实验二偏摩尔体积的测定.docVIP

实验二 偏摩尔体积的测定掌握测量求取二溶液偏摩尔体积的方法 加深对偏摩尔体积概念的认识 学习定温下溶液密度的测定方法 　　在定温定压下，由于A、B各组分的微小变化引起的二组分溶液的某一广度性质，如体积的变化可表示　　 　　　　　　1) 令　　　 　　　　　 ， 　　2) 则(1)式可表示为　 　其中，ＶＡ、ＶＢ分别称为组分A和组分B的偏摩尔体积。在Ｔ，恒定条件下，式（3）两边积分可得 (6-4) 其中ＶＡ、ＶＢ彼此不是相互独立的，ＶＡ的变化将引起ＶＢ的变化，反之亦然。因而难于用(6-4)式直接求取ＶＡ、ＶＢ。本实验用～作图法求取二组分系统的偏摩尔体积ＶＡ、ＶＢ。 (6-4)式可写成：。 其中，为纯A的摩尔体积， 定义为组分B的表观摩尔体积。 经推导可以得到如下四个关系式（推导过程附后） 　　　　　　　　　　 (6-5) 　　　　　　　　　　　　　 (6-6) 　　　　　 　 (6-7) 　　　　　　　　 　 (6-8) 其中，ρ为溶液的密度，ρＡ为纯组分A的密度；m为溶液的质量摩尔浓度；ＭＢ为组分B的质量。 在恒定的温度和压力下，通过称量组分A和组分B的质量，就可以计算出相应溶液的质量摩尔浓度m，通过称量溶液的质量，就可以得到溶液的密度ρ，组分的密度ρＡ可以查表得到。通过(5)式计算出相应的值。 对作图，和，和后，m值，通过式(6-7)和式(6-8)可以得到组分A和组分B在该浓度下的偏摩尔体积VA和VB。 图2-1 　~ 恒温槽一台；分析天平一台；比重瓶一个；磨口锥形瓶（150 mL）5个；量筒；烧杯(50 mL)；滴管；蒸馏水；NaCl。 四、实验步骤 1.配制溶液 用150mL磨口锥形瓶，准确配制质量摩尔浓度分别为：0.5，0.7，1，2，3 的NaCl溶液约100mL。先称锥形瓶的质量，小心加入适量的NaCl，再称量。用量筒加入所需之蒸馏水后称量。由减重法分别求出NaCl和水的质量，并分别求出它们的质量摩尔浓度（）。 2.用比重瓶测溶液的密度 称干燥的空瓶的质量，装蒸馏水，并在35 ℃下恒温（应比室温至少高5 ℃）10分钟。用滤纸吸走溢出的液体，取出并擦干比重瓶，再称重。重复以上操作，使称量重复至±0.2mg。 用同法测五个溶液的质量。均应重复三次，重复至±0.2mg。 五、数据记录处理 室温： 　℃　　大气压力：　　 　Pa　实验温度 ℃　 蒸馏水密度：　　　　(g·cm-3) 序号 g /g /g /g /g 1 2 3 4 5 、 、分别为空密度瓶，密度瓶装满蒸馏水，密度瓶装满溶液的质量 2. 数据处理 （1） 按上表内容，计算每一种溶液的质量摩尔浓度m, ，和　。序号 称 量 平均值 / /g /g /g 1 3 2 2 3 1 4 0.7 5 0.5 （2） 作　-~　图，由图求取和值。 3、 计算实验温度及大气压力下，和时水和的偏摩尔体积。 六、思考讨论题使用比重瓶应注意哪些问题如何使用比重瓶测量粒状固体物的密度溶液密度测量的精度 （1） （2） 由A和B物质的量nA和nB配成溶液，其密度为ρ，则溶液的体积为 （3） 式中MA和MB分别为A和B物质的相对分子质量，把此关系式代入（2）式，得 （4） 当溶液浓度用质量摩尔浓度m表示时，式中 （5） 在定温定压下，，为该条件下纯A的密度。 （关系式5） （6） 由（5）式可知，与有关的量m、、都是实验上可测量的。 所以可由这些测量值计算而得。进而只要找到VA、VB与的关系，则偏摩尔体积可求，为此，先把（1）式对nB求导，得 （7） 而 （8） （8）式中的V和VB分别用（1）和（7）式的关系代入，得 （9） 从（7）和（9）式可以看出，已知