实验四-偏摩尔体积的测定

偏摩尔体积的测定PAGEPAGE6实验四、偏摩尔体积的测定专业：11化学姓名：赖煊荣座号：32同组人：池雅君时间：2013.10.29Ⅰ、实验目的1．掌握偏摩尔量的概念。2．了解密度的测定并掌握用比重法测偏摩尔量的方法。Ⅱ、实验原理在T、p不变的A、B两组分溶液中，如A组分的物质的量为nA，B组分的物质的量为nB，则溶液的任何广度性质（Y）可表示为：（1）积分上式，得Y=nAYA+nBYB（2）定义表观摩尔体积ΦV为式中：V为溶液体积，VA*为T、p不变下，纯A的摩尔体积。方程（3）式可变为V=nBΦV+nAVA*（4）（4）式对nB偏微商，得以VB，VA，V代替（2）式中的YB，YA，Y，则结合（4），（5），（6）三式，得在已知nA、nB和摩尔质量MA、MB及溶液密度ρ的情况下，由（7）式可计算VA，因为将（8）式代入（3），得采用质量摩尔浓度mB，令式中nB=mB，nA=1000/MA，则（9）式变为在T、p不变时，纯A的密度ρA*=MA/VA*则（10）式最后可表示为由（7）式求VA时，其中(〆ΦV/〆nB)要通过ΦVnB作图求微商而得，但ΦVnB并非线性关系，德拜-休克尔证明，对于强电解质的稀水溶液，ΦV随√mB有线性关系，故可作如下变换可作ΦV√mB图，该图为直线，其直线斜率为(〆ΦV/〆√mB)。因此，不仅可用（7）式求VA，还可通过（5）式求VB。在计算过程中应注意：nB=mB，nA=1000/MA（MA为A的摩尔质量）。Ⅲ、实验仪器与药品超级恒温槽，磨口锥形瓶(100ml)5个，50ml比重管5个，电子分析天平，移液管，量筒(50ml)NaCl(AR)，蒸馏水，滤纸Ⅳ、实验步骤1．比重瓶体积的校正比重瓶洗净、烘干、冷却到常温。比重瓶空瓶称重，加满蒸馏水恒温（设定25℃）10分钟，擦干再称重。由252．配制溶液用100ml磨口锥形瓶，准确配制质量分数分别为18%、13%、8.5%、4%、2%的NaCl溶液约50ml。先称量锥形瓶，小心加入适量的NaCl，再称量。用量筒加入所需之蒸馏水后称重。由减量法分别求出NaCl和水的质量，并求出它们的摩尔分数。3．用比重管测溶液的密度洗净吹干（或用乙醇洗比重管后，再用水泵抽干）比重管。称量空管，装蒸馏水，并在25℃下恒温（应实验中的数据<,所以公式中的后面一项相对于来说很小，即不同浓度的氯化钠溶液水的偏摩尔体积基本不变。实验得出的结果也与此基本相符。实验数据处理求的过程中，不直接用，而用，因为-并非线性关系，而对于强电解质的稀水溶液，随有线性关系，求出斜率然后根据公式可得水和氯化钠的偏摩尔体积，这在原理中有解释。Ⅷ、思考题1．为何不直接用(〆ΦV/〆mB)，而用(〆ΦV/〆√mB)求VB？答：求VA时，由（7）式其中(〆ΦV/〆nB)要通过ΦVnB作图求微商而得，但ΦVnB并非线性关系，德拜-休克尔证明，对于强电解质的稀水溶液，ΦV随√mB有线性关系，故可作ΦV√mB图，该图为直线，其直线斜率为(〆ΦV/〆√mB)。2．为什么本实验的称量精度要求那么高？答：实验结果可以看出水的偏摩尔体积随氯化钠的浓度的增大而减小，氯化钠的偏摩尔体积逐渐增大。在数据的处理中发现原始数据的微小偏差对求出的氯化钠表观摩尔体积有很大的影响，尤其在浓度较小的情况下影响更加显著。实验求出的结果与其他组比较，发现求出的斜率相差很大，所以由此可以知道为什么实验过程中严格要求密度管干燥，要求没有气泡，不能在盖盖子的时候将液体逸出，因为一点点的误差就会对测量结果产生很大的影响。Ⅸ、参