乙醇 水溶液偏摩尔体积的测定.docx

1、乙醇 水溶液偏摩尔体积的测定乙醇-水溶液偏摩尔体积的测定、实验目的1、掌握用比重瓶测定溶液密度的方法。2、 加深理解偏摩尔量的物理意义 。3、 测定乙醇一水溶液中各组分的偏摩尔体积。、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)Vi,m若是二组分体系，则有体系总体积Vtotal n iVi,m n 2V2,m (4)将(4)式两边同除以溶液质量WV W Vi,m W2 V2,m (5)W Mi W M2 W式中a是溶液的比容；a 1,a 2分别为组分1、2的偏质量体积。将(6)式代入(5) 式可得:a=W 1%a 1+W2%a 2=(1- W2%) a 1+W2%a 2 将式对W

2、 2%微分:(8)W2%W%W1%图1比容-质量百分比浓度关系所以，实验求出不同浓度溶液的比容a,作a W 2%关系图，得 曲线CC（见图1）。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AE和AE 即为a 1和a 2,再由关系式（6）就可求出V 1,m和V 2,m。三、仪器与试剂仪器：分析天平（公用）；比重瓶（5mL）2个；工业天平（公用）； 磨口三角瓶（50mL）4个。试剂：无水乙醇（95%）;纯水。四、实验步骤1、以95新水乙醇（E）及纯水（A）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

3、乙醇水溶液，每份溶液的总体积控制在 15g左右。配好后盖 紧塞子，以防挥发。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。2、同法测定每份乙醇一水溶液的密度。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。五、数据记录与处理1.根据25C时水的密度和称重结果，求出比重瓶的容积表1比重瓶容积的测定温度25 C 纯水密度 p =0.99708g/ml比重瓶空比重瓶水与比重瓶比重瓶的编号质量/g总

4、质量/g容积/ml110.494915.5075.026829.426214.64785.23692.根据所测不同组成溶液的质量数据，用下述公式计算所配溶 液的密度，并计算实验条件下各溶液的比容。表2不同组成溶液的密度和比容的测定20%15.34504.85010.96491.036440%15.16854.67360.92971.075660%14.91424.41930.87921.137580%14.69074.19580.83471.1980100%14.45113.95620.78701.27063.以比容为纵轴、乙醇的质量百分浓度为横轴作曲线，如图 2所示。4.用计算机对图2的曲线

5、进行二项式拟合，求得 f( Wj二项式函数，并求得切线方程。图2乙醇的水溶液比容一质量百分比浓度关系附运行记录：Poly nomial Regressio n for DATA1_B:Y = A + B1*X + B2*XA2Parameter Value ErrorB1 0.144 0.01436B2 0.12531 0.01378R-Square(COD) SD NP0.99934 0.00337 60.0001拟合结果为：y 0.12531X2 0.144X 1.00222即 f (W2) 0.12531W22 0.144W2 1.00222因此切线方程的斜率为y 0.25062X 0.

6、144 (用于求1和2)切线方程为y y0 y (x x0)5.根据 f（W2）二项式函数和公式，分别计算不同组成乙醇溶液的 和，然后计算20% 40% 60% 80%勺溶液中各组分的偏摩尔1 2体积及100g该溶液的总体积，列出表3。表3乙醇、水的偏质量体积、偏摩尔体积乙醇的 质量分 数12水的偏 摩尔体积/ml乙醇的 偏摩尔 体积/ml100g 该溶液的 总体积/ml0%1.002920%1.03640.99761.191717.9654.82103.640%1.07560.97791.222117.6056.22107.660%1.13750.96081.255217.3057.7411

7、3.780%1.19800.92241.266916.6058.28119.8100%1.2706六、注意事项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。3.拿比重瓶应手持其颈部。七、思考题1.使用比重瓶应注意哪些事项？(1)比重瓶使用前应预洗干净烘干；(2)装待测液时应注意瓶内无气泡；(3)装完待测液后应用纸擦干瓶外壁的水和毛细管膨胀出来的液 体。2.如何使用比重瓶测量粒状固体的密度？(1)将比重瓶洗净干燥，称量空瓶重w 0；(2)注入已知密度p 1(t C)的液体

8、(注意该液体应不溶解待测固 体，但能够浸润它)；(3)将比重瓶置于恒温槽中恒温10min,用滤纸吸去塞E毛细管口 溢出的液体。取出比重瓶擦干外壁，称重为W 1;(4)倒去液体将瓶吹干,装入一定量研细的待测固体(装入量视 瓶大小而定),称重为 w2；(5)先向瓶中注入部分已知密度为p (t C)的液体，将瓶敞口放入 真空干燥器内，用真空泵抽气约10mi n,将吸附在固体表面的空气全 部除去。然后向瓶中注满液体，塞上塞E。同步 (3)恒温10min后称 重为W 3。(6)计算待测固体的密度p S(t C)。3.为提高溶液密度测量的精度，可作哪些改进？(1)可多配置多一些质量分数的溶液；(2)比重瓶称量前后都放在恒温水浴中 10min；(3) 配置乙醇溶液的质量分数要精确。