文档介绍：实验B 偶极矩的测定
摘 要： 本实验通过测定正丁醇的环己烷溶液折射率的测定可以计算出溶液的偶极距，根据介电常数和密度随浓度的变化，利用外推法确定线性关系系数，从而求得正丁醇的固有偶极矩大小。
关键词：正丁醇 去PA则，代入常数值得
由计算E内忽略了分子间相互作用项F4，故需用无限稀的P∞、R∞，也即
所以我们在实验中要测不同浓度下的P、R，再用外推法求P∞和R∞。
由溶剂1和溶剂2组成的溶液体系，在浓度不很高时，其介电常数、折射率、摩尔极化度以及密度均和浓度成线性关系，即：
ε=ε1(1+αX2)
n=n1(1+γX2)
P=X1P1+X2P2
ρ=ρ1(1+βX2)
式中X1、X2分别为溶剂和溶质的摩尔分数，ε、ρ、P、n；ε1、ρ1、P1、n1；ε2、ρ2、P2、n2分别为溶液、溶剂和溶质的介质常数、密度、摩尔极化度和折射率，α、β、γ为常数。由此可得：
这样我们可用交变频率为1000Hz的交流电桥，测量电容池中各浓度下溶液的电容，用此电容除以真空（代之以空气）下电容池的电容即得介电常数ε；用阿贝折射仪测出可见光下各溶液的折射率n；再用比重瓶和电子天平测出各溶液的密度ρ。由此三组数据作拟合可定出α、β、γ，再代入上两式算出P∞和R∞，最后算出分子的固有偶极矩μ。
实验部分
仪器与试剂
阿贝折射仪一台；CCJ－1型精密电容测量仪一台；电子天平一台；超级恒温槽一台；
干燥器一只；容量瓶（25毫升）6只；电吹风一只；比重瓶1只；电容池1只。
正丁醇（分析纯） g/mol 环已烷（分析纯） g/mol
实验步骤
1) 配制正丁醇的环己烷溶液：对2~4号容量瓶分别称重；各加入20mL环己烷后再分别称重（1号也加，但不称重）；、1mL、2mL、3mL正丁醇，再次分别称重。注意随时盖好容量瓶的瓶塞；最后溶液要摇匀。
2) 测定各溶液的折射率：用阿贝折光仪测量1~5号溶液的折射率，每种溶液测量三次。
测定各溶液为电介质时的电容：先测定以空气（拟真空）为电介质时电容池的电容C0’；再依次换用1~5号溶液作电介质，测定电容池的电容。每组电容数据测定两次；注意更换溶液时电容池和电极要清理干净。
测定各溶液的密度：用比重瓶测定1~5号溶液的密度。使用比重瓶时不要用手直接拿取。
实验结果
正丁醇的固有偶极矩大小μ = Debye
Debye比较，%
误差分析
①用比重瓶和电子天平测密度的误差较大：正丁醇的环己烷溶液有较强的挥发性，装入比重瓶后，如果仔细的慢慢擦拭瓶口附近溢出的溶液，则毛细管上端的液柱总是会回缩产生一段空气柱。这段空气柱必然带来较大的误差，但是溢出的溶液又不能不擦净，否则也同样会带来较大误差。
②恒温水浴的温度与室温：本实验中，电容、折射率的数据是在恒温水浴的温度下进行测量的；而配制溶液、测量密度是在接近室温的条件下进行的；最后我选择的水的密度以及温度变量T均为恒温水浴温度下相应的值。这就要求恒温水浴温度尽量接近室温，本实验数据与文献值之间误差的来源也应该在此。
③本实验测得的溶质的偶极矩和气相测得值之间存在一定偏差，其原因主要在于溶液中溶
质分子和溶剂分子以及溶剂和溶质各分子间相互作用的溶剂效应。
④实验中在使用阿贝折射仪测量时的估读误差大小对结果的准确性有显著影响。因此，使
视野清晰，色散影响减小对结果至关重要，但由于人的视觉分辨率的限制，估读误差是不可
避免的，所以会对结果产生一定影响。通过多次测量求平均值可减小偶然误差。
⑤ 正丁醇和环己烷本身极易挥发，在实验中，尽管及时加盖，防止挥发，但仍会有一定
的挥发量，会产生误差。
参考文献：
[1] 崔献英,柯燕雄,[M].中国科技大学出版社,2000: 29~32.
[2] 付献彩,沈文霞,姚天扬,侯文华.《物理化学》(第五版)上册[M].高等教育出版社,2005:277~280.
附件：实验数据处理
数据记录
T:℃
空气电容: （pF）
空瓶质量: g
加水质量: g
Table1
样品编号
称量法配制样品 /g
折射率 n
电容 C' /pF
比重瓶
质量 /g
空容量瓶
+20mL
环己烷
+正丁醇
1
-
-
-
2