刘志超 溶液偏摩尔体积的测定实验报告.doc

刘志超__溶液偏摩尔体积的测定实验报告实验二溶液偏摩尔体积的测定
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。
1. 运用密度法测定指定组成的乙醇—水溶液中各组分的偏摩尔体积;
2. 掌握用比重瓶测定溶液密度的方法;
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)
若是二组分体系,则有
(2)
(3)
体系总体积
V=n1V1,m+n2V2。m (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)
  比容-质量百分比浓度关系
a
A
C
B
M
A′
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,′()。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
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、无水乙醇(AR)、蒸馏水。
四、实验步骤
1调节恒温槽温度为(±)℃。
2溶液配制
在磨口锥形瓶瓶中用分析天平称重,配制含A体积百分数为0%,20%,40%,60%,80%,100%的乙醇水溶液,每份溶液的总质量控制在52g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:
3比重瓶体积的标定
用分析天平精确称量一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),用滤纸迅速擦去毛细管膨胀出来的水。擦干外壁,迅速称重。
4溶液比容的测定
按上述方法测定每份乙醇-水溶液的比容。
五、数据处理
重瓶质量=
比重瓶+水质量
=
水的质量=
水的密度 ^(-3)
比重瓶的体积V1=
℃(在实验室做本次试验时并未使用恒温槽,所以应使用室温16℃时水的密度)时水的密度和称重结果,求出比重瓶的容积。
比重瓶质量=
比重瓶+水质量
=
水的质量=
水的密度 ^(-3)
比重瓶的体积V2=
,计算所配溶液中乙醇的准确质量百分比。

式中,mA是乙醇的质量,mB是水的质量
乙醇体积分数
20%
40%
60%
80%
空锥形瓶质量(g)




乙醇+瓶质量(g)




水+乙醇+瓶质量(g)




乙醇的质量(g)