文档介绍：偏摩尔体积的测定
指导教师: 汪宝堆
2011 09 08
物理化学实验
(1)配制不同浓度乙醇水溶液,测定各溶液中各组份的偏摩尔体积。
(2)学会用比重管测定液体密度的方法。
(3)通过实验加深对偏摩尔体积的理解。
一实验目的
二实验原理
一般来说,一个均匀的多组分体系中,体系的某种容量性质不等于各个纯组分单独存在时的容量性质之和。因此在讨论两种或两种以上物质所组成的均相体系时,必须引用新的概念来代替研究纯物质时所用的摩尔量的概念。
式中ZB,m 称作物质Z 的偏摩尔量。它的物理意义是,在等温等压下,在大量的体系中加入一摩尔B 物质所引起的体系容量性质Z 的变化。如水A 和乙醇B组成的溶液中:
定义:
溶液总体积为:
在解决实际问题时,常需要知道偏摩尔体积的数据。下面简述截距法测定偏摩尔体积的原理。如讨论的溶液是由A 和B 组成,A 和B 的质量百分数分别为:
设溶液的比容为V比,则溶液的总体积V 可写为
根据偏摩尔体积定义,用(2)与(3)式可得:
做实验得到各种不同浓度溶液的比容,可得图所示曲线,则:
同理:
测得不同浓度乙醇溶液的比容V比,作乙醇与V比比容的曲线,即可按上式求出各种浓度下的偏摩尔体积。
三仪器与药品
分析天平,恒温槽,100mL 磨口锥形瓶,10mL 比重瓶,10mL 量筒。乙醇和蒸馏水若干。
四实验步骤
(±)℃。
2. 计算配制重量百分数分别为10%,25%,40%,55%,85%乙醇水溶液20g需用乙醇和水的质量(五组用)
(W0)
4. 准确称出磨口锥形瓶中加入一定量体积水的的重量(W1)
5. 准确称出磨口锥形瓶中再加加入一定量体积乙醇的重量(W2)
实验数据处理
6. 根据所称质量换算出最后真正乙醇溶液的质量分数
7. 准确称出干燥恒重空气比重管的重量(m1)
8. 用分析天平精确称量洗净烘干的比重管,盛满纯水后置于恒温槽(应比室温至少高5℃)中恒温15min。用滤纸擦去毛细管膨胀出来的水。取出比重管,擦干外壁,再称重(m2)。重复测定二次,结果取其平均值。同法测定已配好的5个溶液的质量(m3) 。