物理化學(xué)課件

1、 實(shí)驗(yàn)一、恒溫槽的性能測(cè)試（基礎(chǔ)）一、目的1.了解恒溫槽的構(gòu)造及恒溫原理2. 繪制恒溫槽的靈敏度曲線，學(xué)會(huì)分析恒溫槽的性能。 3. 掌握溫度溫差儀的使用。二、原理1.意義 在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常要求在恒溫及溫度穩(wěn)定的情況下進(jìn)行，這就需要用各種恒溫設(shè)備。通常用恒溫槽來(lái)控制溫度維持恒溫，以保證溫度保持相對(duì)穩(wěn)定，即在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。一般使用的恒溫槽波動(dòng)范圍約在±0.1左右2. 原理 恒溫槽是物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中常用設(shè)備之一。恒溫槽之所以能恒溫，主要是依靠恒溫控制器來(lái)控制恒溫槽的熱平衡。當(dāng)恒溫槽因?qū)ν馍岫顾疁亟档蜁r(shí)，恒溫控制器就驅(qū)使恒溫槽內(nèi)的加熱器工作，待加熱到所需溫度時(shí)，它又使其停止加熱

2、，這樣就使槽溫保持恒定。3. 構(gòu)造 恒溫槽裝置是多種多樣的，但它們大都包括敏感元件（或稱感溫元件）、控制元件、加熱元件三部分。由敏感元件將溫度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)（或其它信號(hào)）而輸送給控制元件，再由控制元件發(fā)出指令，讓加熱元件工作或停止。4. 介質(zhì)恒溫槽中的液體介質(zhì)可根據(jù)溫度控制的范圍而異，一般來(lái)說(shuō)，可采用以下液體介質(zhì):-6030用乙醇或乙醇水溶液；090用水；80160用甘油或甘油水溶液；70200用液體石蠟、汽缸潤(rùn)滑油、硅油。比較常用的是恒溫水浴。5. 溫度傳遞的滯后效應(yīng)恒溫槽的溫度控制裝置屬于“通”“斷”類型，當(dāng)加熱器接通后，恒溫介質(zhì)溫度上升。但熱量的傳遞需要時(shí)間，因此常出現(xiàn)溫度傳遞的滯后，往往

3、是加熱器附近介質(zhì)的溫度超過(guò)設(shè)定溫度，所以恒溫槽的溫度超過(guò)設(shè)定溫度。同理，降溫時(shí)也會(huì)出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。由此可知，恒溫槽控制的溫度有一個(gè)波動(dòng)范圍，并不是控制在某一固定不變的溫度。6. 靈敏度控溫效果可以用靈敏度t表示:7.影響恒溫槽靈敏度的因素很多，大體有:(1) 恒溫介質(zhì)流動(dòng)性好，傳熱性能好，控溫靈敏度就高;(2) 加熱器功率要適宜，熱容量要小，控溫靈敏度就高;(3) 攪拌器攪拌速度要足夠大，才能保證恒溫槽內(nèi)溫度均勻;(4) 感溫元件要靈敏(5) 環(huán)境溫度與設(shè)定溫度的差值越小，控溫效果越好。8.靈敏度曲線3、 儀器與試劑超級(jí)恒溫槽、 溫度溫差儀4、 實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)25oC的靈敏度1. 將蒸餾水注入浴槽至

4、容積的2/3處2. 打開(kāi)電源，設(shè)定回差為0.13. 設(shè)定恒溫溫度，設(shè)定溫度為24.5oC，打開(kāi)加熱開(kāi)關(guān)、攪拌開(kāi)關(guān);4. 將溫度溫差儀的探頭放入水浴中間，打開(kāi)溫度溫差儀的開(kāi)關(guān)。待停止加熱后，根據(jù)溫度 溫差儀的溫度，重新設(shè)定溫度。若此時(shí)溫度為24.8 oC，則設(shè)定溫度為24.7 oC5. 靈敏度測(cè)量 恒溫10分鐘后，開(kāi)始讀數(shù)，要求每0.5分鐘讀數(shù)一次，測(cè)定60min。五.數(shù)據(jù)記錄時(shí)間min0.511.522.533.544.55溫度時(shí)間min溫度時(shí)間min溫度6、 數(shù)據(jù)處理1 以時(shí)間為橫坐標(biāo)、溫度為縱坐標(biāo)，繪制35時(shí)溫度時(shí)間曲線。2 計(jì)算恒溫槽的靈敏度。 最高：t1 = 最低：t2 文獻(xiàn)值：恒溫槽

5、的靈敏度：±0.5實(shí)驗(yàn)二燃燒熱的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究）1.通過(guò)萘的燃燒熱測(cè)定，了解燃燒熱實(shí)驗(yàn)裝置各主要部件的作用，掌握燃燒熱的測(cè)定技術(shù)。2.了解恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別及相互關(guān)系。3.學(xué)會(huì)應(yīng)用圖解法校正溫度改變值。二、實(shí)驗(yàn)原理1、燃燒熱是指1摩爾物質(zhì)完全燃燒時(shí)所放出的熱量。若把參加反應(yīng)的氣體和反應(yīng)生成的氣體作為理想氣體處理，則恒容燃燒熱（QVm）與恒壓燃燒熱（QPm）， 有下列關(guān)系式： QPm = QVm +nRT （1） 式中：n為產(chǎn)物與反應(yīng)物中氣體物質(zhì)的量之差；R為氣體常數(shù)；T為反應(yīng)的熱力學(xué)溫度。2、本實(shí)驗(yàn)采用氧彈式量熱計(jì)（卡計(jì)）測(cè)量萘的燃燒熱， 下面是SHR-15燃燒熱實(shí)

6、驗(yàn)裝置示意圖。 攪拌棒 外筒 內(nèi)筒 墊腳 氧彈 傳感器 點(diǎn)火按鍵 電源開(kāi)關(guān) 攪拌開(kāi)關(guān) 點(diǎn)火輸出負(fù)極 點(diǎn)火輸出正極 攪拌指示燈 電源指示燈點(diǎn)火指示燈3、 用氧彈卡計(jì)測(cè)定物質(zhì)的燃燒熱是在恒容條件下進(jìn)行的，所以測(cè)得的為恒容燃燒熱（QVm）。當(dāng)一定量待測(cè)物質(zhì)樣品在氧彈中完全燃燒時(shí)放出的熱量使卡計(jì)本身及氧彈周圍介質(zhì)（本實(shí)驗(yàn)用水）的溫度升高。通過(guò)測(cè)定燃燒前后卡計(jì)（包括氧彈周圍介質(zhì)）溫度的變化值，就可以求算出該樣品的燃燒熱。其關(guān)系式如下： （2） 式中：m為待測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量(g)；Mr為待測(cè)物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。 QVm為待測(cè)物質(zhì)的摩爾燃燒熱；Q點(diǎn)火絲為點(diǎn)火絲的燃燒熱（如果點(diǎn)火絲用鎳絲，則Q點(diǎn)火絲 =3.245

7、kJ/g）；m點(diǎn)火絲為點(diǎn)火絲的質(zhì)量；T為樣品燃燒前后量熱計(jì)溫度的變化值；W卡為量熱計(jì)的水當(dāng)量，它可以通過(guò)已知燃燒熱的標(biāo)準(zhǔn)物（如苯甲酸，它的恒容燃燒熱QV=26460kJ/g）來(lái)標(biāo)定。測(cè)得W卡后，就可以利用（2）式通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其他物質(zhì)的燃燒熱。4、 氧彈是一個(gè)特制的不銹鋼容器，為了保證樣品完全燃燒，氧彈中須充以高壓氧氣或其它氧化劑。因此氧彈應(yīng)有很好的密封性，能耐高溫且耐腐蝕。氧彈放在一個(gè)與室溫一致的恒溫套殼中。盛水桶與套殼之間有一個(gè)高度拋光的擋板，以減少熱輻射和空氣的對(duì)流。熱量計(jì)與周圍環(huán)境的熱交換無(wú)法完全避免，它對(duì)溫度測(cè)量值的影響可用雷諾（Renolds）溫度校正圖校正。 必須注意，這種作圖法進(jìn)

8、行校正時(shí)量熱計(jì)的溫度和外界環(huán)境的溫度不宜相差太大（最好不超過(guò)23），否則會(huì)引進(jìn)誤差5、 雷諾溫度校正圖3 儀器和試劑燃燒熱實(shí)驗(yàn)裝置1套; 壓片機(jī)1臺(tái); 臺(tái)秤1臺(tái)（公用）；電子分析天平1臺(tái)（公用）；SWC-D精密數(shù)字溫差儀1臺(tái); 氧氣鋼瓶及減壓閥 1只（公用） 容量瓶（1000 m L）l只萘（AR）；苯甲酸（AR）；點(diǎn)火絲。分體式 SHR-15燃燒熱實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖 SHR15氧彈式量熱計(jì)恒溫套桶 充氣機(jī) 壓片機(jī) 氧彈SWC-D精密溫度溫差儀 螺桿4、 實(shí)驗(yàn)步驟1.量熱計(jì)的水當(dāng)量（W水）測(cè)定（1）樣品壓片：擦凈壓片機(jī)（見(jiàn)右圖）鋼模， 用臺(tái)稱稱取約0.6g苯甲酸，將鋼模底板裝進(jìn)模子中，從

9、上面倒入已稱好的苯甲酸樣品，徐徐旋緊壓片機(jī)的螺桿，直到將樣品壓成片狀為止。抽去模底的托板，再繼續(xù)向下壓，使模底和樣品一起脫落。將此樣品表 鋼模面的碎屑除去，在分析天平上的準(zhǔn)確稱量后即可供燃燒熱測(cè)定用。 底模托板點(diǎn)火絲片狀試樣（2）裝置氧彈 ：用分析天平準(zhǔn)確稱量一段點(diǎn)火絲（約15cm）的質(zhì)量，擰開(kāi)氧彈，將氧彈頭放在其架子上。將氧彈內(nèi)壁擦干凈，特別是電極下端的不銹鋼接線柱更應(yīng)擦干凈,掛上放入壓好的片狀試樣金屬小杯。小心地將點(diǎn)火絲二端分別在電極的固定下端。將點(diǎn)火絲彎成如圖形狀 。然后在彈杯中注入10ml水，旋緊氧彈蓋。將SHR15燃燒熱實(shí)驗(yàn)裝置電極插頭插在氧彈兩電極上。打開(kāi)電源，若“點(diǎn)火”指示紅燈亮

10、了，說(shuō)明通路，就可以充氧氣了。否則應(yīng)重新裝置氧彈 。氧彈頭架返回 表格 1 進(jìn)出氣孔 SHR15氧彈式量熱計(jì)電極插頭插在 氧彈兩電極上 正極 負(fù)極 坩堝 氧彈頭架SHR15燃燒熱實(shí)驗(yàn)裝置面版圖把氧彈至于充氣機(jī)底座上，氧彈進(jìn)出氣口對(duì)準(zhǔn)充氣機(jī)出氣口，按下充氣機(jī)手柄，先充入少量氧氣（約0.5MPa）, 然后開(kāi)啟氧彈進(jìn)出氣口，借以趕出彈中空氣，再充入約2MPa的氧氣。 充氣壓力 手 顯示表 高壓表 柄 低壓表 減壓閥 調(diào)節(jié)桿 充氣機(jī)出氣口 底座3）燃燒和測(cè)量溫度：將充好氧氣的氧彈放入量熱計(jì)的內(nèi)桶，將SHR15氧彈式量熱計(jì)電極插頭插在氧彈兩電極上。用容量瓶準(zhǔn)確取自來(lái)水3000mL，倒入內(nèi)捅中。水面應(yīng)沒(méi)過(guò)

11、氧彈。如氧彈有氣泡逸出，說(shuō)明氧彈漏氣，尋找原因并排除。打開(kāi)SWC-D精密數(shù)字溫差儀，待水溫基本穩(wěn)定后，將SWC-D精密數(shù)字溫差儀“采零”并“鎖定” 。 SWC-D精密數(shù)字溫差儀面板 待溫度讀數(shù)穩(wěn)定后(變化0.002/min), 開(kāi)始記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù). 當(dāng)記滿20個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)(5min),按“點(diǎn)火”鈕,點(diǎn)火指示燈先亮后熄,且溫度迅速上升,直至兩次讀數(shù)差值小于0.002時(shí),再繼續(xù)測(cè)量40個(gè)數(shù)據(jù)(即10min)后. 實(shí)驗(yàn)停止后，關(guān)閉電源，將傳感器放入外桶。取出氧彈，放出氧彈內(nèi)的余氣。旋下氧彈蓋，檢查樣品燃燒情況。樣品沒(méi)完全燃燒，實(shí)驗(yàn)失敗，須重做。反之，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)成功。2萘的燃燒熱測(cè)定稱取0.5g左右萘，按上述

12、法進(jìn)行壓片、燃燒等實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)完畢后，洗凈氧彈，倒出卡計(jì)盛水桶中的自來(lái)水，并擦干待下次實(shí)驗(yàn)用。將電極線嵌入桶蓋的槽中，蓋上蓋子。打開(kāi)SHR15氧彈式量熱計(jì)的電源，開(kāi)啟“攪拌”開(kāi)關(guān)，進(jìn)行攪拌。將SWC-D精密溫度溫差儀傳感器插入內(nèi)桶水中。五、數(shù)據(jù)處理1、將實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表紀(jì)錄: 室溫:_；氣壓:_kPa；實(shí)驗(yàn)日期:_；儀器名稱型號(hào):_記錄數(shù)據(jù): 燃燒絲長(zhǎng)度_mm；苯甲酸樣品重_g；剩余燃燒絲長(zhǎng)度_mm；水溫_。燃燒絲長(zhǎng)度_mm；萘樣品重_g；剩余燃燒絲長(zhǎng)度_mm；水溫_。a.未點(diǎn)火前：10個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，每隔30秒記錄一次數(shù)據(jù)b.點(diǎn)火后：30個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，每隔30秒記錄一次數(shù)c.平衡后，10個(gè)數(shù)據(jù)

13、點(diǎn)，每隔30秒記錄一次數(shù)據(jù)。2、由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出苯甲酸、萘燃燒前后的T始和T終。3、由苯甲酸數(shù)據(jù)求出水當(dāng)量。4、求出萘的燃燒熱Qv，換算成Qp。 5、將所測(cè)萘的燃燒熱值與文獻(xiàn)值比較，求出誤差并分析誤差產(chǎn)生的原因。 苯甲酸的燃燒熱為-26460 J·g-1； 點(diǎn)火鐵絲的燃燒熱值為: -2.9 J·cm-1。6、 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、待測(cè)樣品需干燥，受潮樣品不易燃燒且稱量有誤。2、注意壓片的緊實(shí)程度，太緊不易燃燒，太松容易裂碎。3、點(diǎn)火絲應(yīng)緊貼樣品，點(diǎn)火后樣品才能充分燃燒。4、點(diǎn)火后，溫度急速上升，說(shuō)明點(diǎn)火成功。若溫度不變或有微小變化，說(shuō)明點(diǎn)火沒(méi)有成功或樣品沒(méi)充分燃燒。應(yīng)檢查原因并排

14、除。5、精密溫度溫差儀“采零”后必須“鎖定”。實(shí)驗(yàn)三、溶解熱的測(cè)定一、目的和要求1.掌握量熱裝置的基本組合及電熱補(bǔ)償法測(cè)定熱效應(yīng)的基本原理。2.用電熱補(bǔ)償法測(cè)定KN03在不同濃度水溶液中的積分溶解熱。3.用作圖法求KN03在水中的微分沖淡熱、積分沖淡熱和微分溶解熱。二、實(shí)驗(yàn)原理1、溶解熱：在恒溫恒壓下，n2摩爾溶質(zhì)溶于n1摩爾溶劑(或溶于某濃度的溶液)中產(chǎn)生的熱效應(yīng)，用Q表示。溶解熱可分為積分溶解熱和微分溶解熱。積分溶解熱：在恒溫恒壓下，一摩爾溶質(zhì)溶于n0摩爾溶劑中產(chǎn)生的熱效應(yīng)，由于過(guò)程中溶液的濃度逐漸改變，因此也稱為變濃溶解熱用Qs表示。微分溶解熱：在恒溫恒壓下，一摩爾溶質(zhì)溶于某一確定濃度的

15、無(wú)限量的溶液中產(chǎn)生的熱效應(yīng)。由于在溶解過(guò)程中溶液濃度可實(shí)際上視為不變，因此也稱為定濃溶解熱。以 表示。2、 沖淡熱：把溶劑加到溶液中使之稀釋，其熱效應(yīng)稱為沖淡熱。它有積分(或變濃)沖淡熱和微分(或定濃)沖淡熱兩種。通常都以對(duì)含有1摩爾溶質(zhì)的溶液的沖淡情況而言。3、 積分沖淡熱：在恒溫恒壓下，把原含一摩爾溶質(zhì)及n01摩爾溶劑的溶液沖淡到含溶劑為n02時(shí)的熱效應(yīng)，亦即為某兩濃度溶液的積分溶解熱之差，以Qd表示。 微分沖淡熱：在恒溫恒壓下，一摩爾溶劑加入某一確定濃度的無(wú)限量的溶液中產(chǎn)生的熱效應(yīng) . 積分溶解熱由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定，其它三種熱效應(yīng)則可通過(guò)Qsn0曲線求得4、 在圖中，AF與BG分別為將一摩爾

16、溶質(zhì)溶于n02和n01摩爾 溶劑時(shí)的積分溶解熱QS，BE表示在含有一摩爾溶質(zhì)的溶液 中加入溶劑，使溶劑量由n02摩爾增加到n01摩爾過(guò)程的積 分沖淡熱Qd。 圖中曲線A點(diǎn)的切線斜率等于該濃度溶液的微分沖淡熱。切線在縱軸上的截距等于該濃度的微分溶解熱。欲求溶解過(guò)程的各種熱效應(yīng)，首先要測(cè)定各種濃度下的積分溶解熱，然后作圖計(jì)算。5、本實(shí)驗(yàn)是采用絕熱式測(cè)溫量熱計(jì)，它是一個(gè)包括杜瓦瓶、磁力攪拌器、電加熱器和測(cè)溫部件等的量熱系統(tǒng)。裝置及電路圖如圖-3-2所示。因本實(shí)驗(yàn)測(cè)定KN03在水中的溶解熱是一個(gè)吸熱過(guò)程，可用電熱補(bǔ)償法，即先測(cè)定體系的起始溫度T，溶解過(guò)程中體系溫度隨吸熱反應(yīng)進(jìn)行而降低，再用電熱補(bǔ)償法使

17、體系升溫至起始溫度，根據(jù)所消耗電能求出熱效應(yīng)Q。 QI2RtUIt 圖-3-2SWC-ZH 溶解熱實(shí)驗(yàn)裝置式中，為通過(guò)電阻為R的電熱器的電流強(qiáng)度(A)；U為電阻絲兩端所加電壓(V)；為通電時(shí)間(s)。利用電熱補(bǔ)償法，測(cè)定KN03在不同濃度水溶液中的積分溶解熱，并通過(guò)圖解法求出其他三種熱效應(yīng)。3、 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑WLS一2數(shù)字恒流源： 0.0lA和0.0lV分辨率雙顯示 SWCIID精密數(shù)字溫度溫差儀：0.001分辨率；0-99秒定時(shí) SWC-ZH量熱器： 功率O20W ，包括杜瓦瓶、漏斗、速度可調(diào)磁力攪拌器 干燥器 研缽 稱量瓶 KN03(A.R.)4、 實(shí)驗(yàn)步驟1.稱取216.2g蒸餾水于量

18、熱器中，按圖圖-3-2裝好量熱器，連好線路。 2.將量熱器上加熱器插頭與WLS-2輸出相接，將傳感器與SWCII接好并插入量熱中。 3.稱取2.5g、1.5g、2.5g、3.0g、3.5g、4.0g、4.0g和4.5g的硝酸鉀，干燥研細(xì)，依次放入干 燥器中，作出18編號(hào)。 4.將WLS2粗調(diào)、細(xì)調(diào)旋鈕逆時(shí)針旋到底，打開(kāi)WIS2電源，開(kāi)始加熱，調(diào)節(jié)WLS -2 電流，使電流I和電壓V的乘積P=I1V1為2.5W(初始值)左右。5.打開(kāi)SWCII電源和攪拌器電源，待量熱器中溫度加熱至高于環(huán)境溫度0.5左右，按 采零鍵并鎖定，同時(shí)將量熱器加料口打開(kāi)，從加樣漏斗處加入編號(hào)l樣品，然后用塞子堵 住加樣口

19、，并開(kāi)始計(jì)時(shí)，記錄電壓和電流值6.溫差值顯示為零時(shí)，加第二份樣品并記下加熱時(shí)間t1，待溫差變?yōu)榱銜r(shí)，再加入第三份 樣品，并記下加熱時(shí)間t2，依次反復(fù)，直至樣品加完測(cè)定完畢。7.算出溶解熱Q=I1V1t(t為加熱時(shí)間)。8.測(cè)定完畢后，切斷電源，打開(kāi)量熱計(jì)，檢查并洗凈放回原處。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理1.根據(jù)溶劑的質(zhì)量和加入溶質(zhì)的質(zhì)量，求算溶液的濃度，以n0表示：2.按QIUt公式計(jì)算各次溶解過(guò)程的熱效應(yīng)。 按每次累積的濃度和累積的熱量，求各濃度下溶液的n0和Qs。3. 將以上數(shù)據(jù)列表并作Qsn0圖，并從圖中求出n80，100，200，300和400處的積分 溶解熱和微分沖淡熱以及n0從80100

20、，100200，200300，300400的積分沖淡熱。（在20附近，硝酸鉀的熱容分別為895.38 J·kg-1·K-1。）6、 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求I、V值恒定，故應(yīng)隨時(shí)注意調(diào)節(jié)。 2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加熱時(shí)間與樣品是累積的，秒表讀數(shù)是累積的，切不可在實(shí)驗(yàn)中途將秒表停 住。 3.固體KNO3易吸水，故稱量和加樣動(dòng)作應(yīng)迅速。固體KNO3在實(shí)驗(yàn)前務(wù)必研磨成粉狀， 以確保樣品充分溶解。 4.量熱器絕熱性能與蓋上各孔隙密封程度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意蓋好，減少熱損失。七、進(jìn)一步擴(kuò)展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)1.測(cè)定無(wú)水硫酸銅和五水硫酸銅溶解熱，并由此計(jì)算五水硫酸銅的水合熱。2.用多個(gè)硝酸鉀試

21、樣重復(fù)溶解與電熱操作，再以濃度為橫坐標(biāo),摩爾溶解熱為縱坐標(biāo)作圖， 即得摩爾溶解熱 與質(zhì)量摩爾濃度b的關(guān)系曲線，利用此曲線 (1)外推求無(wú)限稀摩爾積分溶解熱； (2)按 求各濃度下的摩爾微分溶解熱。式中右端第一項(xiàng)是濃度為時(shí)的積分溶解熱，第二項(xiàng)為曲線上處的斜率與的乘積。可以看出微分 溶解熱也與溫度和濃度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)四、雙液系氣液平衡相圖1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、用沸點(diǎn)儀測(cè)定不同濃度的環(huán)己烷-乙醇體系沸點(diǎn)和氣液兩相平衡組成，并繪制相圖。2、確定環(huán)己烷-乙醇雙液系的最低恒沸點(diǎn)和相應(yīng)組成。3、掌握阿貝折射儀的測(cè)量原理和使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理完全互溶雙液體系: 在常溫下，兩液體物質(zhì)能按任意比例相互溶解的體系。液體的

22、沸點(diǎn):是指液體的蒸氣壓與外界大氣壓相等時(shí)的溫度。在一定的外壓下，純液體有確定的沸點(diǎn)。而雙液體系的沸點(diǎn)不僅與外壓有關(guān)，還與雙液體系的組成有關(guān)。 完全互溶雙液系在恒定壓力下，沸點(diǎn)與組成關(guān)系圖(相圖)大致有三種情況：本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的環(huán)己烷-乙醇雙液系相圖屬于具有最低恒沸點(diǎn)一類的體系。為了測(cè)繪該雙液系的T-x圖，需在氣液平衡后，同時(shí)測(cè)定雙液系的沸點(diǎn)和液相、氣相的平衡組成。實(shí)驗(yàn)中氣液平衡組分的分離是通過(guò)沸點(diǎn)儀實(shí)現(xiàn)的，而各相組成的準(zhǔn)確測(cè)定是通過(guò)阿貝折光儀測(cè)量折射率進(jìn)行的。三、儀器與試劑 4 1沸點(diǎn)儀1套； 阿貝折射儀1臺(tái)；溫度計(jì)；移液管；長(zhǎng)滴管1支；短滴管1；環(huán)己烷；乙醇。 環(huán)己烷的摩爾分?jǐn)?shù)為0.2(0.4,

23、 0.5, 0.6, 0.8)環(huán)己烷-乙醇混合體系(粗配) 5 2 3 1、溫度計(jì)；2、加樣口；3、電熱絲； 4、氣相冷凝液取樣口；5、凹形小槽4、 實(shí)驗(yàn)步驟(一)、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制1、配置乙醇的體積分?jǐn)?shù)為0、0.1、0.3、0.4、0.5、0.6、0.8、0.9、1.0的環(huán)己烷-乙醇溶液。2、用阿貝折光儀分別測(cè)出乙醇、環(huán)己烷及上述配制的各溶液的折射率。3、將環(huán)己烷-乙醇溶液的組成及測(cè)得的折射率作圖即得折射率-組成工作曲線。(二)、安裝沸點(diǎn)儀將干燥的沸點(diǎn)儀如上圖安裝好。檢查帶有溫度計(jì)的橡皮塞是否塞緊，加熱用的電熱絲要靠近底部中心又不得碰上瓶壁。溫度計(jì)的水銀球的位置在支管之下并高于電熱絲1cm左右

24、，水銀球應(yīng)有一半浸入溶液中。(三)、溶液沸點(diǎn)及平衡氣、液兩相組成的測(cè)定從支管2處加入約25ml苯摩爾分?jǐn)?shù)約為0.2的苯-乙醇溶液于燒瓶中，打開(kāi)回流冷卻水，通電加熱使液體至沸騰?；亓饕欢螘r(shí)間，使冷凝液不斷更新5處小球中的液體，直到溫度計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定為止。記下沸騰溫度，停止加熱，充分冷卻后，用滴管分別從冷凝管下端5處及加液口2處取樣，用阿貝折光儀測(cè)定氣相、液相的折射率。將燒瓶中的測(cè)定液倒回原試劑瓶。按同樣的方法分別測(cè)定其它濃度各溶液沸點(diǎn)及平衡氣、液相的折射率。5、 數(shù)據(jù)記錄與處理1.根據(jù)已知數(shù)據(jù)繪制折光率與濃度之間關(guān)系的工作曲線。 2.填寫下表，并繪制乙醇環(huán)己烷的沸點(diǎn) 組成圖。3.找出恒沸組成與恒沸溫

25、度。 樣品序號(hào) 沸點(diǎn) 氣相 液相 折光率組成（乙醇V%） 折光率組成（乙醇V%） 1 2 3 4 5 66、 注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)中盡可能避免過(guò)熱現(xiàn)象，為此每加兩次樣品后，可加入一小塊沸石，同時(shí)要控制好液體的回流速度，不宜過(guò)快或過(guò)慢（回流速度的快慢可通過(guò)調(diào)節(jié)加熱溫度來(lái)控制）。 2、在每一份樣品的蒸餾過(guò)程中，由于整個(gè)體系的成分不可能保持恒定，因此平衡溫度會(huì)略有變化，特別是當(dāng)溶液中兩種組成的量相差較大時(shí)，變化更為明顯。為此每加入一次樣品后，只要待溶液沸騰，正常回流12min后，即可取樣測(cè)定，不宜等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。 3、每次取樣量不宜過(guò)多，取樣時(shí)毛細(xì)滴管一定要干燥，不能留有上次的殘液，氣相取樣口的殘液亦要擦

26、干凈。七、思考題1.沸點(diǎn)儀中的小球D的體積過(guò)大對(duì)測(cè)量有何影響？2.如何判定氣-液相已達(dá)平衡？ 3. 若在測(cè)定時(shí)，存在過(guò)熱或分餾作用，將使測(cè)得的相圖圖形產(chǎn)生什么變化?4. 按所得相圖，討論環(huán)已烷-異丙醇溶液蒸餾時(shí)的分離情況。5.試估計(jì)哪些因素是本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源？實(shí)驗(yàn)五、金屬相圖1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.用熱分析法測(cè)繪Pb-Sn二元金屬相圖，并掌 握應(yīng)用步冷曲線數(shù)據(jù)繪制二元體系相圖的 基本方法；2.了解步冷曲線及相圖中各曲線所代表的物理意義；3.掌握熱分析法的測(cè)量技術(shù)二、實(shí)驗(yàn)原理相是指體系內(nèi)部物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全均勻的一部分。相平衡是指多相體系中組分在各相中的量不隨時(shí)間而改變。aAB研究多相體系的狀

27、態(tài)如何隨組成、溫度、壓力等變量的改變而發(fā)生變化，并用圖形來(lái)表示體系狀態(tài)的變化，這種圖就叫相圖。本實(shí)驗(yàn)采用熱分析法繪制相圖，其基本原理：先將體系加熱至熔融成一均勻液相，然后讓體系緩慢冷卻， 體系內(nèi)不發(fā)生相變，則溫度-時(shí)間曲線均勻改變； 體系內(nèi)發(fā)生相變，則溫度-時(shí)間曲線上會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)或水平段。根據(jù)各樣品的溫度-時(shí)間曲線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)或水平段，就可繪制相aAa/B圖 分析一、純物質(zhì)的步冷曲線如、所示，如從高溫冷卻，開(kāi)始降溫很快，ab線的斜率決定于體系的散熱程度，冷到的熔點(diǎn)時(shí)，固體開(kāi)始析出，體系出現(xiàn)兩相平衡（液相和固相），此時(shí)溫度維持不變，步冷曲線出現(xiàn)水平段，直到其中液相全部消失，溫度才下降。混合物步冷曲

28、線如、所示，如起始溫度下降很快(如ab/段)，冷卻到b點(diǎn)時(shí)，開(kāi)始有固體析出，這時(shí)體系呈兩相，因?yàn)橐合嗟某煞植粩喔淖?，所以其平衡溫度也不斷改變。由于凝固熱的不斷放出，其溫度下降較慢，曲線的斜率較小(bc段)。到了低共熔點(diǎn)c后，體系出現(xiàn)三相平衡L=A(s)+B(s)，溫度不再改變，步冷曲線又出現(xiàn)水平段，直到液相完全凝固后，溫度又開(kāi)始下降。曲線表示其組成恰為最低共熔混合物的步冷曲線，其形狀與純物質(zhì)相似，但它的水平段是三相平衡。 即 L=A(s)+B(s)分析二、相圖由一個(gè)單相區(qū)和三個(gè)兩相區(qū)組成：即 溶液相區(qū)； 純A(s)和溶液共存的兩相區(qū)； 純B(s)和溶液共存的兩相區(qū)； 純A(s)和純B(s)共存

29、的兩相區(qū)；水平線段表示：A(s)、B(s)和溶液共存的三相線；水平線段以下表示純A(s)和純B(s)共存的兩相區(qū)；o為低共熔點(diǎn)。3、 儀器與試劑1. 可控升降溫電爐2. 控溫儀3. Pb，Sn，石墨粉四實(shí)驗(yàn)步驟1. 稱量樣品 用天平稱量含S n量分別為20%，40%，61.9%，80%的Pb-Sn混合物各100克，裝入4 個(gè)樣品管，并在樣品管上方覆蓋一層石墨粉。2. 儀器安裝 將控溫儀與可控升降溫電爐相連3. 測(cè)樣品的步冷曲線 將電爐的冷風(fēng)量調(diào)節(jié)至最小，內(nèi)外控開(kāi)關(guān)位于內(nèi)控，將樣品用坩堝鉗放入爐膛，探頭放入 樣品管，打開(kāi)電爐和控溫儀的開(kāi)關(guān)，置數(shù)（330），將工作置數(shù)開(kāi)關(guān)位于工作，調(diào)節(jié)加熱 量調(diào)節(jié)

30、旋鈕加熱至所需溫度。當(dāng)工作置數(shù)開(kāi)關(guān)位于置數(shù)時(shí)，停止加熱。調(diào)節(jié)冷風(fēng)量旋鈕， 使溫度的下降速度為5-8/分,每分鐘記錄溫度一次至金屬完全凝固為止(要求130)。用 坩堝鉗將樣品管取出，放到窗臺(tái)上。用坩堝鉗將另一個(gè)樣品放入爐膛，測(cè)下一個(gè)步冷曲線。5、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄 實(shí)驗(yàn)日期： ；室溫： ；氣壓： KPa 錫的百分含量 0% (純鉛） 20% 40% 61.9%(低共熔物) 80% 100% (純錫)轉(zhuǎn)折點(diǎn)(t)水平段(t)6、 數(shù)據(jù)處理1. 作不同樣品的步冷曲線，并根據(jù)步冷曲線作出Pb-Sn體系的相圖。2. 找出最低共熔溫度與共熔組成。七、準(zhǔn)備樣品按以下比例配制錫的百分含量0%20%40%61.9%

31、80%100%錫(g)0204061.980100鉛(g)100806038.1200文獻(xiàn)值Pb-Sn體系的熔點(diǎn)對(duì)照表:錫%020406080100熔點(diǎn)溫度327276240190200232最低共熔點(diǎn)溫度181181181181最低共熔混合物組成: 含Sn63%8、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論結(jié)果：實(shí)測(cè)值為T鉛= T錫= T低共熔=計(jì)算實(shí)驗(yàn)偏差：分析產(chǎn)生偏差的原因：有何建議與想法？9、 注意問(wèn)題1. 注意使用坩堝鉗，避免燙傷2. 本實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間較長(zhǎng)，可以合作，每小組測(cè)2個(gè)樣品3. 樣品勿倒掉，下一組繼續(xù)使用4. 用熱分析法繪制相圖時(shí)，被測(cè)定的體系必須處于或接近于平衡狀態(tài)，因此，體系的冷卻速度必須足夠慢，

32、才能得到較好的結(jié)果。十、思考題1.是否可用加熱曲線作相圖，為什么？2.為什么要用步冷曲線作相圖？3.為什么坩鍋中的樣品要加蓋石墨，并嚴(yán)防混入雜質(zhì)？4.實(shí)驗(yàn)用各樣品的總重量為什么要求相等？若總重量不相等有什么影響？5.樣品量和冷卻速度對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響？實(shí)驗(yàn)六、粘度的測(cè)定（基礎(chǔ)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)會(huì)烏氏粘度計(jì)的使用2. 測(cè)定乙醇的粘度二、實(shí)驗(yàn)原理液體在流動(dòng)時(shí)，由于分子間的相互作用，產(chǎn)生了阻礙運(yùn)動(dòng)的內(nèi)摩擦力，粘度就是這種內(nèi)摩擦力的表現(xiàn)。當(dāng)液體在垂直的毛細(xì)管內(nèi)流出時(shí)，服從泊塞葉公式對(duì)于同一粘度計(jì)而言，r, h, L, V是常數(shù)不同液體之間則有 因而，以水作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，就可以求出其他物質(zhì)的粘度3、 儀器

33、與試劑1.烏氏粘度計(jì)2. 無(wú)水乙醇3. 蒸餾水4. 秒表四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 乙醇粘度的測(cè)定取干燥潔凈的粘度計(jì)一支，由A管加入無(wú)水乙醇約10ml，用食指堵住C管，用洗耳球 由B管慢慢抽氣，使液面上升至球1中部，松開(kāi)食指，液體流下，液面達(dá)到刻度線a 時(shí)按下秒表，開(kāi)始計(jì)時(shí)液面達(dá)到刻度線b時(shí) ，停止計(jì)時(shí)。重復(fù)3次，取平均值。2. 水的粘度的測(cè)定 將無(wú)水乙醇倒回原瓶，洗凈粘度計(jì)，加入蒸餾水，測(cè)其粘度3次，取平均值。測(cè)定完畢， 將粘度計(jì)倒置。5、 數(shù)據(jù)記錄及處理1.填寫下表次數(shù)123平均值t乙醇t水液體溫度2. 計(jì)算乙醇的粘度實(shí)驗(yàn)七、液體飽和蒸氣壓的測(cè)定(基礎(chǔ))一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 用等壓計(jì)測(cè)定不同溫度下環(huán)己烷

34、的飽和蒸汽壓2. 學(xué)會(huì)由圖解法求環(huán)己烷的平均摩爾氣化熱和正常沸點(diǎn)二、實(shí)驗(yàn)原理溫度越高，能逸出液面的分子數(shù)越多，因此，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，液面上的飽和蒸氣壓就越高。當(dāng)液體的飽和蒸氣壓與外界壓力相等時(shí)，液體便沸騰，此時(shí)的溫度稱為液體的沸點(diǎn)。液體的沸點(diǎn)隨外壓的變化而變化，若外壓為標(biāo)準(zhǔn)壓力（取100KPa），則液體的沸點(diǎn)就稱為正常沸點(diǎn)。由熱力學(xué)理論我們知道，液體飽和蒸氣壓隨溫度變化的定量關(guān)系，可由克勞修斯-克拉貝龍（Clausius-Clapeyron）方程給出： 式中p為液體在溫度T 時(shí)的飽和蒸氣壓，R為氣體常數(shù)，R8.314J/(K·mol)在溫度較小的變化范圍內(nèi)，可視為與溫度無(wú)關(guān)，積分上式

35、可得：由上式可知，若以 Hm 對(duì) R作圖應(yīng)得一直線，直線的斜率所以由實(shí)驗(yàn)測(cè)定幾個(gè)不同溫度下的飽和蒸氣壓，用圖解法求得直線的斜率m，根據(jù)上測(cè)定飽和蒸式即可求出氣壓的常用方法有動(dòng)態(tài)法和靜態(tài)法兩種，本實(shí)驗(yàn)采用后者。即在一定的溫度下，直接測(cè)定體系的壓力，測(cè)定時(shí)要求體系內(nèi)無(wú)雜質(zhì)氣體。為此用一個(gè)球管與一個(gè)U型管相連，構(gòu)成了實(shí)驗(yàn)測(cè)定的裝置，其外形如圖1所示。3、 儀器與試劑球a中盛有被測(cè)液體，故a稱之為樣品池，U 形管bc部分以被測(cè)液體作為封閉液，這一部分稱為等壓計(jì)。1. 等壓計(jì)2. 儲(chǔ)氣罐3. 真空泵4. 數(shù)字壓力計(jì)5. 溫度溫差儀圖1 等壓計(jì)示意圖 6. 環(huán)己烷4、 實(shí)驗(yàn)步驟1. 將環(huán)己烷裝入等壓計(jì)中2

36、. 儀器安裝3. 檢查系統(tǒng)是否漏氣 關(guān)閉平衡閥門1，使其與大氣隔絕。打開(kāi)平衡閥門2 ，減壓，關(guān)閉平衡閥門2。如果系 統(tǒng)漏氣，則壓力計(jì)的讀數(shù)上升。4. 大氣壓力下沸點(diǎn)的測(cè)定 接通冷凝管，打開(kāi)平衡閥門1，使其與大氣相通。開(kāi)啟電爐，加熱水浴，使等壓計(jì)內(nèi)的環(huán) 己烷沸騰35分鐘，以排除球1,2之間的空氣。停止加熱，不斷攪拌，當(dāng)溫度降至一定 程度時(shí)，球2,3之間的U型管內(nèi)氣泡逐漸消失，球2液面上升，球3液面下降，當(dāng)兩邊液 面達(dá)到同一高度時(shí)，關(guān)閉活塞1，記錄壓力值和溫度。5. 測(cè)不同溫度下環(huán)己烷的飽和蒸汽壓 為防止空氣倒灌入球1，立即打開(kāi)平衡閥門2，減壓47kPa，關(guān)閉平衡閥門2(減壓過(guò)程 實(shí)際上是無(wú)法控制

37、的，操作時(shí)，只要壓力降低，就可以關(guān)閉)。液體又重新沸騰，繼續(xù)攪 拌，液面等高時(shí)，記錄溫度與壓力，同時(shí)打開(kāi)平衡閥門2，減壓，重復(fù)以上步驟，讀出另 一組的溫度與壓力。5、 數(shù)據(jù)記錄及處理1. 數(shù)據(jù)記錄壓力溫度第一次第二次第三次六、注意事項(xiàng)1. 系統(tǒng)不能漏氣，要注意檢查2. 讀數(shù)時(shí)，既要觀察液面，又要記錄溫度與壓力，還要，減壓，必要時(shí)可以略微提前，同 學(xué)之間要密切合作實(shí)驗(yàn)八、凝固點(diǎn)降低法測(cè)相對(duì)分子質(zhì)量1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握一種常用的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定方法。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步理解稀溶液理論。二、實(shí)驗(yàn)原理含非揮發(fā)性溶質(zhì)的二組分稀溶液（當(dāng)溶劑與溶質(zhì)不生成固溶體時(shí)）的凝固點(diǎn)將低于純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)。這是稀溶液的依

38、數(shù)性質(zhì)之一，當(dāng)指定了溶劑的種類和數(shù)量后，凝固點(diǎn)降低值取決于所含溶質(zhì)分子的數(shù)目，即溶劑的凝固點(diǎn)降低值與溶液的濃度成正比。這就是稀溶液的凝固點(diǎn)降低公式。 式中：T0為溶劑的凝固點(diǎn)；T為溶液的凝固點(diǎn)；Kf為質(zhì)量摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)，簡(jiǎn)稱為凝固點(diǎn)降低常數(shù)；m 為溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度。 因?yàn)樗裕?）式可改為 式中：M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量（單位為g·mol-1）； g和W分別表示溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量（單位為g）如已知溶劑的值，則可通過(guò)實(shí)驗(yàn)求出T值，利用（2）式求溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。需要注意，如溶質(zhì)在溶液中發(fā)生解離或締合等情況，則不能簡(jiǎn)單地應(yīng)用公式（2）加以計(jì)算。濃度稍高時(shí)，已不是稀溶液，致使測(cè)得的相對(duì)分子

39、質(zhì)量隨濃度的不同而變化。為了獲得比較準(zhǔn)確的分子量數(shù)據(jù)，常用外推法，即以（2）式中所求得的相對(duì)分子質(zhì)量為縱坐標(biāo)，以溶液濃度為橫坐標(biāo)作圖，外推至濃度為零而求得較準(zhǔn)確的相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)值。三、實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是凝固點(diǎn)的精確測(cè)量凝固點(diǎn)是指在一定壓力下，固液兩相平衡共存的溫度。 理論上，在恒壓下對(duì)單組分體系只要兩相平衡共存就可達(dá)到這個(gè)溫度。實(shí)際上，只有固相充分分散到液相中，也就是固液兩相的接觸面相當(dāng)大時(shí)，平衡才能達(dá)到。例如將冷凍管放到冰浴后溫度不斷下降，達(dá)到凝固點(diǎn)后，由于固相是逐漸析出的，當(dāng)凝固熱放出速度小于冷卻速度時(shí)，溫度還可能不斷下降，因而使凝固點(diǎn)的確定較為困難。為此，可先使液體過(guò)冷，然后突然攪拌。這樣，固

40、相驟然析出就形成了大量微小結(jié)晶，保證了兩相的充分接觸。圖a：從而使凝固點(diǎn)的測(cè)定變得容易進(jìn)行了。純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)相當(dāng)于冷卻曲線中的水平部分所指的溫度。冷卻曲線圖b：部分溶劑凝固后，剩余溶液的濃度逐漸增大，平衡溫度也要逐漸下降。如果溶液的過(guò)冷程度不大，可以將溫度回升的最高值作為溶液的凝固點(diǎn)。圖中c：若過(guò)冷太甚，凝固的溶劑過(guò)多，溶液的濃度變化過(guò)大，所得凝固點(diǎn)偏低，必將影響測(cè)定結(jié)果。因此實(shí)驗(yàn)操作中必須注意掌握體系的過(guò)冷程度。四、藥品儀器 五、測(cè)量裝置1.凝固點(diǎn)測(cè)定儀2.溫度溫差儀A：冷凍管B：溫度溫差儀C，D：攪拌器E：外套管F：冰水浴G：溫度計(jì)3.溫度計(jì)（050） 4.吸耳球5.秒表6.環(huán)己烷（A.R

41、）7.萘（A.R）本實(shí)驗(yàn)采用環(huán)己烷作溶劑，萘作溶質(zhì)，用連續(xù)記錄時(shí)間溫度法（步冷曲線法），作圖外推確定凝固點(diǎn)。6、 實(shí)驗(yàn)步驟1 安裝儀器。取自來(lái)水注入冰浴槽中，然后加入冰屑以保持水溫在3-3.5左右。2純環(huán)己烷的凝固點(diǎn)的測(cè)定：用移液管取40ml環(huán)己烷注入冷凍管中，并把冷凍管插入作為空氣浴的外套管中（注意：勿使冷凍管外壁與外套管相接觸），均勻緩慢的攪拌以每1-2秒鐘一次為宜，注意溫度的變化。開(kāi)動(dòng)秒表，每20秒鐘記錄溫度一次，達(dá)到凝固點(diǎn)后每2-3分鐘記錄一次。讀數(shù)最好精確到0.002做完一次以后，取出冷凍管用手溫?zé)嶂?，使析出的結(jié)晶全部融化，按上述方法再測(cè)定二次。3溶液凝固點(diǎn)的測(cè)定：取出冷凍管，用手溫

42、熱之，使環(huán)己烷結(jié)晶融化。精確稱取0.1-0.15g萘。然后投入到冷凍管內(nèi)的溶劑中，防止粘著于管壁、溫度計(jì)或攪拌器上。待萘全部溶解后，按上述方法，測(cè)定溶液的冷卻曲線。重復(fù)三次。再取溶質(zhì)一份加入冷凍管中，同法測(cè)定三次。7、 數(shù)據(jù)記錄與處理1. 填寫下表格物質(zhì)質(zhì)量 凝固點(diǎn) 凝固點(diǎn)降低值凝固點(diǎn)平均值環(huán)己烷123萘1232. 作步冷曲線，求T0 ，Tf 。3. 計(jì)算環(huán)己烷的質(zhì)量4. 根據(jù)公式，計(jì)算M5. 與標(biāo)準(zhǔn)值比較，計(jì)算誤差八、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 結(jié)果：實(shí)測(cè)值為M= 計(jì)算實(shí)驗(yàn)偏差： 分析產(chǎn)生偏差的原因： 有何建議與想法？9、 注意事項(xiàng)1. 攪拌時(shí)勿使攪拌器與溫度計(jì)或管壁相觸；2. 過(guò)冷程度不能太大；3.

43、加樣時(shí)防止樣品粘著于管壁、溫度計(jì)或攪拌器上；4. 溫度控制在要求范圍內(nèi)十、思考題1. 凝固點(diǎn)降低法測(cè)相對(duì)分子質(zhì)量公式，在什么條件下才能適用？2. 在冷卻過(guò)程中，冷凍管內(nèi)固液相之間和寒劑之間，有哪些熱交換？它們對(duì)凝固點(diǎn)的測(cè)定 有何影響？3. 當(dāng)溶質(zhì)在溶液中有離解、締合和生成絡(luò)合物的情況時(shí)，對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定值的影響如 何？4. 影響凝固點(diǎn)精確測(cè)量的因素有哪些？實(shí)驗(yàn)九、電導(dǎo)法測(cè)難溶鹽的溶解度 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解溶液電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率等基本概念。2、測(cè)定難溶鹽CaCO3的電導(dǎo)率，計(jì)算CaCO3的溶度積Ksp。3、掌握電導(dǎo)率儀的測(cè)量原理和使用方法二、實(shí)驗(yàn)原理1、電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率導(dǎo)體導(dǎo)電

44、能力的大小，常以電阻的倒數(shù)1/R表示，即G=1/R，G稱為電導(dǎo)，單位：S。 又R=(l/A) 根據(jù)電導(dǎo)與電阻的關(guān)系G=(1/)(A/l)=(A/L)，稱為電導(dǎo)率。單位：S×m-1。摩爾電導(dǎo)率：在含1mol電解質(zhì)的溶液中電極相距1米時(shí)溶液的電導(dǎo)。Lm=/c (c: mol×m-3，L: S×m2× mol-1) 物理意義：相當(dāng)于長(zhǎng)為1米，截面積為1米2導(dǎo)體的電導(dǎo)。2、CaCO3飽和溶液溶度積(KSP)的測(cè)定 利用電導(dǎo)法能方便地求出微溶鹽的溶解度，再利用溶解度得到其溶度積值。CaCO3 = Ca2+ + CO32- KSP = C(Ca2+)·C(

45、CO32-) = C2Lm(CaCO3)=(CaCO3)/c (CaCO3)= (溶液)- (水)由于CaCO3是難溶鹽，所以其飽和溶液的濃度則很低，所以式中Am(CaCO3)可以認(rèn)為就是無(wú)限稀釋時(shí)的摩爾電導(dǎo)率(鹽)，并根據(jù)離子獨(dú)立移動(dòng)定律可得：Am(CaCO3)= Am(CaCO3) = Am(Ca2+)+Am(CO32-)= 273´10-4 S*m2* mol-1(Am (1/2Ca2+)=59.4´10-4 S*m2×*mol-1 LAm(1/2CO32-)=77.1´10-4 S*m2*mol-1)所以c =(CaCO3)/ Am(CaCO3)

46、 3、 儀器藥品電導(dǎo)率儀; 電導(dǎo)池; 電導(dǎo)電極; 移液管;燒杯，錐形瓶Ca(OH)2, Na2CO34、 實(shí)驗(yàn)步驟 (一)、校正儀器 1打開(kāi)電源開(kāi)關(guān) 2扳“量程選擇開(kāi)關(guān)旋紐”至“檢查”檔，同時(shí)調(diào)節(jié)“溫度調(diào)節(jié)旋紐”至25oC。 3. 調(diào)節(jié)“常數(shù)補(bǔ)償旋紐”至100s/cm。 4如果電極常數(shù)為1.091，則調(diào)節(jié)“校正調(diào)節(jié)旋紐”至109.1，至此儀器校正結(jié)束。（二）測(cè)定CaCO3溶液電導(dǎo)率 1.CaCO3飽和溶液的制備：利用石灰水和純堿制備CaCO3飽和溶液，將上層清液去除， 加入蒸餾水，沉淀，除去上層清液，再加入蒸餾水，重復(fù)3次。 2.CaCO3溶液電導(dǎo)率的測(cè)定：將上層溶液倒入一干燥的錐形瓶中，把電

47、導(dǎo)電極放入錐形 瓶中，扳“量程選擇開(kāi)關(guān)旋紐”至“I”檔，如果顯示器無(wú)讀數(shù)，則可扳至下一檔，恒 溫測(cè)其電導(dǎo)，然后換溶液兩次，求平均值。（三）測(cè)定蒸餾水的電導(dǎo)率 取約100ml蒸餾水放入一干燥的錐形瓶?jī)?nèi)，10min后，測(cè)其電導(dǎo)，求平均值5、 數(shù)據(jù)處理1.填表K1K2K3(平均)CaCO3溶液蒸餾水2、 計(jì)算CaCO3飽和溶液的溶解度與容度積（文獻(xiàn)值0.0013g/100gH2O, 1.3*10-4 mol*L-1）實(shí)驗(yàn)十、電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握對(duì)消法測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)的原理及SDC數(shù)字電位差綜合測(cè)試儀的使用方法;2.練習(xí)電極的制備和處理方法3.加深對(duì)液接電勢(shì)概念的理解及學(xué)會(huì)消除液接電勢(shì)的方

48、法4.測(cè)定電極電勢(shì) 二、實(shí)驗(yàn)原理電池由正、負(fù)兩個(gè)電極組成，電池的電動(dòng)勢(shì)等于兩個(gè)電極電勢(shì)的差值。E = + -j-j+是正極的電極電勢(shì)，-是正極的電極電勢(shì)。在電化學(xué)中，電極電勢(shì)的絕對(duì)值至今還無(wú)法測(cè)定，而是以某一電極的電極電勢(shì)作為零，然后將其它的電極與它組成電池，規(guī)定該電池的電動(dòng)勢(shì)為該被測(cè)電極的電極電勢(shì)。通常將標(biāo)準(zhǔn)氫電極(即氫氣為101325Pa下的理想氣體、溶液中“(H+)為1)的電極電勢(shì)規(guī)定為零。由于氫電極制備及使用不方便等缺點(diǎn)，一般常用另外一些制備工藝簡(jiǎn)單、易于復(fù)制、電勢(shì)穩(wěn)定的電極作為參比電極來(lái)代替氫電極。常用的有甘汞電極和氯化銀電極等，這些電極與標(biāo)準(zhǔn)電極比較而得到的電勢(shì)已精確測(cè)定本實(shí)驗(yàn)是測(cè)定銅電極在不同濃度的電極電勢(shì)。將待測(cè)銅電極與飽和甘汞電極組成如下電池：(-) Hg(l)-Hg2Cl2(s)KCl(飽和溶液)Cu2+(a1)Cu (s) (+)正極反應(yīng)為： Cu2+ 2e Cu 負(fù)極反應(yīng)為： 2Hg 2Cl-Hg2Cl2 2e電池電動(dòng)勢(shì)為：E = + - - = Cu2+/Cu + (RT/2F)l