物化实验——溶液偏摩尔体积的测定

1、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. 测定指定组成的乙醇 一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Vi,mT,p ,nj(i j)若是二组分体系，则有Vi,mniT,p,n2V2,mn2T, p1体系总体积V = n 1 V 1, m+ n 2 V 2。m将(4)式两边同除以溶液质量WM1 W M2 WV1,mV2m式中a是溶液的比容;1' W 2a1, a2分别为组分1、2的偏质量体积。将(6)式代入(5)式可得:a= W1%朗+W2%a2=(1-w2%) ai+W2%a2将(7)式对W 2%微分:W2%

2、12'即21亦(8)将（8）代回（7），整理得W2%gW%(9)(10)所以，实验求出不同浓度溶液的比容a,作 aW2%C'B'A'图 比容-质量百分比浓度关系关系图，得曲线CC '见图。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a和02,再由关系式（6）就可求出V 1,m和V 2,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±C 。2.以

3、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。（注意不得存留气泡）置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 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、数据处理1根据（实验温度19C）时水的

4、密度和称重结果，计算比重瓶的体积。干燥的比重瓶质量：；加入蒸馏水的比重瓶的质量：；19 C时水的密度为mL;计算出比重瓶的体积：。2、计算各溶液中乙醇的准确质量分数。原始数据干燥锥形瓶的质量（g）锥形瓶中加水的质量（g）锥形瓶中加水、乙醇的质量（g）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+溶液质量溶液质量比重瓶体积比容30%乙醇处作切线于两4、以比容为纵坐标，乙醇的质量百分数为横坐标作曲线，并在根据图像中可知A=B =侧纵轴相交，即可求得A和B OO5、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。Vi,mW可以计算出Va=Vb =100g该溶液的总体积为：。五、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。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部分乙醇，会对实