物化实验-溶液偏摩尔体积的测定.doc

溶液偏摩尔体积的测定一、实验目的1.掌握用比重瓶测定溶液密度的方法2.测定指定组成的乙醇—水溶液中各组分的偏摩尔体积二、实验原理在多组分体系中，某组分i的偏摩尔体积定义为 (1) 假设是二组分体系，那么有 (2) (3)体系总体积 Ｖ＝ｎ1Ｖ1，m+ｎ2Ｖ2m (4)将(4)式两边同除以溶液质量Ｗ (5)令 (6)式中α是溶液的比容；α1，α2分别为组分1、2的偏质量体积将(6)式代入(5)式可得：α＝Ｗ1%α1+Ｗ2%α2=(1-Ｗ2%)α1+Ｗ2%α2 (7)将(7)式对Ｗ2%微分： (8) 图15.1 比容-质量百分比浓度关系aACBMA′B′C′W2%将(8)代回(7)，整理得 (9) 和 (10) 所以，实验求出不同浓度溶液的比容α，作α—Ｗ2%关系图，得曲线ＣＣ′(见图15.1)。

如欲求Ｍ浓度溶液中各组分的偏摩尔体积，可在Ｍ点作切线，此切线在两边的截距ＡＢ和Ａ′Ｂ′即为α1和α2，再由关系式(6)就可求出Ｖ1,m和Ｖ2,m三、仪器与药品1.仪器恒温设备1套；分析天平(公用)；比重瓶(10mL)2个；工业天平(公用)；磨口三角瓶(50mL)4个 2.药品 95％乙醇(分析纯)，纯水 四、实验步骤1.调节恒温槽温度为0.1)℃ 2.以95％乙醇(Ａ)及纯水(Ｂ)为原液，在磨口三角瓶中用工业天平称重，配制含Ａ质量百分数为0％，20％，40％，60％，80％，100％的乙醇水溶液，每份溶液的总体积控制在40mL左右配好后盖紧塞子，以防挥发3.摇匀后测定每份溶液的密度，其方法如下: 用分析天平精确称量二个预先洗净烘干的比重瓶，然后盛满纯水(注意不得存留气泡)置于恒温槽中恒温10min用滤纸迅速擦去毛细管膨胀出来的水取出比重瓶，擦干外壁，迅速称重 同法测定每份乙醇—水溶液的密度恒温过程应密切注意毛细管出口液面，如因挥发液滴消失，可滴加少许被测溶液以防挥发之误5、 数据处理 1、根据〔实验温度19℃〕时水的密度和称重结果，计算比重瓶的体积 枯燥的比重瓶质量：9.7783g； 参加蒸馏水的比重瓶的质量：20.3031g； 19℃时水的密度为; 计算出比重瓶的体积：10.5416mL。

2、 计算各溶液中乙醇的准确质量分数 原始数据 ： 枯燥锥形瓶的质量〔g〕锥形瓶中加水的质量〔g〕锥形瓶中加水、乙醇的质量〔g〕49.1835 53.0547 44.1835 51.4352 52.3858 62.7392 41.9510 55.2033 水的质量〔g〕乙醇的质量〔g〕乙醇的真实质量分数3、计算实验条件下各溶液的比容 乙醇质量百分比0%20%40%60%80%比重瓶+溶液质量20.3031 20.0562 19.7736 19.3121 18.7916 溶液质量10.5248 10.2779 9.9953 9.5338 9.0133 比重瓶体积比容1.0016 1.0257 1.0547 1.1057 1.1696 4、 以比容为纵坐标，乙醇的质量百分数为横坐标作曲线，并在30%乙醇处作切线于两侧纵轴相交，即可求得和 根据图像中可知=0.9852，5、 求算含乙醇30%的溶液中各组分的偏摩尔体积及100g该溶液的总体积 根据， 可以计算出=17.75,=53.13. 100g该溶液的总体积为：102.85mL。

五、考前须知1.实际仅需配制四份溶液，可用移液管加液，但乙醇含量根据称重算得2.为减少挥发误差，动作要敏捷每份溶液用两比重瓶进行平行测定或每份样品重复测定二次，结果取其平均值 六、思考题1.影响实验结果精度的主要因素是什么？ 在试验中并没有严格控制其温度，可能使计算出的结果与标准值出现偏差；乙醇有挥 发性，在配制溶液过程中可能会挥发掉一局部乙醇，会对实验结果造成误差 2.偏摩尔体积有可能小于零吗？ 有可能在特定的体积、温度条件下，有可能出现体积减小的情况但是在实际情况 中很难出现这种情况实用文档.。