物化實驗報告純液體飽和蒸氣壓的測定

1、一、實驗?zāi)康?. 明確純液體飽和蒸汽壓和蒸汽壓的概念及其與溫度的關(guān)系，加深對勞修斯-克拉貝龍(Clausius-Clapeyro n)方程式的理解。2. 掌握靜態(tài)法測定純液體飽和蒸汽壓的原理及方法，并學(xué)會用圖解法求純液體的平均并學(xué)會由圖解法求其平均摩爾氣化熱和正常沸點。3. 了解數(shù)字式低真空側(cè)壓儀=熟悉常用的氣壓計的使用及校正的方法，初步掌握真 空實驗技術(shù)。二、實驗原理在一定溫度下(距離臨界溫度較遠時)，純液體與其蒸氣達平衡時的蒸氣壓稱為該溫度下 液體的飽和蒸氣壓，簡稱為蒸氣壓。蒸發(fā)一摩爾液體所吸收的熱量稱為該溫度下液體的摩爾 氣化熱。 液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系用克勞修斯 -克拉貝龍方程式

2、表示：l/Ih p心啣人議dT RT2式中，R為摩爾氣體常數(shù)；T為熱力學(xué)溫度； vapHn為在溫度T時純液體的摩爾氣化熱。在溫度變化范圍不大時， vapHr可以近似作為常數(shù)，積分上得m= - ，由由此式可以看出，以Inp對 作圖，應(yīng)為一直線，直線的斜率為 斜率可求算液體的 vap H=-Rm當(dāng)液體的飽和蒸汽壓登月外界壓力時，液體沸騰，此時的溫度即為該液體的沸點，當(dāng)外壓為1atm(1.01325kPa)時，液體的沸點成為正常沸點。測定液體飽和蒸氣壓的方法很多。本實驗采用靜態(tài)法， 是指在某一溫度下， 直接測量飽和蒸氣壓，此法一般適用于蒸氣壓比較大的液體。實驗所用儀器是純液體飽和蒸氣壓測定 裝置，如

3、圖川-3-1所示。平衡管由A球和U型管B、C組成。平衡管上接一冷凝管5,以橡皮管與壓力計相連。A內(nèi)裝待測液體，當(dāng)A球的液面上純粹是待測液體的蒸氣，而B管與C管的液面處于同一水平時，則表示B管液面上的(即A球液面上的蒸氣壓)與加在C管液面上的外壓相等。 此時，體 系氣液兩相平衡的溫度稱為液體在此外壓下的沸點。用當(dāng)時的大氣壓減去壓力計兩水銀面的高度差，即為該溫度下液體的飽和蒸氣壓。四、實驗步驟1. 將純水倒入等壓計中（這部分已由老師裝置完畢）檢查U形管兩邊處于同一水平，水面接近B球底部位置。2. 系統(tǒng)氣密性檢查關(guān)閉直通活塞，旋轉(zhuǎn)二通活塞使系統(tǒng)與真空泵連通，開動真空泵，抽氣減壓至汞壓力計兩臂汞面壓差

4、為-53.3kPa（400mmHg ）時，關(guān)閉三通活塞，使系統(tǒng)與真空泵、大氣皆不通。觀 察壓力計示數(shù)，如果在3分鐘內(nèi)示數(shù)維持不變，則表明系統(tǒng)不漏氣。 否則應(yīng)逐段檢查裝置每個部分，消除漏氣原因。3. 排除管內(nèi)的空氣先將恒溫槽溫度調(diào)至 40C接通冷凝水，抽氣降壓至液體輕微沸騰，此時彎管內(nèi)的空氣 不斷隨蒸氣管逸出（速度不宜過快，若過快可適當(dāng)打開漏入空氣，但不應(yīng)使空氣倒灌），如 此沸騰3分鐘，可認(rèn)為空氣被排除干凈。4. 飽和蒸氣壓的測定當(dāng)空氣被排除干凈，且體系溫度恒定后， 打開直通活塞緩緩放入空氣（切不可太快，以免空氣倒灌入彎管中，如果發(fā)生空氣倒灌，則須重新排除空氣），直至B管、C管中液面平齊，關(guān)閉直

5、通活塞，立即記錄此時的溫度與壓力差（如果放入空氣過多，C管中液面低于B管的液面，須再緩慢抽氣，再調(diào)平齊）。然后，將恒溫槽溫度升高 5C,因溫度升高后，液體的飽和蒸氣壓增大，液體會不斷沸騰。為了避免B、C管中液體大量蒸發(fā)，應(yīng)隨時打開直通活塞緩緩放入少量空氣，保持C管中液面相對平靜。當(dāng)體系溫度恒定后，再次放入空氣使B C管液面平齊，記錄溫度和壓差。然后依次每升高5C,測定一次壓差，總共測7個值。五、實驗記錄和數(shù)據(jù)處理1記錄：將測得數(shù)據(jù)計計算結(jié)果列表：室溫：24.4 oC 氣壓計讀數(shù)：102.600kPa 校正后壓強 102.217kPa次數(shù)溫度t/ C1/T壓強差 p/kPa壓強p/kPalnp1

6、40.10.003192338-94.357.8672.062676795245.080.003142381-92.229.9972.302285048350.150.003093102-89.5712.6472.537420033455.060.00304683-86.3315.8872.765501165560.090.00300084-82.1120.1073.001068013665.180.002955694-77.125.1173.223544908770.090.002913413-71.131.1173.4377542942、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出lgP 1/T圖,根據(jù)斜率求出摩爾汽

7、化熱vapH與正常沸點。純水的正常沸點為在一個大氣壓下，（101.3kPa）下的沸點。由上面的回歸方程可知,T正常 =374.10K=100.95 C vapHm=-Rm=41.04KJ3、計算T正常、 vapf的相對誤差，并對數(shù)據(jù)結(jié)果進行討論。T正常相對誤差 Et= （ 374.10-373.15 ） /373.15 X 100%=0.25% vapHn相對誤差 E=(41.04-40.63)/40.63 X 100%=1.01%六、討論與思考1、 根據(jù)測量數(shù)據(jù)，將校正壓力p取對數(shù)值lnp作為縱坐標(biāo)，以開氏溫度倒數(shù)1/T作為橫坐標(biāo)，繪制散點圖。由出In p-1/T關(guān)系圖可以看出，直線相關(guān)性較

8、高，線性較好，因而斜率m較為準(zhǔn)確，可以用于進行平均摩爾汽化熱 vapHn與正常沸點T正常的代入計算。通過計算結(jié)果，并與參考文獻數(shù)值比較，相對誤差比較小，因此實驗數(shù)據(jù)較為完好。2、實驗過程中，進行了兩次。第一次實驗相對失敗，由于在空氣漏入時沒有控制得當(dāng)，導(dǎo)致U形管中過多的水倒灌入 A球，以至于U形管液面過低難以讀數(shù)，且空氣進入館內(nèi)，氣密性受到影響，實驗不能進行下去。3、 在更換了儀器之后，重新開始進行實驗。后續(xù)進行較為順利。但在U形管調(diào)節(jié)過程中，難以控制恰好兩邊平衡，且平衡后因A球內(nèi)水繼續(xù)沸騰液面依然會出現(xiàn)差值。故實驗中在調(diào)節(jié)時適當(dāng)預(yù)留液面差，待A球內(nèi)沸騰后漸漸平衡液面差，則左右液面恰好接近持平

9、。通 過多次實驗總結(jié)經(jīng)驗，掌握了該方法后實驗速度較快提高。4、參見數(shù)據(jù)。純水的平均摩爾汽化熱比文獻值要略高，主要原因為該參數(shù)是溫度的函數(shù)，隨著溫度變化而變化。實驗平均溫度約55.1 C，比原定平均溫度 55C，因此比文獻值略高。而正常沸點是在 101.325kPa下，而本次實驗的大氣壓校正后較標(biāo)準(zhǔn)大氣壓偏大，因 此測得沸點較文獻值高。六、提問與思考1、什么是液體的飽和蒸汽壓？什么叫正常沸點？液體的沸點與外壓有何關(guān)系？在密閉條件中，在一定溫度下，與固體或液體處于相平衡的蒸氣所具有的壓力稱為飽和蒸氣 壓；在外壓為一個大氣壓的時候液體的沸點稱為正常沸點；液體沸點隨著外壓增大而增大。2、本實驗方法能否

10、用于測定其它溶液的蒸汽壓？為什么？視具體情況而定，一般不可以。因為溶液濃度隨著溶劑的蒸發(fā)而增大，蒸汽壓也因此變化， 故難以測量準(zhǔn)確。3、等壓計U形管液體有什么作用？冷凝器有什么作用？U形管中液體可以用于指示管內(nèi)蒸汽壓與外壓平衡的指標(biāo)，用于等效測量管內(nèi)氣壓；用于冷 凝蒸汽，防止蒸汽被抽入真空泵中。4、怎樣從數(shù)字式低真空測壓儀示數(shù)得出純液體飽和蒸汽壓？ 通過U形管兩邊持平，等效地讀出外壓即等于液體飽和蒸汽壓。5、能否在加熱情況下檢查是否漏氣？不能。加熱過程中溫度不能恒定，氣-液兩相不能達到平衡，壓力也不恒定6、實驗中為什么要防止空氣倒灌？若發(fā)生倒灌則管內(nèi)不再是純液體的蒸汽，測量的將不是純液體蒸汽壓

11、。7、實驗時抽氣和漏入空氣的速度應(yīng)如何控制？為什么？不論抽氣還是漏入空氣都應(yīng)該盡可能地慢，防止氣壓變化過大在管中變化過于明顯，導(dǎo)致出現(xiàn)倒灌或者爆沸的現(xiàn)象U形管?8、實驗時大燒杯中的水為什么一定要淹沒等壓計的保證整個體系處于同一恒溫狀態(tài)，使得U形管左右兩邊溫度相等，才能用外壓等效處理為U形管內(nèi)飽和蒸汽壓強。雷諾校正：消除體系與環(huán)境間存在熱交換造成的對體系溫度變化的影響。五、數(shù)據(jù)記錄1.室溫、樣品質(zhì)量和剩余燃燒絲質(zhì)量室溫：25.50 C 大氣壓：101.200Kpa物質(zhì)點火絲/g點火絲+樣品/g樣品/g總剩余/g剩余點火絲/g苯甲酸（1）0.01160.65420.64260.00770.0077

12、萘0.01120.70590.69470.00530.0053苯甲酸0.01230.51670.50440.00360.00362、熱計常數(shù)C計算由圖得：苯甲酸 T=1.083533 C 苯甲酸（2） T=0.7907 C苯甲酸恒容摩爾燃燒熱為 -3226.9kj/mol n=7-15/2=-0.5mol由 Qv=Qp-A nRT = Qv=-3.2256*10A3kJ/mol-nQv,m - Q絲絲再由-nQv,m - m 點 Q點=C A T = CAT分別代入苯甲酸（1）及苯甲酸的A t解出C求出平均值C1=15.68394845 C2=16.89593527 C= 16.2899418

13、6 kJ/ C3、 萘的恒容燃燒熱 Qv,m及恒壓燃燒熱 Qp,m計算同理由-nQv,m - m 點 Q點=C A T = Qv,m = -（ C A T - m 點 Q點）/n解得 Qv = -5190.669045 KJ/mol由 Qp = Qv + A nRTQp =-5195.644641 KJ/mol文獻值 Qp = -5153.8 KJ/mol故相對誤差為：0.812%七、分析與討論1、本次實驗中，氧彈卡計絕熱性能一般，經(jīng)過雷諾校正后校正值與測量值有較大差別。而雷諾校正使用的方法為圖解法，很大部分的數(shù)值通過觀察所得，因此即使保證較為準(zhǔn)確的情況下依然存在較大誤差。此為儀器造成的誤差以

14、及校正方法上的誤差，難以消除。2、在實驗過程中，尤其在進行苯甲酸的壓片過程，由于苯甲酸晶體結(jié)構(gòu)較為難以壓實，有相當(dāng)部分脫落，導(dǎo)致稱量實際樣品質(zhì)量相對不足。 尤其第三組數(shù)據(jù)中，由于苯甲酸的量過少, 反應(yīng)中溫度升高較少， 導(dǎo)致進行水的熱計常數(shù) C測量誤差較大，也是本次實驗誤差較大的一 個主要原因之一。在舍棄第三組數(shù)據(jù)后，熱計常數(shù)誤差相對變小， 但仍然較大，出于實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性，故保留第三組數(shù)據(jù)。3、本次實驗測得恒壓摩爾燃燒熱(即反應(yīng)焓)的數(shù)據(jù)偏高，主要因為測量前面提及的水的 熱計常數(shù)偏大(原因已在前面分析)，導(dǎo)致最終結(jié)果偏高。4、其它實驗因素，如點火絲部分氧化、充氣放氣不充分等原因?qū)е氯紵怀浞?，氧?/p>

15、卡計密封性不足(在密閉之后浸泡入水中有漏氣現(xiàn)象)，導(dǎo)致測試結(jié)果中出現(xiàn)誤差，由于原因過多且復(fù)雜，因此不逐一分析。八、思考題1什么是燃燒熱？它在化學(xué)計算中有何應(yīng)用？在101 kPa時，1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì) 的燃燒熱.單位為kJ/mol。反應(yīng)熱中 H為負，則為放熱反應(yīng)；為正，則為吸熱反應(yīng)，燃燒 熱為反應(yīng)熱的一種，其厶H為負值含相同碳原子數(shù)的烷烴異構(gòu)體中，直鏈烷烴的燃燒熱最大，支鏈越多燃燒熱越小。2、什么是卡計和水的熱當(dāng)量？如何測得？卡計和水當(dāng)量就是量熱儀內(nèi)筒水溫每升高一度所吸收的熱量。單位是：焦耳/度 測法:用已知燃燒焓的物質(zhì)，放在量熱計中燃燒，測量其始

16、、末溫度，經(jīng)雷諾校正后，按下式：-nQv,m - m 點Q點=C T即可求出。3、測量燃燒熱兩個關(guān)鍵要求是什么？如何保證達到這兩個要求？實驗關(guān)鍵：點火成功、試樣完全燃燒是實驗成敗關(guān)鍵， 可以考慮以下幾項技術(shù)措施：(1) 試樣應(yīng)進行磨細、烘干、干燥器恒重等前處理，潮濕樣品不易燃燒且有誤差。壓片緊實度：一般硬到表面有較細密的光潔度，棱角無粗粒。(2) 點火絲與電極接觸電阻要盡可能小，注意電極松動和鐵絲碰杯短路問題。(3) 充足氧(1-1.5MPa)并保證氧彈不漏氧，保證充分燃燒。(4) 注意點火前才將二電極插上氧彈再按點火鈕，否則因儀器未設(shè)互鎖功能，極易發(fā)生(按攪拌鈕或置0時)誤點火，樣品先已燃燒

17、的事故。4、 實驗測量到的溫度差值為何要雷諾作圖法校正，還有哪些誤差來源會影響測量的結(jié)果？實際上，熱量計與周圍環(huán)境的熱交換無法完全避免，它對溫度測量值的影響可用雷諾溫度校正圖校正。還可能帶來誤差的可能有：(1) 實驗過程中的系統(tǒng)誤差；(2) 可能與當(dāng)天的溫度和氣壓有關(guān)；(3) 樣品可能受潮使稱量時產(chǎn)生誤差；（4）樣品可能中 可能含有雜 質(zhì)。氯化鉀（3）m=4.1791gt=22.80 C校正后AEqurtwnv= *+ b%回神EA-hekIu J 孰帚！ 宜w?r0 QQ44-S白希 R-Sqwir#a QM23Starxiiid Enc=ij&eesx-O.CEQ5EquMkiriM=h-

18、KNoW*ah1naRtfiduJl SJTi al 5quji4S7736&4卅 iOferitHSM- R-QUJTAoeeeoe空鍋 dJM EiilBnit：ptZ1JB1177OOZEOOO&S0.001*1 T=1.2079 C 硝酸鉀m=5.6662g t=22.20 C校正后 T=2.3020 C六、數(shù)據(jù)記錄1#2#3#4#0.6020.3880.2140.1620.6060.3960.2110.1580.6040.3940.210.1620.6040.3930.2120.161六、數(shù)據(jù)處理與討論條件：恒溫27.1 C 氫離子濃度0.15mol/L總離子強度1=0.7 波長入=

19、450nm項目1#2#3#4#消光度E1 （平均）0.6040.3926666670.2116666670.160666667Ei/E110.6501103750.3504415010.266004415FeCNS 1,e0.00020.0001300227.00883E-055.32009E-05Fe3+0.04980.0098699780.0029299120.001946799CNS i,e06.99779E-050.0001299120.000146799KcN/A188.2521094184.1377069186.1548076Kc平均值N/A186.1815413相對誤差N/A0.

20、011121232-0.010977643 -0.000143589通過實驗數(shù)據(jù)，在不同濃度的溶液下，F(xiàn)e3+與CNS在水溶液中生FeCNS+ 反應(yīng)的平衡常數(shù)基本維持于186附近，相對誤差非常少，處于可以接受范圍內(nèi)。 與參考文獻數(shù)值K=1.9953 （lgK1=2.3北師大無機化學(xué)4版附錄）接近，總體符 合實驗要求。七、提問與思考1、當(dāng)Fe3+與CNS濃度較大時，將不再能夠用公式FeCNS+i,e=Ei/EiCNS計 算FeCNS+反應(yīng)的平衡常數(shù)，因為當(dāng)CNS濃度較大時，則FeCNS+飪工CNS 則日工KCNSJ，因此該等式將不再成立。2、經(jīng)實驗驗證結(jié)果，平衡常數(shù)與反應(yīng)各個時候的濃度均無關(guān)系。

21、3、由于Fe3+離子在水溶液中，存在水解平衡，所以 Fe3+離子與SCN離子的實 際反應(yīng)很復(fù)雜，其機理為：F占 十 SCX 占1 FeSCN-+Ft? 4*FeOlF+ 斗 FT（快）Fe（OH）34 * SCN虧厶 FeOHSCN*F59CN*AFe5CN +H20（快疋-1+ 汁 =Kt由上式可見，平衡常數(shù)受氫離子的影響。因此，實驗只能在同一pH值下進行本實驗為離子平衡反應(yīng)，離子強度必然對平衡常數(shù)有很大影響。 所以，在各被測 溶液中離子強度應(yīng)保持一致。4、為了消除除了測量物質(zhì)外溶劑中有其它吸光物質(zhì)對該波長的光有吸收而造成 誤差，因此必須使用除被測物質(zhì)外其它組分完全一致的溶液作為空白對比液，

22、在722型分光光度計中進行調(diào)100設(shè)置，確保抵消誤差。【實驗?zāi)康摹?測定環(huán)己烷的凝固點降低值，計算萘的分子量。 掌握溶液凝固點的測定技術(shù)。用方法，實驗數(shù)據(jù)的作圖處 技能要求：掌握冰點降低測定管、數(shù)字溫差儀的使 理方法?！緦嶒炘怼?、凝固點降低法測分子量的原理化合物的分子量是一個重要的物理化學(xué)參數(shù)。用凝固點降低法測定物質(zhì)的分子量是一種簡單而又比較準(zhǔn)確的方法。 稀溶液有依數(shù)性，凝固點降低是依數(shù)性的一種表現(xiàn)。稀溶液的凝Tf固點降低(對析出物是純?nèi)軇┑捏w系)與溶液中物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系式為：TfKfmi*式中，Tf*為純?nèi)軇┑哪厅c，Tf為溶液的凝固點，rB為溶液中溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度, Kf為溶劑

23、的質(zhì)量摩爾凝固點降低常數(shù)，它的數(shù)值僅與溶劑的性質(zhì)有關(guān)。已知某溶劑的凝固點降低常數(shù)Kf,并測得溶液的凝固點降低值 T,若稱取一定量的溶質(zhì)VB(g)和溶劑WA(g)，配成稀溶液，則此溶液的質(zhì)量摩爾濃度nB為：mBB3MbWa 10 mOl/kg將式代入(1)式，則:KfWB訂fWA310 g/mol2、凝固點測量原理純?nèi)軇┑哪厅c是它的液相和固相共存時的平衡溫度。若將純?nèi)軇┚徛鋮s，理論上得到它的步冷曲線如圖中的 A ,但但實際的過程往往會發(fā)生過冷現(xiàn)象，液體的溫度會下降到 凝固點以下，待固體析出后會慢慢放出凝固熱使體系的溫度回到平衡溫度，待液體全部凝固之后，溫度逐漸下降，如圖中的B。圖中平行于橫坐

24、標(biāo)的 CD線所對應(yīng)的溫度值即為純?nèi)軇┑哪厅cTf*。溶液的凝固點是該溶液的液相與純?nèi)軇┑墓滔嗥胶夤泊娴臏囟?。溶液的凝固點很難精確測量，當(dāng)溶液逐漸冷卻時，其步冷曲線與純?nèi)軇┎煌?，如圖中山、IV。由于有部分溶劑凝固析出， 使剩余溶液的濃度增大， 因而剩余溶液與溶劑固相的平衡溫度也在下 降，冷卻曲線不會出現(xiàn)“平階”，而是出現(xiàn)一轉(zhuǎn)折點，該點所對應(yīng)的溫度即為凝固點（III曲線的形狀）。當(dāng)出現(xiàn)過冷時，則出現(xiàn)圖IV的形狀，此時可以將溫度回升的最高值近似的作 為溶液的凝固點。3、測量過程中過冷的影響在測量過程中，析出的固體越少越好，以減少溶液濃度的變化，才能準(zhǔn)確測定溶液的凝 固點。若過冷太甚，溶劑凝固越多，溶

25、液的濃度變化太大，就會出現(xiàn)圖中V曲線的形狀，使測量值偏低。在過程中可通過加速攪拌、控制過冷溫度，加入晶種等控制冷，同時需要按照圖中曲線V所示的方法校正。1II1U IVV圖6-1純?nèi)苄毯推家旱牟缴扒€【實驗步驟】1、接好傳感器,插入電源。2、 打開電源開關(guān)，溫度顯示為實時溫度，溫差顯示為以20度為基準(zhǔn)的差值（但在 10 度以下顯示的是實際溫度）。3、 鎖定基溫選擇量程：將傳感器插入水浴槽， 調(diào)節(jié)寒劑溫度低于測定溶液凝固點的2-3 度，此實驗寒劑溫度為 3.5-4.5度，然后將空氣套管插入槽中，按下鎖定鍵。4、用20ml移液管準(zhǔn)確移取20ml環(huán)己烷加入凝固點測定試管中，橡膠塞塞緊，插入傳 感器。

26、5、將凝固點試管直接插入寒劑槽中，觀察溫差，直至溫度顯示穩(wěn)定不變，此時溫度就 是環(huán)己烷的初測凝固點。6、取出凝固點測定試管，用掌心加熱使環(huán)己烷熔化，再次插入寒劑槽中，緩慢攪拌，當(dāng)溫度降低到高于初測凝固點的0.5度時，迅速將試管取出、擦干，插入空氣套管中， 記錄溫度顯示數(shù)值。每 15秒記錄一次溫度。*攪拌速度調(diào)節(jié)：剛開始緩慢攪拌，在溫度低于初測凝固點時，加速攪拌，待溫度上升時，又恢復(fù)緩慢攪拌。7、重復(fù)第6步平行再做2次。8、 溶液凝固點測定：稱取0.15-0.20 g萘片加入凝固點測定試管，待完全溶解后，重 復(fù)以上6、7、8步驟。9、實驗結(jié)束，拔掉電源插頭?！咀⒁馐马棥?、在測量過程中，析出的固

27、體越少越好，以減少溶液濃度的變化，才能準(zhǔn)確測定溶液 的凝固點。若過冷太甚，溶劑凝固越多，溶液的濃度變化太大，使測量值偏低。在過程中可 通過加速攪拌、控制過冷溫度，加入晶種等控制過冷度。2、攪拌速度的控制和溫度溫差儀的粗細調(diào)的固定是做好本實驗的關(guān)鍵，每次測定應(yīng)按要求的速度攪拌，并且測溶劑與溶液凝固點時攪拌條件要完全一致。溫度-溫差儀的粗細調(diào)一經(jīng)確定，整個實驗過程中不能再變。3、純水過冷度約 0.7 C1C（視攪拌快慢），為了減少過冷度，而加入少量晶種，每 次加入晶種大小應(yīng)盡量一致。4、冷卻溫度對實驗結(jié)果也有很大影響，過高會導(dǎo)致冷卻太慢，過低則測不出正確的凝 固點。5、凝固點的確定較為困難。先測一

28、個近似凝固點，精確測量時，在接近近似凝固 點時，降溫速度要減慢，到凝固點時快速攪拌。6、千萬不要過冷，若過冷太甚，凝固的溶劑過多，溶液的濃度變化過大，所得凝 固點偏低。7、溶液的冷卻曲線與純?nèi)軇┑睦鋮s曲線不同，不出現(xiàn)平臺，只出現(xiàn)拐點，即當(dāng)析出固相，溫度回升到平衡溫度后，不能保持一定值，因為部分溶劑凝固后，剩余溶液的濃度逐漸增大，平衡溫度要逐漸下降。8、用凝固點降低法測相對分子質(zhì)量只適用于非揮發(fā)性溶質(zhì)且非電解質(zhì)的稀溶液。9、插入貝克曼溫度計不要碰壁與觸底?！緦嶒灁?shù)據(jù)與處理】實驗數(shù)據(jù)的記錄 大氣壓：1014.0 Hpa 溫度：25.5 C干度：27.3 C 濕度：25.0 C相對濕度：79.6 %

29、 粗測環(huán)己烷近似凝固點：6.547 C 稱量的萘的質(zhì)量：m=0.1925g實驗數(shù)據(jù)的處理 由環(huán)己烷的密度，計算所取環(huán)己烷的重量Wa。室溫t時環(huán)己烷密度計算公式為：p/gcm-3= 0.7971 0.8879 X 1（? t/C。則：室溫為25.5 C時，環(huán)己烷的密度為：pt= 0.7971 0.8879 g cm-3X 10 t = 0.7971 0.8879 X 25.& 0.7745 g cm-3 將實驗數(shù)據(jù)列入表 2中表2 凝固點降低實驗數(shù)據(jù)物質(zhì)質(zhì)量/ g凝固點/c凝固點降低值/ c測量值平均值環(huán)己烷15.49 g6.5446.5752.0226.607萘0.1925 g4.5014.5

30、534.605根據(jù)式(3)，由所得數(shù)據(jù)計算萘的分子量，并計算與理論值的相對誤差。KfWB：TfWA103Kf= 20 Kkg/mol= 122.92 g/mol2.022X1549查文獻可得：萘的相對分子質(zhì)量為128.18相對誤差為4.1%。 根據(jù)四組數(shù)據(jù)作出的冷卻曲線圖?！緦嶒灲Y(jié)果與討論】本實驗結(jié)果的相對誤差為 4.1%。主要原因可能有：1、系統(tǒng)誤差：實驗儀器的誤差：因為該實驗需要用到的溫度是純的環(huán)己烷溶液的凝固 點與環(huán)己烷的萘溶液的凝固點的差值，如果本身儀器的讀數(shù)與環(huán)境實際溫度存在單向的偏差，而我們在做實驗的時候沒有校正，就會帶來偏差，又由于計算的過程用的是兩次凝固點的差值，所以偏差就可以

31、相互抵消，從而沒有造成太大的影響。因此，實驗時，可讓測定儀 的探頭與冰浴接觸，得到一個讀數(shù)，同時在冰浴槽中放入一支溫度計，對比兩者的溫度差值，就可以得到該儀器的溫度偏差讀數(shù)，最后在處理實驗數(shù)據(jù)時，就可以對實驗數(shù)據(jù)進行校正， 以確保實驗數(shù)據(jù)的科學(xué)性。2、隨機誤差：本實驗測量的成敗關(guān)鍵是控制過冷程度和攪拌速度。理論上，在恒壓條件下純?nèi)軇w系只要兩相平衡共存就可達到平衡溫度。但實際上只有固相充分分散到液相中，也就是固液兩相的接觸面相當(dāng)大時，平衡才能達到。如凝固點管置于空氣套管中，溫度不斷降低達到凝 固點后，由于固相是逐漸析出的， 此時若凝固熱放出速度小于冷卻所吸收的熱量，則體系溫度將不斷降低，產(chǎn)生過

32、冷現(xiàn)象。這時應(yīng)控制過冷程度，采取突然攪拌的方式，使驟然析出的 大量微小結(jié)晶得以保證兩相的充分接觸，從而測得固液兩相共存的平衡溫度。為判斷過冷程度，本實驗先測近似凝固點； 為使過冷狀況下大量微晶析出，實驗中應(yīng)規(guī)定一定的攪拌方式。對于兩組分的溶液體系，由于凝固的溶劑量多少會直接影響溶液的濃度，因此控制過冷程度和確定攪拌速度就更為重要。本實驗由于儀器固定了攪拌速度，對實驗的結(jié)果可能產(chǎn)生一定誤差；冰槽的很難控制在理想的溫度。過高會導(dǎo)致冷卻太慢，過低則測不出正確的凝固點， 導(dǎo)致實驗也產(chǎn)生誤差?！緦嶒炘u注與拓展】（1 ）本實驗成功的關(guān)鍵點：1、攪拌速率。2、 冰水浴寒劑溫度控制，測環(huán)己烷控制在4.5-3.5度左右，要攪拌，溫度均勻；測環(huán)己烷+萘，寒劑控制在2.5-1.5度左右，攪拌均勻。3、 精測的開始溫度控制在粗測凝固點以上的0.5度左右。如7.1度，5.0度開始。4、 每15秒測定一次溫度數(shù)據(jù)，大概測定時間在10分鐘以內(nèi)。5、每個凝固點測定3次，共6次，凝固點求平均