實驗四-偏摩爾體積的測定

偏摩爾體積的測定PAGEPAGE6實驗四、偏摩爾體積的測定專業(yè)：11化學姓名：賴煊榮座號：32同組人：池雅君時間：2013.10.29Ⅰ、實驗目的1．掌握偏摩爾量的概念。2．了解密度的測定并掌握用比重法測偏摩爾量的方法。Ⅱ、實驗原理在T、p不變的A、B兩組分溶液中，如A組分的物質(zhì)的量為nA，B組分的物質(zhì)的量為nB，則溶液的任何廣度性質(zhì)（Y）可表示為：（1）積分上式，得Y=nAYA+nBYB（2）定義表觀摩爾體積ΦV為式中：V為溶液體積，VA*為T、p不變下，純A的摩爾體積。方程（3）式可變?yōu)閂=nBΦV+nAVA*（4）（4）式對nB偏微商，得以VB，VA，V代替（2）式中的YB，YA，Y，則結(jié)合（4），（5），（6）三式，得在已知nA、nB和摩爾質(zhì)量MA、MB及溶液密度ρ的情況下，由（7）式可計算VA，因為將（8）式代入（3），得采用質(zhì)量摩爾濃度mB，令式中nB=mB，nA=1000/MA，則（9）式變?yōu)樵赥、p不變時，純A的密度ρA*=MA/VA*則（10）式最后可表示為由（7）式求VA時，其中(〆ΦV/〆nB)要通過ΦVnB作圖求微商而得，但ΦVnB并非線性關系，德拜-休克爾證明，對于強電解質(zhì)的稀水溶液，ΦV隨√mB有線性關系，故可作如下變換可作ΦV√mB圖，該圖為直線，其直線斜率為(〆ΦV/〆√mB)。因此，不僅可用（7）式求VA，還可通過（5）式求VB。在計算過程中應注意：nB=mB，nA=1000/MA（MA為A的摩爾質(zhì)量）。Ⅲ、實驗儀器與藥品超級恒溫槽，磨口錐形瓶(100ml)5個，50ml比重管5個，電子分析天平，移液管，量筒(50ml)NaCl(AR)，蒸餾水，濾紙Ⅳ、實驗步驟1．比重瓶體積的校正比重瓶洗凈、烘干、冷卻到常溫。比重瓶空瓶稱重，加滿蒸餾水恒溫（設定25℃）10分鐘，擦干再稱重。由252．配制溶液用100ml磨口錐形瓶，準確配制質(zhì)量分數(shù)分別為18%、13%、8.5%、4%、2%的NaCl溶液約50ml。先稱量錐形瓶，小心加入適量的NaCl，再稱量。用量筒加入所需之蒸餾水后稱重。由減量法分別求出NaCl和水的質(zhì)量，并求出它們的摩爾分數(shù)。3．用比重管測溶液的密度洗凈吹干（或用乙醇洗比重管后，再用水泵抽干）比重管。稱量空管，裝蒸餾水，并在25℃下恒溫（應實驗中的數(shù)據(jù)<,所以公式中的后面一項相對于來說很小，即不同濃度的氯化鈉溶液水的偏摩爾體積基本不變。實驗得出的結(jié)果也與此基本相符。實驗數(shù)據(jù)處理求的過程中，不直接用，而用，因為-并非線性關系，而對于強電解質(zhì)的稀水溶液，隨有線性關系，求出斜率然后根據(jù)公式可得水和氯化鈉的偏摩爾體積，這在原理中有解釋。Ⅷ、思考題1．為何不直接用(〆ΦV/〆mB)，而用(〆ΦV/〆√mB)求VB？答：求VA時，由（7）式其中(〆ΦV/〆nB)要通過ΦVnB作圖求微商而得，但ΦVnB并非線性關系，德拜-休克爾證明，對于強電解質(zhì)的稀水溶液，ΦV隨√mB有線性關系，故可作ΦV√mB圖，該圖為直線，其直線斜率為(〆ΦV/〆√mB)。2．為什么本實驗的稱量精度要求那么高？答：實驗結(jié)果可以看出水的偏摩爾體積隨氯化鈉的濃度的增大而減小，氯化鈉的偏摩爾體積逐漸增大。在數(shù)據(jù)的處理中發(fā)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的微小偏差對求出的氯化鈉表觀摩爾體積有很大的影響，尤其在濃度較小的情況下影響更加顯著。實驗求出的結(jié)果與其他組比較，發(fā)現(xiàn)求出的斜率相差很大，所以由此可以知道為什么實驗過程中嚴格要求密度管干燥，要求沒有氣泡，不能在蓋蓋子的時候?qū)⒁后w逸出，因為一點點的誤差就會對測量結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。Ⅸ、參