1.2.1 环己烯的合成： 烯烃是重要的有机化工原料。工业上主要通过石油裂解的方法制备烯烃，有时也利用 醇在氧化铝等催化剂存在下，进行高温催化脱水来制取,实验室里则主要用浓硫酸，浓磷酸 做催化剂使醇脱水或卤代烃在醇钠作用下脱卤化氢来制备烯烃。根据文献的查阅，现在的 超强固体酸，和在油浴的条件的方法正在大力推广，但是由于实验室条件有限，所以还是 采用了较为成熟传统的方式。本实验就采用浓磷酸做催化剂使环己醇脱水制备环已烯。通 过几种催化剂的产量对比（包含了浓硫酸，浓磷酸，对甲苯磺酸钠，三氯化锌），最终选 择了产率相对较高也比较熟悉的浓磷酸作为催化剂制取苯甲酸钠。折光率是由于在测定的 时候，数显的折光率测试仪没有调试好，所以在摸索条件的时候得到了不可靠的数据，所 以选择催化剂的时候，选用的是以前有机实验课上用过的浓磷酸。 1.2.2 燃烧热的测定 苯、环己烯、环己烷三种分子都含有碳六环，环己烯和环己烷的燃烧热△H 的差值△E 与 环己烯上的孤立双键有关即