偏摩尔体积实验报告.docx

偏摩尔体积实验报告物理化学实验报告偏摩尔体积的测定 : 配制不同浓度的NaCI水溶液,: 根据热力学概念,体系的体积V为广度性质,其偏摩尔量则为强度性质。设体系有两组分A,B,体系的总体积V是温度,压力nA和nB的函数,即: V=f(nA,nB,T,P)组分A,B的偏摩尔体积定义为: VA=( 在恒定温度和压力下: dV=( ?V?nA ?V?nA )T,P,nBVB=(??nVB)T,P,nA )T,P,nBdnA+ n2B?V?,B ?ABT,P,n A bB为B的质量摩尔浓度;V?,B为B的表观摩尔体积;ρ,ρ?A为溶液及纯溶剂A的密度;MA,MB为两组份的摩尔质量。可得: V?,B= 1bB 1+bBMB ρ? 1ρA V?,B ρ?MBA?ρ=+BA 本实验测定NaCI水溶液中NaCI和水的偏摩尔体积,根据德拜—休克尔理论,NaCI水溶液中 NaCI的表观偏摩尔体积V?,B随√bB变化呈线性变化关系,因此作如下变换: ?V?,B1?V?,B()T,P,nA=(,nA = 最终得到: ?VA=VA? 1 nAMA?√bB ( ?V?,B ? 3 ?√bB?bB ,n A MAb?VT,P,nAB√bBBT,P,nA VB=V?,B+ 配制不同浓度的溶液,测定纯溶剂与溶液的密度,做出V?,B—B直线斜率。计算溶质和溶剂的偏摩尔体积。 。配制不同组成的NaCI:先称量锥形瓶的质量,在称量加入药品后的质量,最后加入水称量质量,注意每次称量都要将瓶塞盖上。最后求出他们确切的质量分数。使用密度瓶测定溶液密度首先称量空瓶质量m0。用水充满密度瓶,盖上磨口塞,置于恒温槽中,恒温十分钟,用滤纸吸取从毛细管溢出的液体。取出密度瓶并擦干,在天平上称量,记为m1 倒掉水后烘干,装入待测溶液,用同样方法,最后记录称量质量为m2。根据公式ρ=m2?m0ρ水计算出液体密度。 1 m?m 重复上述步骤对其他浓度的溶液进行测定。 5实验数据及处理 V_(?,B) √(b_B) 数据分析:第二组数据在表观摩尔体积一项中偏高,根据其推出公式ρ?MBA?ρV?,B=+BA 可以分析出值偏大的原因可能是因为bB偏大,即使偏差值并不大,但是由于其在分母上, 而且值本身非常小,所以极易带来最终结果的偏差,虽然也有可能是溶液密度测定不精确所导致,但是根据其他组测定值相比可以推测出密度的偏差应该较小,其偏差不应能给实验结果造成这么大偏差,所以最终结果还是在bB的测定上出现了误差。综上,第二组数据是有问题的。6思考题偏摩尔体积可能是负数么? 答:应该是可以的,某些物质在特定的条件下继续加入少量该物质,如果体积减小,偏摩尔体积就是负的。如何减小称量过程中的误差答:在称量密度瓶的时候,要将表面的水分擦拭干净。在读取分析天平的读数时应该等到天平示数稳定在读数,防止因震动给天平示数造成波动。在称量空仪器时要保证仪器的干燥和清洁。实验二溶液偏摩尔体积的测定一、实验目的偏摩尔量是溶液中一个重要参数,有许多性质都与偏摩尔数量有关。本实验是测定溶液的偏摩尔体积。 ; —水溶液中各组分的偏摩尔体积;。 。二、预****要求 ,真正理解偏摩尔量的物理意义。 —摩尔分数图与比容—质量百分数图之间的关系。三、实验原理在多组分体系中,某组分i的偏摩尔体积定义为??V? Vi,m??(1)? ??ni?T,p,nj(i?j) 若是二组分体系,则有??V? V1,m??(2)? ?n?1?T,p,n 2??V? V2,m??(3)? ??n2?T,p,n1 体系总体积 V=n1V1,m+n2V2。m(4) 将(4)式两边同除以溶液质量W VWVW ? W1V1,mW2V2,m ?(5)M1WM2WV1,mW V2,mW 令??, ??1,??2(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: ???W2% ???1??2,即?2??1? ???W2% (8) 将(8)代回(7),整理得?1???W2%?? ?W1%?? (9) a (10) CBA C′B′和?2???W1%?W2% 所以,实验求出不同浓度溶液的比容α,作α—W2%关系图,′(见图)。如欲求M浓度溶液 W2% A′图比容-质量百分比浓度关