物理化学实验

1、物理化学实验物理化学实验 二零零五年九月 实验测量误差实验测量误差 一一 量的测定量的测定 1.直接测量直接测量 2.间接测量间接测量 在这两种测量方法中,直接测量比较简单,但实验中大多数测量 问题都是通过间接测量手段解决的. 二二 测量中的误差测量中的误差 (一一) 系统误差系统误差 1.仪器装置本身的精确度; 如:仪器零点位不对,刻度不准,天平 砝码不准确 2.仪器使用时的环境因素; 如:温度 湿度 气压等. 3.测量方法的限制; 如:公式不够严密,方法中考虑不周. 4.化学试剂纯度不够 5.个人习惯性误差. 系统误差是恒差，因此增加测量次数是不能消除的，系统误差是恒差，因此增加测量次数是

2、不能消除的， 通常采用几种不同的实验技术，或采用不同的实验方法通常采用几种不同的实验技术，或采用不同的实验方法 ，或改变实验条件，调节仪器，提高试剂的纯度等以确，或改变实验条件，调节仪器，提高试剂的纯度等以确 定有无误差存在，并确定其性质，然后设法消除或使之定有无误差存在，并确定其性质，然后设法消除或使之 减少，以提高测量的准确度。减少，以提高测量的准确度。 （二）随机误差（二）随机误差 随机误差是指在实际相同条件下多次测量同一物理量时， 其绝对值和符号都以不同可预料的方式变化的误差。这是实 验者不能预料的其它因素对测量的影响所引起的。它在 实验中总是存在，无法完全避免，但它服从几率分布。 （

3、三）过失误差（三）过失误差 由于实验者的粗心,如标度看错,记录写错,计算错误所引起的 误差,称为过失误差 .这类误差是无规则可寻的,必须要求实验者处 处小心,才能避免. 四四 如何提高测量结果的精密度和准确度如何提高测量结果的精密度和准确度 （一）尽量消除或减小可能引进的系统误差（一）尽量消除或减小可能引进的系统误差 （二）（二） 缩小测量过程中的随机误差缩小测量过程中的随机误差 （三）（三） 置信界限和可疑数据的舍弃置信界限和可疑数据的舍弃 实验一实验一 液体饱和蒸气压的测定液体饱和蒸气压的测定 一、实验目的一、实验目的 1用等压计测定不同温度时液体的饱和蒸气压，绘制用等压计测定不同温度时液

4、体的饱和蒸气压，绘制 蒸气压与温度的关系曲线，并计算液体的摩尔蒸气发热。蒸气压与温度的关系曲线，并计算液体的摩尔蒸气发热。 2熟悉等压计测定和饱和蒸气压的原理。熟悉等压计测定和饱和蒸气压的原理。 二、实验原理二、实验原理 纯液体饱和蒸气压与温度的关系可有克劳修斯-克拉 贝龙方程式表示： 若在一定温度范围内，将上式作一定积分得： C为积分常数 由实验测得一系列温度及饱和蒸气压数据。作lnp1/T 图，可得一直线，其斜率为A，由此可求算 2 ln evpm H dp dTRT ln evpm H pC RT evpm H 三三 实验装置图实验装置图 四、实验步骤四、实验步骤 1盛乙醇（教师已装好）

5、。 2使体系减压500mmHg左右（1mmHg = 133.322Pa） 3测定不同温度时的饱和压力。至少测4组数据，直到压力计 上读数为0。 4关闭压力计，将温度升至78，然后关闭恒温控制器，待水 浴均下降至等压计液面相平时读出温度。 五、数据处理五、数据处理 1 K T evpm H 1实验数据: 室内气压： Pa 温度T 压差P Pa 蒸气压 Pa lnp 2绘制lnp1/T直线图，由图中之斜率计算 乙醇在实验温度范围内的平均摩尔蒸发热 。 实验二实验二 燃烧热的测定燃烧热的测定 一、实验目的一、实验目的 1用氧弹式量热计测定萘的摩燃烧焓 2明确燃烧焓的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热

6、的差别. 3 了解氧弹式量热计中主要部分的作用，掌握氧弹式 热计的实验技术. 4学会雷诺图解法，校正温度改变值. 二、实验原理二、实验原理 ( ) pmvmB QQv gRT 燃烧焓是指1mol物质在等温、等压下与完全氧化时的焓变。 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，也可以在等压条件进行。等压 燃烧热（ ）与等容燃烧（ ）之间的关系为： c mpm HQ p Q v Q 测量其原理是能量守恒定律，样品完全燃烧放出的 能量使量热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

7、： QVW3.138L = KT （3） 量热计数的水当量K一般用纯净苯甲酸的燃烧来标定，苯甲酸的恒容燃烧热 QV = 26460Jg1。 因此燃烧前后温度变化的测量值必须经过雷诺作图法校正。其校正方法如下： 称适量待测物质，使燃烧后水温升高1.52.0度，预先调节水温低于环境湿度 0.51.0度。然后将燃烧前后历次观察对时间作图，连成FHID折线，见图2(a)， 图中H相当于开始燃烧之点，D为观察到最高的湿度读数点，在环境温度读数点， 作一平线JI交折线I，过I点作线垂线ab，然后将FH线和GD线外延交ab于A、C两 点。A点与C点所表示的温度差即为欲求温度和升高仍然可以按照同法校正，图2（

8、b）。 图2（a） 图2（b） 测量热效应的仪器称作量热计，本实验用氧弹式量热计测量 燃烧热。 1. 搅动棒 2. 外筒 3. 内筒 4. 垫脚 5. 氧弹 6. 传感器 7. 点火按键 8. 电源开关 9. 搅拌开关 10. 点火输出负极 11. 点火输出正极 12. 搅拌指示灯 13. 电源指示灯 14. 点火指示灯 三三 实验装置图实验装置图 四、实验步骤四、实验步骤 1.测定萘的燃烧焓 (1)校品压片及燃烧丝的准备 (2)充氧气 (3)燃烧和测量温度 将充好氧气的氧弹用万用表检查是否通路，将氧弹放入盛水桶内。准确量已被 调节到低到外筒温度0.51.0的自来水3000cm3，倒入盛入桶内

9、， 将控制器上各线路接好，开动搅拌马达，待温度稳定上升，每隔一他钟读取温度一 次，读10个点，按下点火开关，如果指示灯亮后熄掉，温度迅速上升，则表示氧弹 内样品已燃料，自按下点火开关后，每隔15秒读一次温度。待温度升至每分钟上程 式小于0.002，每隔1分钟读一次温度，再读10个点。 2 苯甲酸的测定 称取1.000克苯甲酸用上面同样的方法测定. 五、数据记录及处理五、数据记录及处理 数据记录 燃烧丝长度： 残丝长度： 苯甲酸生： 外筒水温： 温差档读数： 基温选择： 前期温度每分钟读数燃烧期温度15秒读数后期温度每分钟读数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 T 2 T v Q c

10、e H 数据处理 1用图解法求出苯甲酸燃烧引起量热计量温度变化的差值 ，并根据（3）式计算水当量K值。 2用图解支求出萘燃烧引起量热计温度变化的差值 ，并根据（3）式计算萘的恒容燃烧 3根据 计算萘的摩尔燃烧焓 v Q 实验三实验三 二组分合金相图二组分合金相图 用热分析法测绘锡-铋二元合金相图 一、目的要求一、目的要求 二、基本原理二、基本原理 金属的熔点-组成图可根据不同组成的合金的冷却曲线求得冷却曲线求得。将一种合金或 金属融后，使之逐渐冷却，每隔一定时间记录一次温度，表示温度与时间关系曲 线称为冷却曲线或步冷曲线。具有图所示的三种形状的冷却曲线。由这些冷却曲 线即可绘合金相图。 图 典

11、型冷却曲线（虚线表示过冷效应） 三、实验步骤三、实验步骤 1按下图连接好炉体电源线（地线钩片拧在接地线上）。 2装好样品，加入石墨粉，并在玻璃管中插入不锈钢套管， 放入炉体内。 3按下复位键，加热灯亮，开始升温，当温度达到最高温度时， 可提起玻璃管左右倾斜摇晃几次。 4待温度降低到需要记录的温度值时，按四次定时键，数码管 显示“60秒”，即60秒报时一次，操作人员可开始记录温度值。 5当温度降到“平台”以下，停止记录。如铋锡合金“平台”为130 ，平台出现4-5次就可以停止记录。 用上面的方法测定纯Sn 20 Sn 42 Sn 60 Sn 80 Sn 纯Bi的步冷曲线. 四 数据处理 1.作出

12、各样品的步冷曲线; 2.由步冷曲线上的转折点和平台点的温度和组成绘制相图,找 出低共熔点. 实验四实验四 二组分液体相图二组分液体相图 一、目的要求一、目的要求 1实验测定正丙醇-乙醇体系的沸点-组成图（T-x图 2用阿贝折射仪测量液体和蒸汽的组成，了解折光率的测量原理 和方法。 二、实验原理二、实验原理 二元液系的T-x图可分为三类： 图 二元体系Tx图 为了测定二元液系的T-x图,本实验采用简单蒸馏瓶，用电热套加热。蒸 馏并行上的冷凝器使平衡蒸气凝聚在小玻璃槽中，然后从中取样分析气相组 成。分析所用仪器是折光仪。先用它测定已知组成混合物的折光率，作出折 光率对组成的工作曲线。用此曲线即可从

13、测得样品的折光率查出相应的组成。 三 实验装置图 图 蒸馏瓶 四、实验步骤四、实验步骤 1测定纯正丙醇、乙醇及标准混合物的折光率 2由记录表二测定混合物折光率。 3第一组添加乙醇的六次测量工作完毕后，将蒸馏瓶内溶液从磨口倒出，趁热用 打气球鼓入空气将其吹干，重新加入20毫升乙醇，测其沸点。然后按记录规定入 正丙醇，用同法进行实验。 4 数据记录在下表中 室温： 气压： 正丙醇乙醇标准溶液折光率测定： 正丙醇的分子 百分率 0%20%40%60%80%100% 折 光 率 记录一： 混合液之体积组成 沸 点 () 气相冷凝液分析液相分析 每次加正 丙醇 (ml) 每次加乙 醇 (ml) 折光率

14、正丙醇分子 % 折光率 正丙醇分子 % 20 0.5 1 2 5 5 10 20 1 2 记录二： 混合液 编 号 混合液近 似组成， 正丙醇分 子% 沸点 () 气相冷凝液分析液相分析 折光率正丙醇分子%折光率 正丙醇分子 % 1*100 297 392 480 560 650 730 815 93 10*0 五 数据处理 1 作工作曲线 2. 由工作曲线查出气相冷凝液和液相冷凝液的组成记录在记录二的表 格里; 3 用记录二的表格里的数据做出相图 实验五实验五 苯酚水二元系统苯酚水二元系统 一、实验目的一、实验目的 测定苯酚分系统的相互溶解曲线，及其临界溶解温度。 二、基本原理二、基本原理

15、部分相溶液体的相互溶解度是随温度而改变的，常见的一种情况是： 温度升高，相互溶解度增加，继续增高温度，最后可以达到完全互溶， 两种液体以任何比例完全互溶的最低温度，称为上临 界溶解温度。 以苯酚与水的系统为例，苯酚在水中的溶解度（AC线）随着温度长高而增 大；水在苯酚中的溶解度（BC线）也是这样，所以在达到一个相当高的温 度时，两溶解度曲线交于一点C。此时两液体开始完全互溶，相当于C点的 温度即为苯酚水的上临界溶解温度。 四、实验步骤四、实验步骤 1 用台秤称取5克苯酚（注意，苯酚有强腐蚀性）放入夹 套试管中并加入4毫升蒸馏水（用移液管滴加），盖好塞子连 同整套设备放入水浴中，夹套试管中的液面

16、必须低于水浴的 水面。 2 加热试管内液体温度达60时，不停的搅拌试管中的溶液， 当浑浊的溶液突然变为澄清时，记下温度T1，接着把整套设备 提出水浴外，继续不停搅拌、冷却，当混合液由澄清突然变为 浑浊时，记下温度T2，T1与T2应很接近，如相差超过0.2必 须重新测定。 3 再在夹套试管中加入1ml水，重复以上操作，以后每次都只 加1ml水进行测定，至测到的温度达到最高而又下降了为止，再 加入2ml水测一次，4毫升水测一次。 五、结果处理五、结果处理 记录表格 平均值 12 2 TT 实验次数 12345678910 加入水的总毫 升 温 度 T1 T2 水的百分含量 （1）算出各次混合物中水

17、的重量百分组成。 （2）以水的重量百分组成为横坐标，溶解温度为纵坐标，作出 苯酚水的相互溶解曲线，找出曲线最高点上临界溶解温度。 注明临界点的百分组成。 实验六实验六 水溶液中形成金属氢氧化物的水溶液中形成金属氢氧化物的 pH值值 一、目的要求一、目的要求 用pH滴定法测定水溶液中形成氢氧化镍的pH值和氢氧化镍的溶度积。 二、基本原理二、基本原理 盐溶液的pH值取决于其水解平衡。加酸时降低其pH值，通常不至生成沉 淀，但加碱升高pH值，则将产生溶解度低的氢氧化物或碱式盐沉淀。 现在来研究从水溶液中形成两价金属氢氧化物的问题。 二价金属的氢氧化物的溶度积用下式表示。 而： 2 2 SP MeOH

18、 Kaa （1） W OH H K a a 2 2 W sp Me H K Ka a 取对数：2 lglg2lg W SP Me H K Ka a 因此： 2 11 lglglg 22 SPW M e PHKaK 例如用氢氧化钠滴定硫酸镍稀溶液时，在氢氧化镍沉积以前， 碱只消耗于中和溶液中的H+；溶液的PH值加很快；到氢氧化 镍开始沉淀，溶液的PH几乎保持不变；直到金属离子接近沉淀 完毕，则继续滴加的碱将导致PH又很快上升。以PH对滴定耗碱 毫升数作图，将得到图1的曲线。与滴定曲线的水平台阶相应的 PH即为形成氢氧化镍的PH。根据滴定曲线上第一次出现的转折 点的金属离子活度和PH，即可按（2）

19、式算出氢氧化镍的溶度积。 图1 PH滴定曲线 三、实验步骤三、实验步骤 1用PH = 9.18标准缓冲溶液校正PH 计。 2取5ml 0.5moldm3NiSO4溶液稀释至50ml，倒入250ml 烧杯中，然后浸入玻璃电极和甘汞电极，在电磁搅拌下，从滴 定管中滴入0.1moldm3NaOH标准溶液。每次滴入1ml然后 测定溶液的PH值。 3为了准确绘出滴定曲线，以便确定转折点位置，同上述方法， 重新配置50ml NiSO4倒入烧杯中，用0.05moldm3NaOH溶液 进行精滴，注意这时在转折点附近每次滴加碱液的体积要小。 四、记录四、记录 NaOH标液的浓度： ； ；室温： 加入0.1mol

20、dm3NaOH体积 PH1 加入0.05moldm3NaOH体积 PH2 六、数据处理六、数据处理 1由上表数据分别作出PH-VNaOH图，由精滴的曲线上的平台部分找到形成Ni(OH)2 的PH值。 2由精滴曲线上的第一个转折点找到开始形成Ni(OH)2时加入NaOH溶液的毫升数。 3计算开始形成Ni(OH)2时溶液中的NiSO4浓度。 4将“3”中算得的NiSO4浓度代入（2）式，计算Ni(OH)2的溶度积KSP。 实验七实验七 旋光法测定蔗糖转化反应的旋光法测定蔗糖转化反应的 速率常数速率常数 一、目的要求一、目的要求 1测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。 2了解该反应的反应物浓度与旋光

21、度之间的关系。 3了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪正确使用方法。 二、基本原理二、基本原理 蔗糖在水中转化成葡萄糖和果糖，其反应为： 它是一个二级反应的速率很慢，通常需要H+离子作用下进行。由 于它是一个二级反应时水量存在的，尽管有部分水参加了反应， 仍可近似地认为整个反应过程中水的浓度是恒定的；而且H+是催 化剂，其浓度也保持不变。因此蔗糖转化反应可看作一级反应。 一级反应的速率方程可由下式表示 kc dt dc (1) 积分可得： 1nc=-kt+1nc0 （2） 0 2 1 C KK n693. 021 当C= 时，时间t可用t1/2表示，即为半衰期： t1/2= （3） (3) 从（2

22、）式，不难看出，在不同时间测定反应物的浓度，并以1nC对t作图， 可得一直线，由直线斜率即可求得反应速率常数k。然而反应是不断进行的， 要快速分析出反应物的浓度的困难的。但蔗糖及其转化产物具有旋光性， 而且它们的旋光能力不同，故可以利用系统在反应进程中旋光度的变化来 度量反应的进程。 测量物质旋光度所用的仪器称为旋光仪。溶液的旋光度与溶液中可含 旋光物质的旋光能力、溶剂性质，样品管长度及温度等均有关系。当其它条件均固 定时，旋光度 与反应物浓度c呈线性关系，即 C （4） 式中比例常数与物质旋光能力、样品管长度、温度等有关。 物质的旋光能力用比旋光度来度量、比旋光度用下式表示： A D C,

23、1 100 20 （5） 20 D 式中 右上角的“20”表示实验时温度20，D是指用钠灯光源D线的波长 （即589nm）, 为测得的旋光度，1为管长度（dm）,CA为浓度 （g/100ml）。 20 D 20 D 20 D 作为反应物的蔗糖是右旋性物质，其比旋光度 =66.63；生成物中葡萄也是右旋性物 质，其比旋光度 =52.5,但果糖是左旋性物质，基比旋光度 =-91.9。由于生成 物中果糖的左旋性比葡萄右旋性大，所以生成物呈现在左旋性质。因此随着反应的 进行，系统的右旋角不断减小，反应至某一瞬间，系统的旋光度可恰好等于零，而 后就变成左旋，直至蔗糖完全转化，这时左旋角达到最大值 设系统

24、最初的旋光度为: 00 C 反 （t=0,蔗糖尚未转化） （6） 系统最终的旋光度为: 0 C 生 蔗糖已转化完全） （7） 当时间为t时，蔗糖浓度为C，此时旋光度为，即 )( 0 CCC t 生反 （8） 由（6）、（7）和（8）联立可解得： 0 0 0 生反 C （9） tt C 生反 0 （10） 将（9）、（10）代入（2）式即得 0 1)(1nktn t （11） 显然，以)(1 t n 对t作图可得一直线，从直线斜率即可求得反应速率常数k。 三、实验步骤三、实验步骤 1.溶液配制及测试 用台秤称取蔗糖(0.8moldm-3)放入烧杯中，用少量蒸馏水溶解（注意水过量），待蔗糖全部 溶

25、解后（温度太低需加热），并冲洗至100ml容量瓶中，若溶解浑浊需要过滤。 2.反应中旋光系统t 的测定 移取25ml蔗糖溶液于干净的锥形瓶中,再移取25ml、3moldm-3HC1往蔗糖溶液中注 入，当HC1液流出一半时立即记时（作为起始时间），全加入后将其混合均匀，迅速 用反应液荡洗旋光管两次，然后将反应液注满旋光管，盖上玻璃片，注意匆使管存有 气泡，旋紧帽后放置在旋光计中测定旋光系统t。此后每隔5分钟测一次t，测出两个 负值为止。 3. 的测定 测定后，将管内溶液倒回原锥形瓶内，待24小时后再测，也可将溶液放入333.15K 的水溶槽中（不可高于338.15K），并保温30分钟取出，待冷后

26、测。 四、记录四、记录 t t 实验温度： - t（分） 0.8moldm-3蔗糖 +3moldm-3HC1 lg( - ) 五、数据处理五、数据处理 1以1g( - )对t作图，证明是否一级反应，并由直线斜率求出反应速度常数K。 2由上述直线外推至t = 0，求得1g( - )，再代入式（11）中计算K值。 3求出反应的半衰期。 t 0 实验八实验八 原电池电动势的测定原电池电动势的测定 一、目的要一、目的要 求求1测定Cu-Zn电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势 2学会一些电极的制备和处理方法 3掌握电池差计的测量原理和正确使用方法 二、基本原理二、基本原理 从化学热力学知道，在恒温、

27、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： nFEG （1） 测出该电池的电动势E后，便可求得，进而又可求出其它热力学函数。 下面以铜-锌电池为例进行分析。 4142 Zn ZnSOmCuSOmCu 当电池放电时， 负极起氧化反应 : eZnZnZn2 22 正极起还原反应 :CueCuCu 2 22 电池总反应为: 22 CuCuZn ZnZnZn 22 对于任一电池，其电动势等于两电势之差值，其计算式为： E=（右，还原电势）（左，还原电势） （2） 对铜-锌电池而言: 2 0 2 / 1 ln 2 Cu cu Cu RT Fa （4） （3） 2 0 2 / 1 ln ZnZn Zn RT

28、ZFa 强电解质的活度的物质的平均质量摩尔浓度和平均活度系数之间有以下关系: 2 Zn am 2 Cu am 本实验用甘汞电极做二级标准在实验温度下测得的电极电势T，由（3）式和 （4）式可计算 。 T 三 实验装置图 四、实验步骤四、实验步骤 1 电极制备 2 电池组合(饱和KCl盐桥 ) Zn|ZnSO4(0.1000moldm3)|CuSO4(0.1000moldm3)|Cu Cu|CuSO4(0.0100moldm3)|CuSO4(0.1000moldm3)|Cu Zn|ZnSO4(0.1000moldm3)|KCl(饱和)|Hg2Cl2|Hg Hg|Hg2Cl2|KCl(饱和)|Cu

29、SO4(0.1000moldm3)|Cu 3 电动势的测定 五、数据处理五、数据处理 1根据饱和甘汞电极的电极电势温度校正公式，计算实验温度时饱和甘汞电极的电极电势： 饱和甘汞 = 0.24157.61104(T/K298) 2根据测定的各电池的电动势及表1，分别计算铜、锌电极的T 。 0 T 0 298 0 298 表1 298.15K时离子平均活度系数 浓 度 电解质 0.100moldm30.010moldm3 CuSO40.1600.400 ZnSO40.1500.387 ( )(298.15)T 0 (298.15)0.337 T V 0 (298.15)0.763 T V 3根据有

30、关公式计算CuZn电池的理论E理并与实验值E实进行比较。 一、目的要一、目的要 求求1测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数，了解反应活化能的测定方法； 2了解二级反应的特点，学会用图解计算法 3熟悉电导率仪的使用。 二、基本原理二、基本原理 乙酸乙酯皂化是双分子反应，其反应式为： CH3COOC2H5+Na+OHCH3COO+Na+C2H5OH 在反应过程中，各物质的浓度随时间而改变，不同反应时间时OH的浓度可以通过 间接测量溶液的电导率而求出。 实验时将反应物CH3COOC2H5和NaOH采用相同的浓度a作为起始浓度。设反应时间为 t时，反应所生成的CH3COO和C2H5OH的浓度为x，那么，CH

31、3COOC2H5和NaOH的 浓度则为（ax），即 实验九实验九 二级反应二级反应乙酸乙酯皂化乙酸乙酯皂化 反应反应 CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH t = 0时aa00 t = t时axaxxx t00 xaxa 因为是双分子反应，所以时间为t的反应速率和反应物浓度的关系为： d ()() d x k ax ax t （1） 将上式积分可得： () x kt a ax （2） 从式（2）中可看出，原始浓度a是已知的，只要测出t时的x，就可算出反应速率常 数k。首先假定整个反应体系是在稀释的水溶液中进行的，因此可以认为CH3COONa 是全部电离的，在本实验中我

32、们用测量溶液的电导率来求算x的变化。参与导电的离 子有Na+、OH和CH3COO，而Na+在反应前后浓度不变，OH的迁移率比CH3COO 的迁移率大得多。随着时间的增加，OH不断减少，CH3COO不断增加，所以，体系 的电导率不断下降。 显然，体系电导率值的减少量和CH3COONa的浓度x的增大成正比，即: 当t = t时x = K(L0Lt) （3） 当t时a = K(L0L) （4） 00 00 () ()()() tt tt K LLLL kt a K LLLLa LL 0t t LL akt LL 或 可 写 成 （5） 从直线方程式（5）可知，只要测定了L0、L以及一组Lt值以后，利

33、用对t作图， 应得一直线，直线的斜率就是反应速率常数k值和原始浓度a的乘积。k的单位为 min1mol1L。 3实验装置图实验装置图 电导池 将CH3COOC2H5压入A支管示意图 四、实验步骤四、实验步骤 1. 电导率仪的调节 2. L和L0的测量： 将0.0100molL1CH3COONa装入干净的电导池的A支管中（如图4-22），液 面约高出铂黑片1cm为宜。浸入25（或30）恒温槽内10min，然后接通电 导率仪，测定其电导率，即为L0按上述操作，测定0.0100molL1的NaOH溶 液的电导率为L0。 3.Lt的测量： 将电导池的铂黑电极浸于另一盛有蒸馏水的小烧瓶中，并置于恒温槽中

34、恒温， 再将电导池的A、B支管用电吹风吹干。用移液管移取25mL 0.0200molL1NaOH 溶液注入电导池的A支管中，用另一移液管移取25mL 0.0200molL1CH3COOC2H5 注入B支管中，二个支管的管口均用塞子塞紧，以防止CH3COOC2H5挥发。将电导 池置于恒温槽中恒温10min。在B支管的管口换上一钻有小孔的瓶塞，用一洗耳球 通过小孔将CH3COOC2H5迅速压入A支管内与NaOH溶液混合（如图），当 CH5COOC2H5被压入一半时开始计时。再将A支管内的混合液抽回B支管内，复又 压入A以管内，如此来回数次。用滴管从A支管中吸取混合液若干，将铂黑电极从 恒温的蒸馏水

35、中取出并用该混合液淋洗数次，随即插入A支管中进行电导率的测定 ，每隔5min测量一次，30min后，每隔10min测量一次，反应进行到1h后可停止测量。 五、数据处理五、数据处理 1将t、Lt、L0Lt、LtL、 列成数据表。 0t t LL LL 2以 对t作图，得一直线。由直线的斜率算出反应速率常数k。 0t t LL LL 六、活化能的测定（选做）六、活化能的测定（选做） 如果实验时间允许，可依照上述操作步骤和计算方法，测定另一温度下的反应速率 常数k值，再按阿仑尼乌斯方程，计算反应的活化能。 221 11 2 ln a EkTT kRTT 实验十实验十 表面吸附量和表面张力表面吸附量和

36、表面张力 的测定的测定 一、实验目的一、实验目的 1用气泡最大压力法测定十六烷基三甲溴化铵的表面张力，从而计算溶液在 某一浓度时的表面吸附最。 2熟悉数字压力计的使用方法。 二、实验原理二、实验原理 按吉布斯吸附等温式： ncd d RTdc d RT C 1 1 (1) 当 0时，0表示溶液表面张力随浓度增加而降低，则溶液表面发生正吸附， 此时溶液表面层浓度大于溶液内部浓度。 当 0时， 0表示溶液表面张力随浓度增加而增加，则溶液表面发生负吸附， 此时溶液表面层浓度小于溶液内部浓度。 dc d dc d 本实验用表面活性物质十六烷基三甲基溴化铵配制成一系列不同浓度的水溶液， 分别测定这些溶液

37、的表面张力，然后以 对1nc作图得一曲线，求曲线上某一点的 斜率 可计算相当于该点浓度时溶液的表面吸附量。 ncd d 1 2本实验测定各溶液的表面张力采用气泡最大压力法，此法原理是当毛细管与 液面接触时，往毛细管内加压（或在溶体系减压）则可以在液面毛细管出口处 形成气泡。如果毛细管半径很小，表面几乎是平的，即这时的曲率半径最大， 随着气泡的形成，曲率半径逐渐变小，直到形成半球形，这时曲率半径R与毛细 管半径r相等，曲率半径达最小值。此时附加压力为产生气泡最大的压力。此时： rR p 22 当密度为 的液体作压差计介质时，测得与相应的最大压差为。上式得： mm hKgh r p r 22 其中K在一定温度下仅与毛细管半径r有关，称毛细管仪器常数，此常数可从已知表 面张力的标准物质测得。 三 实验装置图 四、实验步骤四、实验步骤 1实验前将毛细管和试管用洗液洗净，按图装好全套装置，将温度调至30。 2在大试管中盛入水，放入毛细管，使毛细管管口刚好与液面相接触，放入恒 温水浴中恒温10分钟，缓缓打开放水活塞，使气泡从毛细管尽可能慢慢地放出 （每分钟46个气泡），待气泡均匀稳定地放出时，读取压力计上的最大数值， 读三次，取平均值，计算毛细管常数K。 3按上述方法将表面活性物质水溶液依浓度从小到大的次序分别测定各自的值。