物理化学实验报告册
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《大学化学基础实验2》实验报告课程:物理化学实验专业:环境科学班级:学号:学生姓名:**指导教师:**实验日期:5月24日实验一、溶解焓的测定一、实验名称:溶解焓的测定。
二、目的要求:(1)学会用量热法测定盐类的积分溶解焓。
(2)掌握作图外推法求真实温差的方法。
三、基本原理:盐类的溶解通常包含两个同时进行的过程:一是晶格的破坏,为吸热过程;二是离子的溶剂化,即离子的水合作用,为放热过程。
溶解焓则是这两个过程热效应的总和,因此,盐类的溶解过程最终是吸热还是放热,是由这两个热效应的相应大小所决定的。
影响溶解焓的主要因素有温度、压力、溶质的性质以及用量等。
热平衡式:△sol H m=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2式中, sol H m 为盐在溶液温度及浓度下的积分溶解焓, J·mol , m1 , m2 分别为水和溶质的质量, M 为溶质的摩尔质量,kg·mol -1 ;C1 ,C 2 分别为溶剂水, kg; 溶质的比热容,J·kg -1;T 为溶解过程中的真实温差,K;C 为量热计的热容, J·K- 1 ,也称热量计常数.本实验通过测定已知积分溶解焓的标准物质 KCl 的 T ,标定出量热计热容 C 的值.四、实验主要仪器名称:NDRH-2S型溶解焓测定实验装置1套(包括数字式温度温差测量仪1台、300mL简单量热计1只、电磁搅拌器1台);250mL容量瓶1个;秒表1快;电子;蒸馏水天平1台;KCl;KNO3五、实验步骤:(1)量热计热容 C 的测定 ( 1 ) 将仪器打开 , 预热 . 准确称量 5.147g 研磨好的 KCl , 待用 .n KCl : n水 = 1: 200(2)在干净并干燥的量热计中准确放入 250mL 温室下的蒸馏水,然后将温度传感器的探头插入量热计的液体中.打开搅拌器开关,保持一定的搅拌速度,待温差变化基本稳定后,读取水的温度 T1 ,作为基温.(3)同时, 每隔30s就记录一次温差值,连续记录8 次后, 将称量好的 5.174g KCl 经漏斗全部迅速倒入量热计中,盖好.10s记录一次温度值,至温度基本稳定不变,再每隔 30s记录一次温度的数值,记录 8 次即可停止.(4)测出量热计中溶液的温度,记作 T2 .计算 T1 , T2 平均值,作为体系的温度.倒出溶液,取出搅拌子,用蒸馏水洗净量热计.KNO3 熔解热的测定:标准称量 3.513g KNO3 ,代替 KCl 重复上述操作.六、实验数据记录与处理KCl溶解过程中数据记录:KCl质量:5.1774g 平均温度18.295℃未加KCl之前:t=19.24℃由图可知: T=1.89℃:△sol Hm(KCl)=18933J/mol;C1=4200J/kg·℃C2=699000J/kg·℃;M(KCl)=0.0745kg/mol;m1=0.25kg;m2=0.0051774kg由△sol Hm=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2得:C=-4673.7898J/KKNO 3溶解过程中数据记录:KNO 3质量:3.510g 平均温度:18.735℃ 未加KNO 3之前:t=19.11℃加KNO 3后:由图可知: T=0.75℃;C=-1049.9943J/K;C1=4202J/kg ·℃C2=894900J/kg ·℃;M (KNO 3)=0.103kg/mol ;m1=0.25kg ;m2=0.0035112kg由△sol Hm=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2得:△sol Hm(KNO3)=23.45123kJ/mol七、实验问题讨论1.样品颗粒的大小和浓度,对溶解焓测定有什么影响?答:粒度太大不好溶解要受影响,溶解过程过长温差变化过小,就会产生误差;浓度太大也是影响到溶解速度的,时间太长温差数值变化过大,溶解焓的测定就不准了。
物理化学实验报告实验名称:分光光度法测定溶液中的铁离子浓度实验目的:通过本次实验,掌握使用分光光度法测定铁离子浓度的实验方法,了解分光光度计的使用原理,掌握实验数据的处理和结果分析方法。
实验原理:本实验采用分光光度法测定溶液中的铁离子浓度。
铁离子在酸性条件下与邻菲罗啉形成淡黄色络合物,该络合物在特定波长下(510nm)具有最大吸收值。
通过测定溶液的吸光度,并根据铁离子与邻菲罗啉的摩尔反应比,计算出样品中铁离子的浓度。
仪器与试剂:分光光度计、铁标准溶液、邻菲罗啉试剂、苯乙醇、氢氧化钠、硫酸、乙醇。
实验步骤:1. 标定分光光度计:分别用制备好的铁标准溶液和制备好的邻菲罗啉试剂进行标定,根据标定结果确定测量铁离子浓度时所需的吸收波长和检测范围。
2. 样品处理:待测样品含铁离子的溶液经适当稀释或稀释后,与邻菲罗啉试剂一并加入苯乙醇,混合均匀后,定容至刻度线。
3. 测定吸光度:将处理好的样品溶液倒入比色皿中,置于分光光度计中测定吸光度值。
根据标定时所选波长进行测量。
4. 计算结果:根据吸光度值,结合标定结果和反应计算规律,计算出待测样品中铁离子的浓度。
5. 结果分析:对实验数据进行统计分析,比较不同样品的铁离子浓度,评价实验结果的准确性和可靠性。
实验数据与结果:通过实验测定,得到待测样品A中铁离子浓度为0.023mol/L,样品B中铁离子浓度为0.028mol/L。
两次测定结果的相对偏差在5%以内,说明实验结果较为准确可靠。
实验结论:本实验采用分光光度法成功测定了溶液中铁离子的浓度,通过标定和样品处理等步骤,得出的结果较为准确。
实验通过实际操作,加深了对分光光度法的理解,提高了实验操作技能和数据处理能力。
实验注意事项:1. 操作时要仔细,避免试剂的飞溅和吸入。
2. 分光光度计的操作要规范,保证数据准确性。
3. 实验后及时清洗实验器具,保持实验环境整洁。
4. 结果分析要仔细,排除测量误差对结果的影响。
通过本次实验,我对分光光度法测定铁离子浓度有了更深入的理解,也提高了实验技能和数据处理能力。
物理化学实验报告篇一:物理化学------各个实验实验报告参考1燃烧热的的测定一、实验目的1.通过萘和蔗糖的燃烧热的测定,掌握有关热化学实验的一般知识和测量技术。
了解氧弹式热计的原理、构造和使用方法。
2.了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别和相互关系。
3.学会应用图解法校正温度改变值。
二、实验原理燃烧热是指1mol物质完全燃烧时所放出的热量,在恒容条件下测得的燃烧热为恒容燃烧热(QV),恒压条件下测得燃烧热为恒压燃烧热(Qp)。
若把参加反应的气体和生成气体视为理想气体,则Qp?QV??nRT。
若测得Qp或QV中的任一个,就可根据此式乘出另一个。
化学反应热效应(包括燃烧热)常用恒压热效应(Qp)表示。
在盛有定量水的容器中,放入装有一定量样品和样体的密闭氧弹,然后使样品完全燃烧,放出热量使水和仪器升温,若仪器中水量为W(g),仪器热容W?,燃烧前后温度为t0和tn,则m(g)物质燃烧热QV?(Cw?w’)t(n?t0。
若水的比热容)C =1。
摩尔质量为M的物质。
其摩尔燃烧热为QMV??m(W?W?)(tn?t0),热容W?可用已知燃烧热的标准物质(苯甲酸,QV=26.434J?g?1)来标定。
将其放入量热计中,燃烧测其始末速度,求W?。
一般因每次水量相同,可作为一个定量来处理。
QMV?m(tn?t0) 三.实验步骤1热容W?的测定1)检查压片用的钢模,用电子天平称约0.8g苯甲酸,倒入模具,讲样品压片,除去样品表面碎屑,取一段棉线,在精密天平上分别称量样品和棉线的质量,并记录。
2)拧开氧弹盖,擦净内壁及电极接线柱,用万用表检查两电极是了解燃烧热的定义,水当量的含义。
压片要压实,注意不要混用压片机。
否通路,将称好的棉线绕加热丝两圈后放入坩埚底部,并将样品片压,在棉线上旋紧弹盖,并再次检查电极是否通路,将氧弹放在充氧架上,拉动扳手充氧。
充毕,再次检查电极。
3)将氧弹放入热量计内桶,称取适量水,倒入量热计内桶,水量以没氧弹盖为宜,接好电极,盖上盖子,打开搅拌开关,开始微机操作。
物理化学实验报告实验人:*****学号:*********班级: **********实验日期:2012/3/17实验一计算机联用测定无机盐溶解热一、实验目的的积分溶解热。
(1)用量热计测定KNO3(2)掌握量热实验中温差校正方法以及与计算机联用测量溶解过程动态曲线的方法。
二、实验原理盐类的溶解过程通常包含着两个同时进行的过程:晶格的破坏和离子的溶剂化。
前者为吸热过程,后者为放热过程。
溶解热是这两种热效应的总和。
因此,盐溶解过程最终是吸热或放热,是由这两个热效应的相对大小决定的。
在恒压条件下,由于量热计为绝热系统,溶解过程所吸收的热或放出的热全部由系统温度的变化放映出来。
如下图:v1.0 可编辑可修改△H△H 1=0绝热由图可知,恒压下焓变△H 为△H 1和△H 2之和,即:△H=△H 1+△H 2 绝热系统,Q p =△H 1所以,在t 1温度下溶解的恒压热效应△H 为:△H=△H 2=K (t 1-t 2)=-K(t 2-t 1) 式中K 是量热计与KNO 3水溶液所组成的系统的总热容量,(t 2-t 1)为KNO 3溶解前后系统温度的变化值△t 溶解。
设将质量为m 的KNO 3溶解于一定体积的水中,KNO 3的摩尔质量为M ,则在此浓度下KNO 3的积分溶解热为:△sol H m =△HM/m=-KM/m ·△t 溶解 K 值可由电热法求取。
K ·△t加热=Q 。
若加热电压为U ,通过电热丝的电流强度为I ,通电时间为τ则:K ·△t 加热=IU τ 所以K =IU τ/△t 加热真实的△t 加热应为H 与G 两点所对应的温度t H 与t G 之差。
三、 试剂与仪器试剂:干燥过的分析纯KNO 3。
仪器:量热计,磁力搅拌器,直流稳压电源,半导体温度计,信号处理器,电脑,天平。
四、 实验步骤1用量筒量取100mL 去离子水,倒入量热计中并测量水温。
2称取~(精确到量热器+水+ KNO 3量热器+ KNO 3水溶液量热器+ KNO 3水溶液±)。
物理化学实验报告院系XX学院班级XX系XX班学号XXXXXXXX姓名XXX实验一计算机联用测定无机盐溶解热日期2012/X/X 同组者姓名XX XXX成绩一、实验目的(1)用量热计测定KNO3的积分溶解热。
(2)掌握量热实验中温差校正方法以及与计算机联用测量溶解过程动态曲线的方法。
二、实验原理盐类的溶解过程通常包含着两个同时进行的过程:晶格的破坏和离子的溶剂化。
前者为吸热过程,后者为放热过程。
溶解热是这两种热效应的总和。
因此,盐溶解过程最终是吸热或放热,是由这两个热效应的相对大小决定的。
常用的积分溶解热是指等温等压下,将1摩尔溶质溶解于一定量溶剂中形成一定浓度溶液的热效应。
溶解热的测定可以在具有良好绝热层的量热计中进行的。
在恒压条件下,由于量热计为绝热系统,溶解过程所吸收的热或放出的热全部由系统温度的变化放映出来。
为求溶解过程的热效应,进而求得积分溶解热(即焓变△H),可以根据盖斯定律将实际溶解过程设计成两步进行,如图2-1.由图2-1可知,恒压下焓变△H为两个过程焓变△H1和△H2之和,即:△H=△H1+△H2(2-1)因为,量热计为绝热系统,Q p=△H1所以,在t1温度下溶解的恒压热效应△H为:△H=△H2=K(t1-t2)=-K(t2-t1) (2-2)式中K是量热计与KNO3水溶液所组成的系统的总热容量,(t2-t1)为KNO3溶解前后系统温度的变化值△t溶解。
设将质量为m的KNO3溶解于一定体积的水中,KNO3的摩尔质量为M,则在此浓度下KNO3的积分溶解热为:△sol H m=△HM/m=-KM/m·△t溶解(2-3) K值可由电热法求取。
即在同一实验中用电加热提供一定的热量Q,测得温升为△t加热,则K·△t加热=Q。
若加热电压为U,通过电热丝的电流强度为I,通电时间为τ则:K·△t加热=IUτ(2-4)所以K =IUτ/△t加热(2-5)由于实验中搅拌操作提供了一定热量,而且系统也并不是严格绝热的,因此在盐溶解的过程或电加热过程中都会引入微小的额外温差。
《大学化学基础实验2》实验报告课程:物理化学实验专业:环境科学班级:学号:学生姓名:邓丁指导教师:谭蕾实验日期:5月24日实验一、溶解焓的测定一、实验名称:溶解焓的测定。
二、目的要求:(1)学会用量热法测定盐类的积分溶解焓。
(2)掌握作图外推法求真实温差的方法。
三、基本原理:盐类的溶解通常包含两个同时进行的过程:一是晶格的破坏,为吸热过程;二是离子的溶剂化,即离子的水合作用,为放热过程。
溶解焓则是这两个过程热效应的总和,因此,盐类的溶解过程最终是吸热还是放热,是由这两个热效应的相应大小所决定的。
影响溶解焓的主要因素有温度、压力、溶质的性质以及用量等。
热平衡式:△sol H m=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2式中, sol H m 为盐在溶液温度及浓度下的积分溶解焓, J·mol , m1 , m2 分别为水和溶质的质量, M 为溶质的摩尔质量,kg·mol -1 ;C1 ,C 2 分别为溶剂水, kg; 溶质的比热容,J·kg -1;T 为溶解过程中的真实温差,K;C 为量热计的热容, J·K- 1 ,也称热量计常数.本实验通过测定已知积分溶解焓的标准物质 KCl 的 T ,标定出量热计热容 C 的值.四、实验主要仪器名称:NDRH-2S型溶解焓测定实验装置1套(包括数字式温度温差测量仪1台、300mL简单量热计1只、电磁搅拌器1台);250mL容量瓶1个;秒表1快;电子;蒸馏水天平1台;KCl;KNO3五、实验步骤:(1)量热计热容 C 的测定 ( 1 ) 将仪器打开 , 预热 . 准确称量 5.147g 研磨好的 KCl , 待用 .n KCl : n水 = 1: 200(2)在干净并干燥的量热计中准确放入 250mL 温室下的蒸馏水,然后将温度传感器的探头插入量热计的液体中.打开搅拌器开关,保持一定的搅拌速度,待温差变化基本稳定后,读取水的温度 T1 ,作为基温.(3)同时, 每隔30s就记录一次温差值,连续记录8 次后, 将称量好的 5.174g KCl 经漏斗全部迅速倒入量热计中,盖好.10s记录一次温度值,至温度基本稳定不变,再每隔 30s记录一次温度的数值,记录 8 次即可停止.(4)测出量热计中溶液的温度,记作 T2 .计算 T1 , T2 平均值,作为体系的温度.倒出溶液,取出搅拌子,用蒸馏水洗净量热计.KNO3 熔解热的测定:标准称量 3.513g KNO3 ,代替 KCl 重复上述操作.六、实验数据记录与处理KCl溶解过程中数据记录:KCl质量:5.1774g 平均温度18.295℃未加KCl之前:t=19.24℃由图可知: T=1.89℃:△sol Hm(KCl)=18933J/mol;C1=4200J/kg·℃C2=699000J/kg·℃;M(KCl)=0.0745kg/mol;m1=0.25kg;m2=0.0051774kg由△sol Hm=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2得:C=-4673.7898J/KKNO 3溶解过程中数据记录:KNO 3质量:3.510g 平均温度:18.735℃ 未加KNO 3之前:t=19.11℃加KNO 3后:由图可知: T=0.75℃;C=-1049.9943J/K;C1=4202J/kg ·℃C2=894900J/kg ·℃;M (KNO 3)=0.103kg/mol ;m1=0.25kg ;m2=0.0035112kg由△sol Hm=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2得:△sol Hm(KNO3)=23.45123kJ/mol七、实验问题讨论1.样品颗粒的大小和浓度,对溶解焓测定有什么影响?答:粒度太大不好溶解要受影响,溶解过程过长温差变化过小,就会产生误差;浓度太大也是影响到溶解速度的,时间太长温差数值变化过大,溶解焓的测定就不准了。
物理化学实验报告实验名称:燃烧含的测定一、实验目的1、用氧弹式量热计测定萘的燃烧焓。
2、了解热量计中主要部分的作用,掌握氧弹量热计的实验技术。
二、实验原理反应为理想气体则:Qp =Qv +△nRT△rHm = △rUm + R T∑Vb(g)△U可表示为:△U = △cUb + △cU引燃丝+ △U量热计MbQv.b +lQ +K△T三、仪器和试剂氧弹量热计一台压片机一台万用表一只贝克曼温度计一支温度计(0℃-100℃)一支点火丝容量瓶(1000ml)一支氧气钢瓶及减压阀一只萘(A.R.)苯甲酸(A.R.)四、实验步骤1、热容量K的测定(1)截取15cm引燃丝,将其中部绕成环状。
(2)称取苯甲酸约0.8-10g,压成片状,并放桌上敲击2次,去除没压紧的部分,再次称量。
(3)拧开氧弹盖放在专用支架上,引燃丝两端固定在两电极柱上,药片放于坩埚中,使引燃丝与药片表面接触,盖上氧弹盖。
(4)将氧弹放于充氧器底盖上,充进1-2Mp的氧,1分钟后用放气阀将氧弹中的氧气放出,再充氧气约1分钟,查漏。
(5)量取3000ml的水倒入内桶,氧弹放于内桶底座上,点火插头插在氧弹电极上,将贝克曼温度计的传感器竖直插入量热计盖上的孔中。
打开电源,按“搅拌”。
(6)约5-10分钟后,开始初期的读数,隔半分钟读数一次,读第10次的同时按“点火”,仍半分钟读一次,直至两温差小于0.002℃时,再读数10次。
(7)停止搅拌,取出传感器,拔掉引火导线,取出氧弹并擦干外壳,用放气阀放掉氧气,打开氧弹盖,检查燃烧是否完全。
取出引燃丝,量其剩余长度。
(8)洗净并擦干氧弹内外壁,将水倒入储水桶,擦干全部设备。
等待设备和室温平衡做下一步实验。
2、萘的燃烧焓测定称取萘0.6g左右,实验步骤同上。
五、数据记录与处理室温:19.1℃大气压强:102.57KPa5-1、苯甲酸燃烧的记录苯甲酸的质量:0.8267 g 引燃丝初始长度:15.0cm 引燃丝剩余长度:0 cm5-2、萘燃烧的记录萘的质量:0.6028 g 引燃丝初始长度:15.0cm计算k的值:△cHm(苯甲酸)= -3226.7kj/mol Ql = -6.699j/cm△cUm(苯甲酸)=△cHm(苯甲酸)- △nRT=-3225.46KJ/mol△T=15.54-14.18= 1.36KK=-( mBQv,b+lQl)/ △ T=-(0.8267/122* (-3226.7)+(15*(-6.699)/1000)/1.36 =16.150k j/k(2)计算萘的燃烧焓:△T=16.66-15.09=1.57 KQv,B=-(lQl+K△T)/mB=-(15*(-6.699)/1000+16.150*1.57)/(0.6028/128)=-5362.71kj/molQp=Qv+△nRT=-5362.71-2*8.314*(19.1+273.15)/1000=-5367.56kj/mol六、注意事项1、压片时应不松不紧,以保证完全燃烧,且不会散开。
物理化学实验报告实验目的,通过本实验,掌握物理化学实验的基本操作技能,了解物理化学实验的基本原理和方法。
实验仪器,电子天平、容量瓶、分析天平、热力学仪器等。
实验原理,本实验主要涉及物理化学的热力学和动力学原理。
通过测量不同物质的密度、溶解度、热容量等物理化学性质,来探究物质的基本特性。
实验步骤:1. 密度测量,首先使用电子天平测量样品的质量,然后使用容量瓶测量样品的体积,通过质量和体积的比值计算出样品的密度。
2. 溶解度测量,将样品加入一定量的溶剂中,通过分析天平测量样品在溶剂中的溶解度,探究溶解度与温度、溶剂种类等因素的关系。
3. 热容量测量,利用热力学仪器测量样品在不同温度下的热容量,了解样品在不同温度下的热学特性。
实验结果与分析:通过实验数据的测量和分析,我们得到了样品的密度、溶解度和热容量等物理化学性质。
通过对实验结果的分析,我们可以得出一些结论:1. 样品的密度与其化学成分和结构有关,不同样品的密度差异较大。
2. 样品的溶解度受温度影响较大,随着温度的升高,溶解度也会增加。
3. 样品的热容量随着温度的变化而变化,不同样品的热容量差异较大。
结论:通过本实验,我们深入了解了物理化学实验的基本原理和方法,掌握了测量密度、溶解度和热容量等物理化学性质的技能。
这些知识和技能对我们进一步学习和研究物理化学领域具有重要的意义。
总结:物理化学实验是物理化学学科的重要组成部分,通过实验学习,我们不仅可以掌握基本的操作技能,还可以深入理解物质的基本性质和规律。
希望通过今后的学习和实践,我们能够进一步提高实验技能,为物理化学领域的研究和应用做出贡献。
物理化学实验报告实验人: *****学号:*********班级:**********实验日期: 2012/3/17实验一计算机联用测定无机盐溶解热一、实验目的(1)用量热计测定 KNO3的积分溶解热。
(2)掌握量热实验中温差校正方法以及与计算机联用测量溶解过程动态曲线的方法。
二、实验原理盐类的溶解过程通常包含着两个同时进行的过程:晶格的破坏和离子的溶剂化。
前者为吸热过程,后者为放热过程。
溶解热是这两种热效应的总和。
因此,盐溶解过程最终是吸热或放热,是由这两个热效应的相对大小决定的。
在恒压条件下,由于量热计为绝热系统,溶解过程所吸收的热或放出的热全部由系统温度的变化放映出来。
如下图:量热器 +水 + KNO 3△H量热器 + KNO 3水溶液t 1,p t1,p△H1=0绝热量热器 + KNO 3水溶液由图可知,恒压下焓变△ H 为△ H1和△ H2之和,即:△ H=△H1+△H2绝热系统,Q p=△H1所以,在 t 1温度下溶解的恒压热效应△H 为:△ H=△H2=K( t 1 -t 2)=-K(t 2-t 1)式中K是量热计与KNO3水溶液所组成的系统的总热容量,(t2-t1)为KNO3溶解前后系统温度的变化值△ t 溶解。
设将质量为 m的 KNO3溶解于一定体积的水中,KNO3的摩尔质量为 M,则在此浓度下 KNO3的积分溶解热为:△ sol H m=△HM/m=-KM/m·△t溶解K 值可由电热法求取。
K·△ t 加热 =Q。
若加热电压为U,通过电热丝的电流强度为I ,通电时间为τ则:K·△ t 加热 =IUτ所以K =IUτ/△t加热真实的△ t 加热应为 H 与 G两点所对应的温度t H与t G之差。
三、试剂与仪器试剂:干燥过的分析纯 KNO3。
仪器:量热计,磁力搅拌器,直流稳压电源,半导体温度计,信号处理器,电脑,天平。
四、实验步骤1 用量筒量取 100mL去离子水,倒入量热计中并测量水温。
物理化学实验报告武汉大学凝固点降低法测定摩尔质量一、实验目的1. 用凝固点降低法测定某未知物的摩尔质量 2. 学会用步冷曲线对溶液凝固点进行校正3. 通过本实验了解掌握凝固点降低法测定摩尔质量的原理,加深对稀溶液依数性的理解。
二、实验原理稀溶液具有依数性,凝固点降低是依数性的一种表现,它与溶液质量摩尔浓度的关系为:*×f f f f B T T T K b ∆=-=其中,f T ∆为凝固点降低值,*f T 、f T 分别为纯溶剂、溶液的凝固点,B b 为溶液质量摩尔浓度,f K 为凝固点降低常数,它只与所用溶剂的特性有关。
如果稀溶液是由质量为B m 的溶质溶于质量为A m 的溶剂中而构成,则上式可写为:1000××B f f Am T K M m ∆=即310Bff Am M K T m =∆ (*) 式中: f K ——溶剂的凝固点降低常数(单位为K ·kg ·mol -1)M ——溶质的摩尔质量(单位为g/mol )。
如果已知溶液的f K 值,则可通过实验测出溶液的凝固点降低值 f T ∆,利用上式即可求出溶质的摩尔质量。
实验中,要测量溶剂和溶液的凝固点之差。
对于纯溶剂如图1(a )所示,将溶剂逐渐降低至过冷(由于新相形成需要一定的能量,故结晶并不析出),温度降低至一定值时出现结晶,当晶体生成时,放出的热量使体系温度回升,而后温度保持相对恒定。
对于纯溶剂来说,在一定压力下,凝固点是固定不变的,直到全部液体凝固成固体后才会下降。
相对恒定的温度即为凝固点。
对于溶液来说,除温度外还有溶液浓度的影响。
当溶液温度回升后,由于不断析出溶剂晶体,所以溶液的浓度逐渐增大,凝固点会逐渐降低。
因此,凝固点不是一个恒定的值。
如把回升的最高点温度作为凝固点,这时由于已有溶剂晶体析出,所以溶液浓度已不是起始浓度,而大于起始浓度,这时的凝固点不是原浓度溶液的凝固点。
要精确测量,应测出步冷曲线,按下一页图1(b )所示方法,外推至f T 校正。
溶液表面张力的测定——最大气泡法周阳 2009030009 生94实验日期:2011年4月16日星期六 提交报告日期:2011年4月23日星期六助教老师:张老师 同组实验同学:曹逸涵1 引言1.1 实验目的1. 用最大气泡法测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力。
2. 利用吉布斯公式计算不同浓度下正丁醇溶液的吸附量,进而求出正丁醇分子截面积和饱和吸附分子层厚度。
3. 学会镜面法作切线的方法。
1.2 实验原理1.2.1 表面张力分子在表面层内比在液体内部有较大的势能,这势能就是表面自由能。
在恒温、恒压及组成不变的条件下,使表面积可逆地增加dA ,体系自由能的增量dG 应等于环境对体系所做的表面功−δw ′即dG =−δw ′=γdA (1)式中γ为比例常数,称为比表面自由能,其量纲为J ·m ‐2。
因其量纲又可以写成N /m, 所以γ还可称为表面张力1.2.2 溶液的表面吸附溶质能引起溶剂表面张力的变化,在一定的温度和压力下,吉布斯用热力学的方法推导出了溶液表面吸附量与溶液的表面张力和溶液浓度之间的关系,即Tdc d RT c ⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=Γγ (2) 式中Γ为表面吸附量(mol ·m ‐2), γ为溶液的表面张力(J ·m ‐2),T 为热力学温度(K ),c 为溶液的浓度(mol ·dm ‐3),R 为气体常数。
由吉布斯吸附等温式可看出,只要测得某—温度下不同浓度溶液的表面张力,以γ~ c 作图,在γ~c 的曲线上作不同浓度下的切线,可获得不同浓度所对应的斜率Tdc d ⎟⎠⎞⎜⎝⎛γ,将斜率代入(2)式中,即可求出不同浓度时气一液界面上的吸附量Γ。
1.2.3 饱和吸附量和溶质分子的横截面积在一定的温度下,吸附量Γ与浓度c 之间的关系,可用Langmuir 吸附等温式表示KcKc+Γ=Γ∞1 (3)式中Γ∞ 为饱和吸附量,K 为经验常数,其值与溶质的表面活性大小有关。
第1篇一、实验目的1. 研究蜡烛在点燃前、点燃时和熄灭后的物理性质和化学性质。
2. 掌握蜡烛燃烧过程中产生的物质及其变化。
3. 学习观察物质变化的方法,培养实验操作能力。
二、实验原理蜡烛燃烧是一种化学反应,其主要成分石蜡在燃烧过程中与氧气发生反应,生成二氧化碳和水,并释放出能量。
实验过程中,通过观察蜡烛的物理性质、燃烧现象和生成物质,分析蜡烛燃烧的原理。
三、实验用品1. 新蜡烛一支2. 火柴一盒3. 干净烧杯一个4. 水槽一个5. 澄清石灰水一瓶6. 小刀一把7. 玻璃棒一根四、实验步骤1. 观察蜡烛的物理性质(1)观察蜡烛的颜色、形状、状态、硬度等。
(2)嗅其气味。
2. 切割蜡烛,观察其在水中的现象(1)用小刀切下一块石蜡。
(2)将石蜡放入水槽中,观察其在水中的浮沉情况。
3. 点燃蜡烛,观察其燃烧现象(1)用火柴点燃蜡烛。
(2)观察蜡烛燃烧时火焰的变化,记录火焰分层情况。
(3)将火柴梗平放在火焰中,观察其烧焦情况,判断火焰各层温度。
4. 观察蜡烛燃烧产生的物质(1)用烧杯罩在烛焰上方,观察烧杯壁上的现象。
(2)取下烧杯,倒入少量澄清石灰水,振荡,观察其变化。
5. 观察蜡烛熄灭后的现象(1)用火柴点燃刚熄灭时的白烟,观察其现象。
(2)观察蜡烛熄灭后的残留物。
五、实验现象及分析1. 观察蜡烛的物理性质(1)蜡烛呈白色,圆柱状,较软,无气味。
(2)石蜡密度比水小,不溶于水。
2. 观察蜡烛燃烧现象(1)蜡烛燃烧时,火焰分为外焰、内焰和焰心三层。
(2)外焰温度最高,焰心温度最低。
(3)蜡烛燃烧时,石蜡受热熔化,燃烧时发光、冒黑烟、放热。
3. 观察蜡烛燃烧产生的物质(1)烧杯壁上出现水雾,说明蜡烛燃烧产生了水。
(2)澄清石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧产生了二氧化碳。
4. 观察蜡烛熄灭后的现象(1)刚熄灭时的白烟是石蜡蒸气,用火柴点燃后,蜡烛重新燃烧。
(2)蜡烛熄灭后,残留物为黑色固体,是石蜡燃烧生成的炭黑。
六、实验结论1. 蜡烛在点燃前、点燃时和熄灭后表现出不同的物理性质和化学性质。
界面移动法测定离子的迁移数一.实验目的1.掌握界面移动法测定离子迁移数的原理和方法 2.掌握图解积分测定电量的方法 二.实验原理离子迁移数是电解质溶液的一个重要传递性质。
电解质溶液的传递现象与一般系统所不同的是,在电势梯度或电场作用下离子的迁移,表现为能传导电流。
电流的传导由溶液中的正负离子共同承担。
离子迁移数的引入,衡量了正负离子的相对导电能力。
离子迁移数可以直接测定,方法有界面移动法、希托夫法和电动势法等。
本实验采用界面移动法测定H +的迁移数。
所谓离子迁移数,指的是某种离子传递的电量与总电量之比。
若正负离子在相反方向上迁移传递的电量分别为q +和q -,则溶液某个界面上通过的总电量为:Q= q ++q -,正、负离子的迁移数分别为:t += q +/Q t -= q -/Q t ++t -=1在包含数种正、负离子的混合电解质溶液中,一般增加某种离子的浓度, 则该种离子的传递电量的分数增加,其迁移数也增加。
对仅含一中电解质的溶液,浓度改变由于使离子间的相互作用力也发生了改变,难有普遍的规律。
温度改变,一般是温度升高,t +和t -的差别减小。
假定在溶液的垂直迁移管的下部某处存在一界面,在该界面以下没有H +存在,而是被其他的正离子所取代,则该界面将随着H +往上迁移而移动,界面的位置可通过界面上下性质的差异而测定。
例如利用pH 的不同指示剂显示颜色不同测出界面。
欲使界面保持清晰,必须使界面上下电解质不相混合,在本实验中Cd 2+能够满足这个要求,因为U (Cd 2+)〈U (H +)。
接通电极后,正极Cd 被氧化为Cd 2+,在电场的作用下,Cd 2+和H +离子从下向上运动,而Cl -从上向下运动,在管子的下部不断产生CdCl 2溶液,与指示剂作用产生一定的颜色来指示界面。
运动速度较低的Cd 2+离子永远也不会赶上H +离子,并且是紧紧地跟在H +离子的后面作为指示离子。
这样,对于本实验的原理就基本阐述完毕。
《物理化学实验》报告册—学年第学期专业:班级:姓名:学号:物理化学实验是继无机化学实验、解析化学实和有机化学实验以后的一门基础实验课。
综合了化学领域中各分支所需的基本研究工具和方法,经过实验的手段,研究物质的物理化学性质以及这些物理化学性质与化学反应之间的关系,从而形成规律的认识,使学生掌握物理化学的有关理论、实验方法和实验技术,以培育学生解析问题和解决问题的能力。
物理化学实验的主要目的是使学生可以掌握物理化学实验的基本方法和技术,从而可以依据所学原理设计实验,正确选择和使用仪器,培育学生正确地观察现象,记录数据和办理数据以及解析式样结果的能力;培育学生严肃认真、脚踏实地的科学态度和作风;经过物理化学实验课程的教课还可以考据所学的原理,加深和牢固对物理化学原理的理解,提升学生对物理化学知识灵巧运用的能力。
为了达到上述目的,一定对学生进行正确而严格的基本操作训练,并提出明确的要求。
实验过程中的详细要求分为以下三个方面:一、实验前的预习1.实验前一定充分预习,明的确验内容和目的,掌握实验的基根源理,认识所用仪器、仪表的构造和操作规程,熟习实验步骤,明的确验要丈量的数据并做好实验记录。
2.写出预习报告,内容包含实验目的、原理和简单的实验内容概要,针对实验时要记录的数据详细地设计一个原始数据记录表格,预习报告在实验前交教师检查。
二、实验过程1.进入实验室后不得大声喧华和乱摸乱动,依据教师安排按实验台编号进入到指定的实验台,检查核对所需仪器。
2.不认识仪器使用方法前不得乱试,不得私自拆卸仪器。
仪器安装调试好后,一定经教师检查无误后方能进行实验。
3.遇有仪器损坏,应马上报告,检查原由,并登记损坏状况。
4.严格按实验操作规程进行,不得任意改动,若确有改动的必需,早先应获得教师的赞同。
5.应注意养成优异的记录习惯。
记录数据要求完整,正确.、整齐、清楚。
全部数据应记录在预习报告上,不可以只拣好的记,不得用铅笔或红笔录录。
物质的物理变化、化学变化实验报告单少儿3班第_小组小组成员:____________
一、实验目的
1. 通过实验观察物质的物理变化和化学变化;
2. 通过实验来判断物质的物理变和化学变化,以此培养学生的观察判断能力。
二、实验准备
色素、水、木棒、苹果、碘、淀粉、柠檬酸、小苏打、打火机、蜡烛,塑料烧杯、滴管
三、实验过程(请记录下你观察到的实验现象,并进行判断结论)
实验步骤实验现象物理变化/化学变化
实验1
色素溶于水
实验2
木条燃烧
试验3
苹果切开,放置一段时间
实验4
在淀粉里滴上碘液
实验5
将柠檬酸小苏打加水混合在
一起。
物理化学实验报告姓名学号专业班级二级学院重庆交通大学理学院化学教研室(牟元华编制)2014年3月实验一恒温槽的装配与性能测试一、实验目的:室温日期成绩指导教师二、实验原理(含实验装置图)实验步骤四、数据记录与处理(1)将实验数据记录于下表中恒温温度为(2)计算恒温槽的灵敏度并计算平均值五、思考题对于提高恒温槽的灵敏度,可从那些方面进行改进?实验二燃烧热的测定一、实验目的室温日期成绩指导教师、实验原理(含实验装置图)三、实验步骤四、数据记录与处理(1)将实验数据记录于下表中表1 称重(2)将不同时间测得的温度记于表2中(若表格不够,可在旁边按顺序补加)(3)根据表1和表2测得的萘的数据求萘的燃烧热经验公式法计算厶t ,最后求算QP b(b) △t的计算其中:∆f y—f⅛÷∆t Ai∆t 心=(V÷UM^+U Rit:=*, V I- Jt,-∣. η∙. it. IC⅛⅛⅛^ΦP<χr∣-ι,μ∣Cp Iu:而开彷下耳岳毎卡粉补平均翼舟誉化;点AH. aK±RK>M¼J>⅛t⅛于∙JΓ)κ≠⅛r*∙iBrftc#a中):Ii .Φ.λr, ».«±?H¢1WJTtt i»—Aik⅛i*ΛrΛΛ≡ΛT < M-.ιq(* 1-«⅛s⅛ii OJTIU —Λ HUrQfflAftBff.(b) QP的计算,m⅛+θ2'Γ∏2÷C ⅛b∆∕ -02v武中,・⅛dι Iiii-AlHWi的血亂iιβr-j J∣5⅛tt⅛⅛⅛⅛IB tt*1 IttO Jg-I l rτ⅛- ⅛M⅛却前锲特此质世.歸 c,-MA⅛ft½⅛⅛. J÷K \C 总=14500J.g-1。
五、思考题说明恒容热效应和恒压热效应的差别和相互关系实验三凝固点降低法测定相对分子质量一、实验目的:室温日期成绩指导教师二、实验原理(含实验装置图)三、实验步骤四、数据记录与处理(1)环己烷的密度:P =0∙7793g∙mL-1。
河南农业大学物理化学实验报告样板挥发性双液系T~X图的绘制一、实验目的1.用回流冷凝法测定沸点时气相与液相的组成,绘制双液系(环己烷~乙醇的T~X 图),并找出恒沸点混合物的组成及恒沸点的温度。
2.了解阿贝折光仪的构造原理,熟悉掌握阿贝折光仪的使用。
二、实验原理单组分液体在一定的外压下沸点为一定值,两种完全互溶的挥发性液体(A和B)组成的体系在一定温度下平衡时其气、液两相组成通常并不相同。
实验中在恒压下将溶液加热至沸腾,记录沸点并分别测出气相和液相的平衡组成,就可绘出T~X图,用以表征二组分气液两相平衡体系。
实际体系大多与拉乌尔定律有一定的偏差,是非理想溶液。
对于两组分体系,根据正负偏差的大小它们的T~X图可分三类:①液体与拉乌尔定律的偏差不大,在T~X图上溶液的沸点介于A、B两物质之间(图a),如苯~甲苯体系。
②实际溶液由于A、B两组分相互影响,常与拉乌尔定律有较大负偏差,在T~X图上出现最高点(图b),如盐酸~水体系;丙酮~氯仿体系;③由于A、B两组分混合后与拉乌尔定律有较大正偏差,在T~X 图上出现最低点(图c),如水~乙醇体系;苯~乙醇等体系;②、③类溶液在最高点或最低点时气、液两相组成相同,这些点称为恒沸点,其相应的溶液称为恒沸点混合物,恒沸点混合物蒸馏无法改变其组成。
平衡时气~液两相组成的分析,使用阿贝折射仪测定折射率。
因为溶液的折射率与其组成有关,所以可从工作曲线获得组成数据。
三、仪器与试剂1.仪器:蒸馏器1只,阿贝折光仪1台,温度计(50℃―100℃,最小分度0.1℃)1支,稳流电源(2A)1台,超级恒温槽1台,吸液管(干燥),小玻璃漏斗1只 2.药品:环己烷(化学纯)、乙醇(化学纯)、丙酮(分析纯)四、实验步骤:1.配制含乙醇约5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、75%、85%、90%质量的环己烷溶液。
(实际已配制) 2.温度计校正:将蒸馏器用丙酮洗净并用电吹风干燥后,用漏斗从加料口处加入乙醇约25ml,使温度计水银球的位置一半浸入溶液中,一半露在蒸气中,通电加热时溶液沸腾(电流不超过2A),待温度恒定后,记录所得温度和室内大气压力。