溶液偏摩尔体积的测定实验报告

实验2偏摩尔体积的测定

注意事项：

1. 比重瓶需水平置于比重瓶架上，使得瓶口与水浴槽液面相其

2. 保证实验过程中毛细管里始终要充满液体，如因挥发液面降低，应在毛细管上端滴加该溶液，注意不得存留气泡。

3. 比重瓶中装有液体后，避免用手握着瓶身，以免液体受热溢出，可手持瓶口处。

4. 称量前一定要把比重瓶外壁用滤纸擦干，称量操作要迅速。

实验步骤

1. 调节恒温槽温度为(25.0±0.1)℃。

2. 给4只三角瓶编号。用电子分析天平称重无水乙醇和蒸馏水，分别配制乙醇的质量分数为0.20，0.40，0.60，0.80的乙醇水溶液，每份溶液的质量在15 g左右。配完后，盖紧磨口塞，防止挥发。

3. 用电子分析天平精确称量洁净、干燥的比重瓶（m0），然后装满蒸馏水(测量温度下的密度可查)，置于恒温槽中恒温10 min。用滤纸迅速擦去从毛细管膨胀出来的水。取出比重瓶，擦干外壁，迅速称重（m1）。平行测量2次。

4. 按步骤3测量每份待测溶液的质量（m2），每份平行测量2次。

数据处理：

1. 根据25.0 ℃时水的密度和称重结果，求出比重瓶的容积。

2. 根据实验，推导出计算待测液体密度的公式，并计算实验条件下各溶液的比容。

3. 用Oringin软件做比容~ 乙醇的质量分数图，并求出w2=0.30的乙醇水溶液的偏摩尔体积，并计算100 g该溶液的总体积。（打印比容~ 乙醇的质量分数图，手动做曲线的切线）

五、数据记录及处理

室温：32 ℃ 气压：101.5KPa

1.根据所测不同组成的质量数据，用下述公式计算所配溶液的密度。

2．计算实验条件下的比容。

3. 以比容为纵轴、乙醇的质量百分数为横轴作曲线。

4. 用计算机对上述曲线进行曲线拟合，a=f(W2)求得公式二项式函数。

5. 根据a=f(W2)二项式函数和公式（6）或公式（7）和（8），分别计算不同组成乙醇溶液的b1和b2，然后计算含乙醇10％，20％,30％％,40％,50％,60％,70％,80％,90％中组分的偏摩尔体积及100％g该溶液的总体积。

表2-1 不同组成的溶液的密度测定

1 M1 M2 M瓶+m溶液 M溶液   2

0 0 10.0009 14.2041 4.2237 0.7702 1.2983 1.00

0.10 1.0013 8.9987 14.3887 4.4087 0.8040 1.2439 0.90

0.20 2.0037 7.9972 14.4638 4.4834 0.8176 1.2231 0.80

0.30 3.0045 6.9967 14.6865 4.7061 0.8520 1.1655 0.70

0.40 4.0123 5,9900 14.7960 4.8156 0,8782 1.1387 0.60

0.50 5.0097 5.0423 14.8335 4.8351 0.8817 1.1295 0.50

0.60 6.0013 3.9963 14.9664 4.9860 0.9092 1.1000 0.40

0.70 7.0254 3.0092 15.0758 5.0954 0.9300 1.0762 0.30

0.80 8.0796 1.9987 15.2070 5.2266 0.9531 1.0492

0.20

0.90 9.0142 1.10129 15.3134 5.3330 0.9725 1.0283 0.10

偏摩尔体积的测定

熔体体积（Molar volume）是指在标准状态下，由1 mol 分子或原子所组成的物质，占据某一单位体积的体积。它是根据物质的分子量以及它的浓度来确定的。它是表征物质及其化学属性的一种重要的物理参数，也是化学测定中常用的参数。因此，偏摩尔体积的测定具有重要的理论意义以及实际应用价值。

偏摩尔体积的测定方法有很多，其中最常用的是蒸馏法。该法是根据物质在室温下的沸点来测定它的偏摩尔体积的，即将某种物质分解成两种以上的组分，然后以室温下的沸点作为条件，将这些组分分开。一般来说，当沸点越高的时候，它的偏摩尔体积会越小。这个方法的优点是简便、容易掌握，但缺点是受沸点测定仪器的精度影响较大，不能测定较低沸点的物质。

另外还有一种偏摩尔体积测定方法是电泳法。该方法是利用特定物质在电场作用下移动的原理进行测量，其偏摩尔体积取决于分子间电荷的数量和分子大小。这种方法可以准确测量低沸点物质的偏摩尔体积，其优点是精度高，但它的缺点是操作较复杂，耗费大量的时间和人力。

除了以上常用的测定方法，还有一种比较少见的方法是热量法。这种方法是利用物质在加热后会发生膨胀的原理，来测量物质在标准温度下的偏摩尔体积，但它的精度受到实验条件的影响，比较大。

偏摩尔体积的测定是一项重要的实验技术，有着广泛的实际应用，可用于测定分子量比较大的有机物、无机物、同分异构体以及金属离子的偏摩尔体积，用于计算物质溶解度、共价键的构型，可有效的分析物质的结构与特性。

1、使用比重瓶应注意哪些问题？

答：（1）拿比重瓶时应手持其颈部；

（2）比重瓶加满溶液后，瓶内及塞子上的毛细管要不能有气泡产生；

（3）称量前必须用滤纸把比重瓶的外表面擦干净，然后再放到天平上称量。

2、如何使用比重瓶测量颗粒状固体物的密度？

答：（1）将比重瓶洗净干燥，装入一定量的研细的待测固体（装入量视瓶大小而定），称量记为m1。（2）再向瓶中注入部分已知密度为的液体，将瓶敞口放入真空干燥器内，用真空泵抽气约10min，将吸附在固体表面的空气全部除去。然后向瓶中注满液体，塞上塞子。恒温（t℃）10min后，取出比重瓶擦干外壁，并用滤纸吸去塞帽毛细管口溢出的液体，称重为m1’。（3）增加加入待测固体的量，重复步骤（1）（2），并记装入固体后称重为m2，装满液体恒温后称重为m2’。（4）根据下述公式计算待测固体的密度ρs。

3、为提高溶液密度测量精度，可作哪些改进？

答：（1）准确称量以计算溶液的质量分数；

（2）多次测量同一组成溶液的质量，结果取其平均值；

（3）每次称量瓶都要烘干；

（4）动作要敏捷，以减少挥发引起的误差。