溶液偏摩尔体积的测定.

1、实验十五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。预习要求1复习课堂讲授内容，真正理解偏摩尔量的物理意义。2理解摩尔体积一摩尔分数图与比容 一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曰若疋Vi,m.组分体系，则有V2,m体系总体积.:VS rp,nj(i 誚).V“2T,p,nin 1 v 1，m+ n 2v 2。m将(4)式两边同除以溶液质量WV =WL 心.WL Vmw _m1 _w m2 _w(1)(4)式中a是溶液的比容；a, a分别为组分1、2的偏质量体积。将(6)式代入(

2、5)式可得:a= W1% a+W2% a=(1- W 2%) a+W2% a将(7)式对W 2%微分:cot.:W2%-冷亠I、即2cot(8)十：-W2%（9）洌CBA图15.1 比容-质量百分比浓度关系将（8）代回，整理得和 ：2 =：Wi%- （10）aw2%所以，实验求出不同浓度溶液的比容a,作aW2%关系图，得曲线CC（见图15.1）。如欲求M浓度溶液E 即为a和a,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A 再由关系式（6）就可求出V i,m 和 V2,m四、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

3、瓶（50mL）4 个。2. 药品95%乙醇（分析纯），纯水。五、实验步骤调节恒温槽温度为（25.0 .1）C。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。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。同法测定每份乙醇一水溶液的密度。恒温过程应密切注意毛细

4、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。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、数据处理1根据25C时水的密度和称重结果，求出比重瓶的容积。2根据附表数据，计算所配溶液中乙醇的准确质量百分比。WAW乙醇%A y%Wa Wb式中，y%是根据测得的密度值，查附表得的95%乙醇（即A ）中纯乙醇的准确百分比含量。3计算实验条件下各溶液的比容。4以比容为纵轴、乙醇的质量百分浓度为横轴作曲线，并在30%乙醇处作切线与两

5、侧纵轴相交，即可求得 a和a。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。八、思考题1使用比重瓶应注意哪些问题？2如何使用比重瓶测量粒状固体物的密度？3为提高溶液密度测量的精度，可作哪些改进？附：25度时乙醇密度与质量百分比浓度之间的关系0.810940.808230.805490.802720.799910.79706乙醇W%91.0092.0093.0094.0095.0096.00注:1.也可用无水乙醇配制不同浓度的乙醇一水溶液，根据称量结果直接确定其浓度。2本表查自苏联化学手册，川：419、比重瓶法测定密度比重瓶如图15.2所示，可用于测定液体和固体的密度。1

6、. 液体密度的测定(1)将比重瓶洗净干燥，称量空瓶重W 0。取下毛细管塞E,将已知密度p(tc )的液体注满比重瓶。 轻轻塞上塞B,让瓶内液体经由塞 B毛细管溢出，注意瓶内不得留有气泡，将比重!瓶置于tC的恒温槽中，使水面浸没瓶颈。恒温10min后，用滤纸迅速吸去塞E毛细管口上溢出的液体。将图152 比重瓶比重瓶从恒温槽中取出(注意只可用手拿瓶颈处)。用吸水纸擦干瓶外壁后称其总重量为Wi。用待测液冲洗净比重瓶后(如果待测液与水不互溶时，则用乙醇洗两次后，再用乙醚洗一次后吹干)，注满待测液。重复步骤(2)和(3)的操作，称得总重为 W2。(5)根据以下公式计算待测液的密度p(t C)P (tC) =W2 _Wo ；1 (tC) NWW02. 固体密度的测定(1)将比重瓶洗净干燥，称量空瓶重W0。注入已知密度 Pi(t C )的液体(注意该液体应不溶解待测固体，但能够浸润它)。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W1。(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。先向瓶中注入部分已知密度为p(tC )的液体，将瓶敞口放入真空干燥器内，用真空泵抽气约10m