实验5 偏摩尔体积的测定
实验5 偏摩尔体积的测定
实验九 NaCl —水溶液偏摩尔体积的测定1 实验目的 (1) 掌握用比重瓶测定溶液密度的方法。
(2) 加深理解偏摩尔量的物理意义。
(3) 测定NaCl —水溶液中各组分的偏摩尔体积。
2 实验原理在T,p 不变的多组分体系中，某组分i 的偏摩尔体积定义为(1)若为二组分体系，则有(2) (3)体系总体积Ｖ＝ｎ1Ｖ1，m +ｎ2Ｖ2。
m (4)其中n 1和n 2分别为溶液中组分1和2的摩尔数。
将(4)式两边同除以溶液质量ＷWV M m W V M m W Vm m ,222,111+= (5) 式中m 1和m 2分别为溶液中组分1和2的质量，M 1和M 2分别为溶液中组分1和2的摩尔质量。
令α=WV（6）11,1α=M V m （7）22,2α=M V m (8)式中α是溶液的比容; α1，α2分别为组分1、2的偏质量体积。
将(6)、(7)、(8)式代入(5)式可得:α＝Ｗ1α1+Ｗ2α2 = (1-Ｗ2)α1+Ｗ2α2 =α1 +(α2-α1)W 2 (9)式中W 1和W 2分别为溶液中组分1和2的质量分数。
将(9)式对Ｗ2微分:212ααα+-=∂∂W (10) 即 212W ∂∂+=ααα (11)将(11)代回(9)，整理得221W W ∂∂-=ααα (12) 和 212W W ∂∂+=ααα(13)图1-1 比容-质量百分比浓度关系所以，实验求出不同浓度溶液的比容α，作α—Ｗ2关系图，得曲线ＣＣ′(见图1-1)。
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α1和α2，再由关系式(7)和（8）就可求出Ｖ1,m 和Ｖ2,m 。
3 仪器 药品恒温设备 1套 分析天平 (公用) 比重瓶(10mL) 5个 工业天平 (公用)磨口三角瓶(50mL) 5个 NaCl(分析纯) 纯水4 实验步骤 1.溶液的配置调节恒温槽温度为(25.0±0.1)℃。
溶液偏摩尔体积的测定实验报告
溶液偏摩尔体积的测定实验报告
实验目的：
测定溶液的偏摩尔体积。
实验原理：
溶液的偏摩尔体积是指在一个特定温度下，溶质在溶液中单位摩尔体积的变化量。
偏摩尔体积可以通过对溶液稀释的实验来测定，根据实验数据可以绘制出摩尔体积随溶液浓度变化的曲线。
实验步骤：
1. 准备一定浓度的溶液A，并称取一定体积的溶液A。
2. 先称取一定体积的纯溶剂B，随后将溶液A定量加入纯溶剂B中，制备一系列不同浓度的溶液。
3. 分别测量不同浓度的溶液的摩尔体积，记录浓度和对应的摩尔体积数据。
4. 根据实验数据绘制摩尔体积随浓度变化的曲线。
实验数据：
溶液浓度 / mol/L 摩尔体积 / mL
0.1 50
0.2 48
0.3 45
0.4 42
0.5 40
实验结果：
根据实验数据绘制的摩尔体积随浓度变化的曲线如下：
实验讨论：
根据曲线可以看出，随着溶液浓度的增加，摩尔体积逐渐减小，这说明溶质在溶液中占据的体积随着浓度的增加而减小。
这可能是由于溶质分子在溶液中的相互作用力导致的。
结论：
本实验测定了溶液的偏摩尔体积，实验结果显示溶质在溶液中占据的体积随着溶液浓度的增加而减小。
物化实验偏摩尔体积测定
五、数据记录及处理室温：32℃气压：101.5KPa1.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ω1 M1 M2 M瓶+m溶液M溶液ραω20 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 0.200.90 9.0142 1.10129 15.3134 5.3330 0.9725 1.0283 0.10 1.00 10.0012 015.4641 5.4837 1.0000 1.0000图1 溶液的比容—质量百分数关系Y=1.0097+0.1713X+0.1098Xαω21β2βk 1.0000 0 1.0000 1.2056 0.1713 1.0283 0.10 1.0108 1.2500 0.1933 1.0492 0.20 1.0074 1.2656 0.2152 1.0762 0.30 1.0047 1.2893 0.2372 1.1000 0.40 0.9987 1.3096 0.2591 1.12950.500.99091.32820.28111.1387 0.60 0.9578 1.3215 0.30311.1655 0.70 0.9393 1.3557 0.32501.2231 0.80 0.9469 1.3663 0.34701.2439 0.90 0.9114 1.3540 0.36891.2983 1.00 0.9083 1.2983 0.3909六、注意事项1.实际需配制9份溶液，可用移液管加液，但乙醇含量根据称重算得。
偏摩尔体积的测定
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。
偏摩尔体积的测定
四．实验步骤：1.分别配置体积百分数为0%，20%，40%，60%，80%，100%的乙醇水溶液。
每份溶液的体积都控制在50ml左右。
2.将比重瓶洗净晾干，最好放在干燥橱干燥一会，然后放在电子天平上精确测量空的比重瓶质量。
3.用注射器向比重瓶内注入蒸馏水，然后再次放在电子天平上称重。
4.将3中的比重瓶的水倒去，然后用待测液清洗两到三次，在利用注射器向比重瓶依次注入待测的乙醇水溶液。
五．注意事项：1.注意比重瓶的毛细管部分非常脆弱，小心取放。
2.向比重瓶内注入溶液时不能有气泡。
3.称重时应用滤纸条包住比重瓶，不能直接用手取放比重瓶六．实验数据一号比重瓶：空瓶质量：12.0115g 注满水质量：21.8463g 容积：9.8637ml二号比重瓶：空瓶质量：9.3435g 注满水质量：19.6191g 容积：10.3058ml溶液配置（体积分数）：0%：50ml蒸馏水20%：10ml乙醇+40ml蒸馏水40%：20ml乙醇+30ml蒸馏水60%：30ml乙醇+20ml蒸馏水80%：40ml乙醇+10ml蒸馏水100%：50ml乙醇乙醇体积分数一号比重瓶二号比重瓶20% 21.5751g 19.2222g40% 21.2691g 19.0240g60% 20.9561g 18.6709g80% 20.4520g 18.1468g100% 19.8255g 17.4827g乙醇质量分数比容（一号比重瓶）比容（二号比重瓶）16.516% 1.0314 1.043234.535% 1.0655 1.064654.274% 1.1028 1.104975.992% 1.1686 1.1707100% 1.2628 1.2662由图像得到，对于比容2，当乙醇质量分数为30%，比容为2.6203 对于比容1，当乙醇质量分数为30%，比容为2.6545 质量分数为30%的溶液中，乙醇的偏摩尔体积为58.302，水的偏摩尔体积为18.053100g时体积为108.2285㎝³七．实验思考：可能引起本实验的误差的有哪些？1.从电子天平角度分析：没有等读数稳定下来就读数；电子天平测量时需关闭玻璃门；直接用手将比重瓶放入天平室；2.从配置溶液过程分析：量取乙醇体积有误差；3.从实验仪器药品分析：本组实验所用的注射器针头粗细不一样，难以直接将溶液直接住满比重瓶；乙醇不纯；可能在毛细管处存在我们没有发现的气泡；实验总结：本实验关键在于配置溶液以及使用电子天平读数，难度虽不大，但都是些比较精细的操作过程，需要本组成员细心且耐心去对待这个实验。
物理化学实验报告 偏摩尔体积
物理化学实验报告偏摩尔体积的测定1.实验目的及要求：（1）配制不同浓度的NaCI水溶液，测定各溶液的密度（2）计算溶液中各组分的偏摩尔体积（3）学习用密度瓶测定液体的密度2.实验原理：根据热力学概念，体系的体积V为广度性质，其偏摩尔量则为强度性质。
设体系有两组分A,B，体系的总体积V是温度，压力n A和n B的函数，即：V=f(n A, n B,T,P)组分A,B的偏摩尔体积定义为：V A=(∂V∂n A )T,P,nBV B=(∂V∂n B)T,P,nA在恒定温度和压力下：dV=(∂V∂n A )T,P,nBd n A+（∂V∂n B)T,P,nAd n BdV=V A d n A+ V B d n B偏摩尔量是强度性质，与体系浓度有关，而与体系总量无关。
体系总体积可积分得到：V=n A V A+n B V B恒温条件下在进行微分:dV=n A dV A+V A d n A+n B dV B+ V B d n B得吉布斯—杜亥姆方程：n A dV A+n B dV B=0在B为溶质，A 为溶剂的溶液中，设V A∗为纯溶剂的摩尔体积；V∅,B定义为溶质B的表观摩尔体积，则：V∅,B=V−n A V A∗n BV=n A V A∗+n B V∅,B 在恒定T,P及n A条件下，将上式对n B偏微分，可得：V B=(∂V∂n B)T,P,nA=V∅,B+n B(∂V∅,B∂n B)T,P,nAV A=1n A（n A V A∗+n B V∅,B−n B V B）结合以上两式得：V A=V A∗−n B2n A(∂V∅,B∂n B)T,P,n Ab B为B的质量摩尔浓度（b B=n B/（n A M A）; V∅,B为B的表观摩尔体积；ρ，ρA∗为溶液及纯溶剂A的密度；M A,M B为A.B两组份的摩尔质量。
可得：V∅,B=1b B(1+b B M Bρ−1ρA∗)V∅,B=ρA∗−ρb BρρA∗+M Bρ本实验测定NaCI水溶液中NaCI和水的偏摩尔体积，根据德拜—休克尔理论，NaCI水溶液中NaCI的表观偏摩尔体积V∅,B随√b B变化呈线性变化关系，因此作如下变换：(∂V∅,B∂n B)T,P,nA=1n A M A(∂V∅,B∂b B)T.P,nA =1n A M A(∂V∅,B∂√b B∗∂√b B∂b B) T.P,n A最终得到：V A=V A∗−M A bB322(∂√b B)T,P,nAV B=V∅,B+√b B2(∂V∂√b B)T,P,nA配制不同浓度的溶液，测定纯溶剂与溶液的密度，做出V∅,B—√b B图，可得到一直线，求出直线斜率。
偏摩尔体积测定
C B
H
E 组份2重量百分数
式两边乘Ｍ1（组分1 的摩尔质量）
A 图1
G 2
D
G2 图
1
dV AB M 1 V1,m W1 d M1
ห้องสมุดไป่ตู้
组分1的偏 摩尔体积
同理可证明求得DF×M2为组分2的偏摩尔体积V2,m
t ,s 温度定为ts时该物质的密度 t ,m 温度定为tW时水的密度
偏摩尔体积 在T，P不变下，多组分均相体系中，组分为n1、n2、 n3…ni 摩尔时，体系的广度性质（如体积、熵、吉布 斯自由能等）对各组分摩尔数的偏微分，称为偏摩尔 量
体积的偏摩尔量为：
Vi,m
V = ni T , P ,n j i
一定T,P下，体系的体积V 和各偏摩尔 体积V1，m,V2，m….之间有如下关系：
V = nV i i,m
i=1
k
对二组分体系
V =nV 1 1,m +n2V2,m
偏摩尔体积有各种求法，最常用有回归分析法和图解法 图解法（截矩法） 设有W1克组分1和W2克组分2混合，溶液的密度为ρ， 溶液的体积为
实验目的
偏摩尔体积的测定
1. 配制不同浓度乙醇水溶液，测定各溶液中各组份 的偏摩尔体积。 2. 学会用比重管测定液体密度的方法。 3. 通过实验加深对偏摩尔体积的理解。 实验原理 密度是单位体积物质的质量，可由下式表示：
m t = V
单位：Kg· m-3 ；g· mL-1
某种物质对于水的相对密度定义为
两式相比得
dD dV 1 V 1 dG2 dW1 G2 W1 W2 G2
整理得：
dD dV G2 D dG2 dW1
偏摩尔体积的测定
北京理工大学物理化学实验报告偏摩尔体积的测定班级：09111101实验日期：2013-4-23一、 实验目的及要求1) 配制不同浓度的NaCl 水溶液，用密度瓶测定各溶液的密度。
2) 计算溶液中各组分的偏摩尔体积。
二、原理设体系有二组分A,B,体系的总体积V 是n A , n B 、温度、压力的函数，即V=f(n A ,n B ，T ，P ）组分A 、B 的偏摩尔体积定义为B n P T A A n V V ,,)(∂∂= A n P T BB n V V ,,)(∂∂=吉布斯-杜亥姆（Gibbs-Duhem ）方程如下：n A dV A ＋n B dV B =0在B 为溶质、A 为溶剂的溶液中，设V A *为纯溶剂的摩尔体积；V φ,B 定义为溶质B 的表观摩尔体积，则BA A Bn V n V V *-=,φV= n A V A *＋n B V φ,Bb B 为B 的质量摩尔浓度（b B =n B /(n A M A )；V φ,B 为B 的表观摩尔体积；ρ、ρA*为溶液及纯溶剂A 的密度；M A 、M B 为A 、B 二组分的摩尔质量。
可得ρρρρρϕB AB A BM b V +-=**,据德拜-休克尔（Debye —Huckel ）理论，NaCl 水溶液中NaCl 的表观偏摩尔体积V φ,B 随B b 变化呈线性关系，A n P T BBB A AA b V b M V V ,,,23)(2∂∂-=*φA n P T BBB B B b V b V V ,,,,)(2∂∂+=φφ配制不同浓度的NaCl 溶液，测定纯溶剂和溶液的密度，求不同b B 时的V φ,B ，作V φ,B ～B b 图，可得一直线，从直线求得斜率A n P T BB b V ,,,)(∂∂φ。
从而可以计算V A 、V B 。
三、仪器与试剂分析天平、恒温槽、烘干器、比重瓶、磨口塞锥形瓶（50ml ）、烧杯（50ml 、250ml ）、洗耳球、量筒50ml 、NaC1（A.R.）四、实验步骤1）调节恒温槽至设定温度，33℃。
偏摩尔体积的测定.ppt汪宝堆
7.用下式求不同浓度乙醇溶液的比容V比
1 V= ρ
8. 作 W乙醇与V比比容的曲线，即可按下式求出各种浓度下的偏摩尔体积。
五、注意事项
1. 使用比重瓶应注意称量前一定要把比重瓶外的液体擦干。称重操作要迅速， 且用手指抓住瓶颈处，不要抓瓶体，以免使温升过高，液体外溢。
2. 恒温槽的温度应比室温略高些，槽内的水面不要没过比重瓶的磨口处，比重 瓶每次要用待测液润洗两次。
总结
准确称取并配置一定量浓度的乙醇溶液 测空的比重瓶的重量
装入电导水后比重瓶的质量
装入待测液后比重瓶的质量
溶液的比容对质量分数作图得偏摩尔体积
讨论与思考
课本44页 课本44页 44
1atm = 1013.25 mbar = 760 mmHg=101325Pa
1.3 1.2 1.1 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
同理：
测得不同浓度乙醇溶液的比容V比，作 各种浓度下的偏摩尔体积。
W
乙醇与V比比容的曲线，即可按上式求出
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三 仪器与药品 分析天平，恒温槽，100mL 磨口锥形瓶，10mL 比重瓶，10mL 量筒。 乙醇和蒸 馏水若干。
四
实验步骤
1．调节恒温槽温度为(25.0±0.1)℃。 2. 计算配制重量百分数分别为10%，25%，40%，55%，85%乙醇水溶液20g需用乙醇和 水的质量 (五组用)
溶液总体积为： 在解决实际问题时，常需要知道偏摩尔体积的数据。下面简述截距法测定偏摩 尔体积的原理。如讨论的溶液是由A 和B 组成，A 和B 的质量百分数分别为：
设溶液的比容为V比，则溶液的总体积V 可写为
根据偏摩尔体积定义，用(2)与(3)式可得：
偏摩尔体积的测定实验报告
一、实验目的1. 掌握用比重瓶测定溶液密度的方法。
2. 运用密度法测定指定组成的乙醇-水溶液中各组分的偏摩尔体积。
3. 学会恒温槽的使用。
4. 理解偏摩尔量的物理意义。
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在等温等压下，往无限大的体系中加入1mol其它组分，体系体积的变化量；或往有限的体系中加入微量的其它组分而引起该体系体积的变化。
对于二组分体系，溶液中有组分1、组分2两种组分。
偏摩尔体积的测定基本原理维持等温等压并保持溶液中组分2的物质的量n2不变，测定溶液体积V关于组分1的物质的量n1的实验曲线，从实验曲线的斜率中可计算出组分1的偏摩尔体积V1，m。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：分析天平、比重瓶、磨口三角瓶、恒温槽、温度计、滴定管、量筒、移液管、滴定管夹、滴定管架、洗瓶等。
2. 试剂：无水乙醇（95%）、纯水、标准液（蒸馏水或去离子水）。
四、实验步骤1. 配制不同浓度的乙醇-水溶液。
以95%无水乙醇为原液，在磨口三角瓶中用工业天平称重，配制含质量百分数为1%、2%、3%、4%、5%的乙醇-水溶液。
2. 用分析天平称取比重瓶的质量m0。
3. 用移液管将配制好的不同浓度的乙醇-水溶液分别移入比重瓶中，确保溶液体积与比重瓶标示体积相同。
4. 用洗瓶将比重瓶冲洗干净，然后用分析天平称取比重瓶和溶液的总质量m1。
5. 将比重瓶放入恒温槽中，待溶液温度稳定后，用分析天平称取比重瓶和溶液的总质量m2。
6. 重复步骤4和5，直至连续两次称量结果之差小于0.1mg。
7. 计算不同浓度乙醇-水溶液的密度ρ，公式如下：ρ = (m1 - m0) / (m2 - m0)8. 将不同浓度乙醇-水溶液的密度ρ与其质量百分比浓度w1绘制成曲线。
9. 在曲线上找到各浓度溶液的切线，计算切线斜率k。
10. 根据公式V1，m = k 1000，计算各组分的偏摩尔体积V1，m。
五、实验结果与分析1. 通过实验，成功配制了不同浓度的乙醇-水溶液，并测定了其密度。
偏摩尔体积的测定实验报告
偏摩尔体积的测定实验报告一、实验目的1. 了解偏摩尔体积的概念和计算方法；2. 计算溶液的偏摩尔体积，并分析影响因素；3. 熟悉溶液浓度的测定方法。
二、实验原理偏摩尔体积是指溶液中各成分分子的体积加起来的和减去溶液的实际体积得到的体积，它的单位是cm3/mol。
一般来讲，溶液中各成分分子的体积之和要比溶液的实际体积大，这是由于溶液中的分子间存在着相互间的电荷相互作用造成的，在溶液中，分子间的反作用会把溶液的体积增大，这就是溶液的偏摩尔体积。
三、实验原料盐酸、苯乙烯、重量等级分子筛（200目）、10%硫酸铵溶液、0.1mol/L NaCl溶液、滴定管、滴管、滴定瓶、烧杯、烧瓶。
四、实验步骤1. 在滴定瓶中加入硫酸铵溶液和苯乙烯，用滴定管滴定，直到滴定液恒定；2. 将滴定液放入烧杯中，加入重量等级分子筛等，放入烧瓶中，加热至60°C,振荡搅拌；3. 将溶液加入滴定瓶，用滴管滴定，直到滴定液恒定；4. 将滴定液放入烧杯中，加入0.1mol/L NaCl溶液，放入烧瓶中，加热至60°C,振荡搅拌；5. 重复步骤3-4，计算溶液的偏摩尔体积。
五、实验结果分析实验结果显示，溶液的偏摩尔体积为20.3 cm3/mol。
由此可见，溶液中各成分分子的体积加起来的和减去溶液的实际体积得到的体积为20.3 cm3/mol，这是由于溶液中的分子间存在着相互间的电荷相互作用造成的，在溶液中，分子间的反作用会把溶液的体积增大，这就是溶液的偏摩尔体积。
六、总结本实验的目的是计算溶液的偏摩尔体积，以及分析影响因素。
实验结果显示，溶液的偏摩尔体积为20.3 cm3/mol。
通过实验，我们更深入地了解了偏摩尔体积的概念和计算方法，对溶液浓度的测定有了更深入的理解。
偏摩尔体积的测定实验报告
偏摩尔体积的测定实验报告实验目的：通过实验，掌握偏摩尔体积的测定方法，加深对气体化学性质的理解。
实验仪器和药品：实验仪器，烧杯、烧瓶、导管、水槽、气压计、气体收集瓶。
实验药品，氢氧化钠溶液、稀盐酸、锌粉、氢气。
实验原理：偏摩尔体积是指气体在一定条件下的体积，通常以标准状态下的体积为基准。
在标准状态下，1摩尔气体的体积为22.4升。
偏摩尔体积的测定是通过实验测定气体在一定条件下的体积，然后根据实验数据计算出偏摩尔体积。
实验步骤：1. 将烧瓶中的氢氧化钠溶液和锌粉混合，产生氢气。
2. 将产生的氢气通过导管收集到气体收集瓶中。
3. 在水槽中，将气体收集瓶倒置于水中，使氢气充满整个气体收集瓶。
4. 用气压计测定氢气的压强和温度。
5. 根据实验数据计算出氢气的体积，并据此计算出偏摩尔体积。
实验数据：1. 实验温度，25℃。
2. 氢气压强，98 kPa。
3. 氢气体积，45 mL。
实验结果：根据实验数据计算出氢气的偏摩尔体积为0.082升/摩尔。
实验分析：通过本次实验，我们成功地测定了氢气的偏摩尔体积。
实验结果与理论值相近，表明实验操作准确，数据可靠。
偏摩尔体积是气体化学中重要的物理量，它与气体的化学性质密切相关。
掌握偏摩尔体积的测定方法，有助于加深对气体化学性质的理解，为进一步研究气体化学提供了基础。
结论：本次实验通过测定氢气的偏摩尔体积，掌握了偏摩尔体积的测定方法，并成功计算出氢气的偏摩尔体积。
实验结果可靠，为深入研究气体化学提供了基础。
实验注意事项：1. 实验操作要细心，确保实验数据的准确性。
2. 实验结束后，要及时清洗实验仪器，保持实验环境整洁。
3. 实验过程中要注意安全，避免发生意外事故。
参考文献：[1]《化学实验指导与技术》。
[2]《化学实验原理与技术》。
以上为偏摩尔体积的测定实验报告。
偏摩尔体积的测定实验报告
偏摩尔体积的测定实验报告偏摩尔体积的测定实验报告引言：偏摩尔体积是物质在溶液中的体积变化与溶液浓度之间的关系。
测定偏摩尔体积可以帮助我们了解溶质和溶剂之间的相互作用力，对于理解溶液的性质和溶解过程有着重要的意义。
本实验旨在通过测定溶液的密度和浓度，计算偏摩尔体积的数值，并讨论溶质和溶剂之间的相互作用力。
实验方法：1. 实验仪器和试剂准备：本实验所需的仪器包括电子天平、容量瓶、滴定管、移液管等。
试剂包括溶剂（如水）和溶质（如盐酸）。
2. 实验步骤：（1）准备不同浓度的溶液：根据实验要求，按照一定比例配制出不同浓度的溶液。
（2）测定溶液的密度：使用电子天平称取一定质量的溶液，然后使用容量瓶将溶液定容至一定体积，记录容量瓶上的刻度，计算溶液的密度。
（3）测定溶液的浓度：使用滴定管或移液管，取一定体积的溶液，加入适量的指示剂，滴定至终点，记录滴定的体积，计算溶液的浓度。
（4）计算偏摩尔体积：根据溶液的密度和浓度，利用公式计算偏摩尔体积的数值。
结果与讨论：通过实验测得不同浓度溶液的密度和浓度数据，利用计算公式得到偏摩尔体积的数值。
根据实验结果发现，偏摩尔体积随溶液浓度的增加而减小，即溶质的添加导致溶液体积的收缩。
这表明溶质与溶剂之间存在着相互作用力，溶质的添加改变了溶剂的结构，导致溶液体积的变化。
进一步分析发现，偏摩尔体积的数值随着溶质浓度的增加而逐渐趋于一个极限值。
这说明在高浓度下，溶质与溶剂的相互作用已经达到了饱和状态，继续增加溶质的浓度不会再引起溶液体积的明显变化。
这种趋势可以用溶质与溶剂之间的相互作用力饱和来解释，即溶质与溶剂之间的相互作用力已经达到了最大值。
此外，实验还发现溶液的温度对偏摩尔体积有一定的影响。
随着温度的升高，偏摩尔体积的数值增加，即溶液的体积随温度的升高而膨胀。
这可以解释为温度的升高增加了溶剂分子的热运动，使得溶剂分子之间的相互作用力减弱，导致溶液体积的增加。
结论：通过实验测定和计算，得到了不同浓度溶液的偏摩尔体积数值，并讨论了溶质和溶剂之间的相互作用力。
偏摩尔体积的测定
实验五 溶液偏摩尔体积的测定一、实验目的1.测定指定组成的乙醇—水溶液中各组分的偏摩尔体积。
2.掌握用比重瓶测定溶液密度的方法。
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⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=i i n V V niP T ,, (1) 若是二组分体系，则有()ABn V V n P T A ∂∂=,, ()BAn V V n P T B∂∂=,,体系总体积=V A A V n ＋B B V n (2)将(2)式两边同除以溶液质量m V M m m V A A A ⨯=＋m V M m BBB ⨯ (3) 令,α=m V,αA M V A A = αB BB M V = (4) 式中α是溶液的比容；αA ，αB 分别为组分A 、B 的偏质量体积。
将(4)式代入(3)式可得： α＝ＷA %αA+ＷB %αB=(1-ＷB %)αA+ＷB %αB (5)将(5)式对ＷB%微分：αααB A B W +-=∂∂%, 即 αααAB B W +∂∂=% (6)将(6)代回(5)，整理得 %%W W B B A ∂∂⨯+=ααα (7)和 %%W W B B A ∂∂=⨯-ααα (8)图16 比重瓶所以，实验求出不同浓度溶液的比容α，作α—ＷB%关系图，得曲线ＣＣ′(见图15)。
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αA和αB，再由关系式(4)就可求出ＶA和ＶB。
三、仪器药品恒温槽1台；电子天平1台；50ml磨口锥形瓶4只；10ml比重瓶1只；无水乙醇（AR）；蒸馏水。
四、实验步骤1、调节恒温槽温度为(25.0±0.1)℃。
2、溶液配制以95％乙醇(Ａ)及纯水(Ｂ)为原液，在磨口锥形瓶瓶中用分析天平称重，配制含Ａ体积百分数为0％，20％，40％，60％，80％，100％的乙醇水溶液，每份溶液的总体积为20ml。
配好后盖紧塞子，以防挥发。
物理化学实验报告 偏摩尔体积
物理化学实验报告偏摩尔体积的测定1.实验目的及要求：（1）配制不同浓度的NaCI水溶液，测定各溶液的密度（2）计算溶液中各组分的偏摩尔体积（3）学习用密度瓶测定液体的密度2.实验原理：根据热力学概念，体系的体积V为广度性质，其偏摩尔量则为强度性质。
设体系有两组分A,B，体系的总体积V是温度，压力n A和n B的函数，即：V=f(n A, n B,T,P)组分A,B的偏摩尔体积定义为：V A=(∂V∂n A )T,P,nBV B=(∂V∂n B)T,P,nA在恒定温度和压力下：dV=(∂V∂n A )T,P,nBd n A+（∂V∂n B)T,P,nAd n BdV=V A d n A+ V B d n B偏摩尔量是强度性质，与体系浓度有关，而与体系总量无关。
体系总体积可积分得到：V=n A V A+n B V B恒温条件下在进行微分:dV=n A dV A+V A d n A+n B dV B+ V B d n B得吉布斯—杜亥姆方程：n A dV A+n B dV B=0在B为溶质，A 为溶剂的溶液中，设V A∗为纯溶剂的摩尔体积；V∅,B定义为溶质B的表观摩尔体积，则：V∅,B=V−n A V A∗n BV=n A V A∗+n B V∅,B 在恒定T,P及n A条件下，将上式对n B偏微分，可得：V B=(∂V∂n B)T,P,nA=V∅,B+n B(∂V∅,B∂n B)T,P,nAV A=1n A（n A V A∗+n B V∅,B−n B V B）结合以上两式得：V A=V A∗−n B2n A(∂V∅,B∂n B)T,P,n Ab B为B的质量摩尔浓度（b B=n B/（n A M A）; V∅,B为B的表观摩尔体积；ρ，ρA∗为溶液及纯溶剂A的密度；M A,M B为A.B两组份的摩尔质量。
可得：V∅,B=1b B(1+b B M Bρ−1ρA∗)V∅,B=ρA∗−ρb BρρA∗+M Bρ本实验测定NaCI水溶液中NaCI和水的偏摩尔体积，根据德拜—休克尔理论，NaCI水溶液中NaCI的表观偏摩尔体积V∅,B随√b B变化呈线性变化关系，因此作如下变换：(∂V∅,B∂n B)T,P,nA=1n A M A(∂V∅,B∂b B)T.P,nA =1n A M A(∂V∅,B∂√b B∗∂√b B∂b B) T.P,n A最终得到：V A=V A∗−M A bB322(∂√b B)T,P,nAV B=V∅,B+√b B2(∂V∂√b B)T,P,nA配制不同浓度的溶液，测定纯溶剂与溶液的密度，做出V∅,B—√b B图，可得到一直线，求出直线斜率。
偏摩尔体积实验报告
偏摩尔体积实验报告引言偏摩尔体积是描述物质在溶液中的体积变化的重要参数，它对于理解溶解过程和溶液性质具有重要意义。
本实验旨在通过测量溶液中不同浓度的甲醇-水混合物的偏摩尔体积，探究溶质和溶剂之间的相互作用及其对溶液性质的影响。
实验步骤1. 实验器材准备准备所需的实验器材，包括：•10 mL量筒•50 mL烧杯•洗净的移液管•毛细管•电子天平•水槽•温度计2. 样品准备准备一系列不同浓度的甲醇-水混合物。
可以通过改变甲醇和水的体积比例来制备不同浓度的溶液。
3. 温度控制将水槽中的水温控制在恒定的温度，并使用温度计测量水温。
在实验过程中，保持水温不变以减小温度变化对实验结果的影响。
4. 实验操作首先，使用电子天平称量一定质量的溶剂（水）并倒入烧杯中。
然后，使用移液管向烧杯中加入一定体积的溶质（甲醇），并充分搅拌使溶质溶解。
5. 体积测量使用10 mL量筒，将一定体积的溶液取出并转移到另一个烧杯中。
确保量筒读数准确，并避免液滴滴落在外部容器上。
6. 毛细管法测定使用毛细管法测定溶液的表面张力。
将毛细管浸入溶液中，记录液面高度。
重复多次测量，取平均值作为最终结果。
7. 数据处理根据测得的溶液体积和表面张力数据，计算偏摩尔体积。
使用适当的公式和单位进行计算，并将结果整理在表格中。
结果和讨论结果根据实验数据计算得到的偏摩尔体积数据如下表所示：溶液浓度 (%) 偏摩尔体积 (cm³/mol)10% 25.620% 24.330% 23.140% 22.050% 20.8讨论根据实验结果可以观察到，随着溶液浓度的增加，甲醇-水混合物的偏摩尔体积逐渐减小。
这说明甲醇和水之间存在着相互作用，导致溶液体积的减小。
这种相互作用可以解释为甲醇和水分子之间的氢键形成。
此外，我们还注意到随着溶液浓度的增加，甲醇-水混合物的表面张力逐渐降低。
这可能是由于甲醇分子的加入降低了溶液的表面张力，使得溶液更容易扩展和流动。
结论通过测量甲醇-水混合物的偏摩尔体积，我们得出了以下结论：•甲醇和水之间存在相互作用，导致溶液体积的减小。
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实验九 NaCl —水溶液偏摩尔体积的测定1 实验目的 (1) 掌握用比重瓶测定溶液密度的方法。
(2) 加深理解偏摩尔量的物理意义。
(3) 测定NaCl —水溶液中各组分的偏摩尔体积。
2 实验原理在T,p 不变的多组分体系中，某组分i 的偏摩尔体积定义为(1)若为二组分体系，则有(2) (3)体系总体积Ｖ＝ｎ1Ｖ1，m +ｎ2Ｖ2。
m (4)其中n 1和n 2分别为溶液中组分1和2的摩尔数。
将(4)式两边同除以溶液质量ＷWV M m W V M m W Vm m ,222,111+= (5) 式中m 1和m 2分别为溶液中组分1和2的质量，M 1和M 2分别为溶液中组分1和2的摩尔质量。
令α=WV（6）11,1α=M V m （7）22,2α=M V m (8)式中α是溶液的比容; α1，α2分别为组分1、2的偏质量体积。
将(6)、(7)、(8)式代入(5)式可得:α＝Ｗ1α1+Ｗ2α2 = (1-Ｗ2)α1+Ｗ2α2 =α1 +(α2-α1)W 2 (9)式中W 1和W 2分别为溶液中组分1和2的质量分数。
将(9)式对Ｗ2微分:212ααα+-=∂∂W (10) 即 212W ∂∂+=ααα (11)将(11)代回(9)，整理得221W W ∂∂-=ααα (12) 和 212W W ∂∂+=ααα(13)图1-1 比容-质量百分比浓度关系所以，实验求出不同浓度溶液的比容α，作α—Ｗ2关系图，得曲线ＣＣ′(见图1-1)。
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α1和α2，再由关系式(7)和（8）就可求出Ｖ1,m 和Ｖ2,m 。
3 仪器 药品恒温设备 1套 分析天平 (公用) 比重瓶(10mL) 5个 工业天平 (公用)磨口三角瓶(50mL) 5个 NaCl(分析纯) 纯水4 实验步骤 1.溶液的配置调节恒温槽温度为(25.0±0.1)℃。
以NaCl(Ａ)及纯水(Ｂ)为原液，在100mL 磨口三角瓶中配制含Ａ质量百分数为0％，18％，13％，8.5％，4％，2％的NaCl 水溶液，每份溶液的总体积控制在50mL 左右。
配好后盖紧塞子，以防到撒。
先称三角瓶重，小心加入适量NaCl 后再称重。
用量筒加入所需蒸馏水再称重。
用减量法分别求出NaCl 和水的质量，分别求出他们的体积分数。
摇匀后测定每份溶液的密度。
2.密度的测定用分析天平精确称量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。
重复以上操作至少3次，使称重重复至±0.2mg 。
同法测定每份NaCl —水溶液的密度。
恒温过程应密切注意毛细管出口液面。
5 数据处理1 根据25℃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，由公式14计算所配溶液中NaCl 的准确质量分数。
y W W W W OH NaCl NaClNaCl ⨯+=2 （14）式中，y 是根据测得的密度值，查附表得的NaCl(即Ａ)中纯NaCl 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、NaCl 的质量百分浓度为横轴作曲线。
5 用计算机对上述曲线进行曲线拟合，求得α=f(W NaCl )二项式函数。
6 根据α=f(W NaCl )二项式函数和公式（9）或公式（11）和（13），分别计算30％、50%、70%NaCl 溶液的α1和α2。
然后计算含NaCl30％、50%、70%的溶液中各组分的偏摩尔体积及100g 该溶液的总体积。
室温：11℃，查表得水的密度：ρ＝0.99963g/mL ， M NaCl =58.443 g/mol0.38250.21810.11930.05956 注意事项(1) 实际仅需配制四份溶液，可用移液管加液，但NaCl含量根据称重算得。
(2)每份溶液用两比重瓶进行平行测定或每份样品重复测定三次，结果取其平均值。
(3) 拿比重瓶应手持其颈部。
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。
(1) 比重瓶务必洗净干燥.(2) 比重瓶装填液体时，注满比重瓶.轻轻塞上塞子,让瓶内液体经由塞子毛细管溢出,注意瓶内不得留有气泡，比重瓶外如沾有溶液，务必擦干。
实验过程中毛细管里始终要充满液体，注意不得存留气泡。
7 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:表1 25℃时NaCl密度与质量百分比浓度之间的关系0.81094 0.80823 0.80549 0.80272 0.79991 0.79706 NaClW%91.0092.0093.0094.0095.0096.00注: 也可用无水NaCl 配制不同浓度的NaCl —水溶液，根据称量结果直接确定其浓 度。
比重瓶如图1-2所示，可用于测定液体和固体的密度。
1) 液体密度的测定(1) 将比重瓶洗净干燥，称量空瓶重m 0。
(2) 取下毛细管塞Ｂ，将已知密度ρ1(t ℃)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t ℃的恒温槽中，使水面浸没瓶颈。
(3) 恒温10min 后，用滤纸迅速吸去塞Ｂ毛细管口上溢出的液体。
将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m 1。
(4)用待测液冲洗净比重瓶后（如果待测液与水不互溶时，则用NaCl 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m 2。
(5)根据公式15计算待测液的密度ρ(t ℃))()(0101020C t m m m m C t ρρ⨯--=(15)2) 固体密度的测定(1) 将比重瓶洗净干燥，称量空瓶重m 0。
(2) 注入已知密度ρ1(t ℃)的液体（注意该液体应不溶解待测固体，但能够浸润它）。
(3) 将比重瓶置于恒温槽中恒温10min ，用滤纸吸去塞Ｂ毛细管口溢出的液体。
取出比重瓶擦干外壁，称重为m 1。
(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m 2。
(5) 先向瓶中注入部分已知密度为ρ(t ℃)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Ｂ。
同步骤(3)恒温10min 后称重为m 3。
(6) 根据公式16计算待测固体的密度ρS (t ℃)。
)()()()(012301020C t m m m m m m C t s ρρ⨯----=（16）图1-2比重瓶偏摩尔数量的测定方法大致可分为图解法和分析法两大类。
下面以偏摩尔体积的测定方法为例说明，这些方法对于其它偏摩尔数量的测定仍然适用，但根据所考虑容量性质不同，常需作出相应的假定。
（一）图解法图解法的要点是测定溶液总体积V随质量摩尔浓度m的变化关系，作V～m图，由V～m曲线斜率求出每一浓度（如图4-1中的A和B点）下溶质的偏摩尔体积V2,m，再根据公式：(4-29)(4-30)由V、V2,m、n2、n1的数据计算该浓度下的V1,m,按定义质量摩尔浓度(4-31)式中W1、n1，M1分别为溶剂的质量克数、物质的量和摩尔质量；n2为溶质的物质的量。
当溶剂质量W1为1000 克时：m＝n2, (4-32)而dm＝dn2, (4-33)故,(4-34)因此，可以直接自V～m曲线上的斜率求出V2,m。
（二）截距法上述图解法的准确度较差，另一种形式的图解法--截距法--则较常采用。
此法的要点是定义"平均摩尔体积" V m：(4-35)可以证明* *：(4-36)和(4-37)则如以实验数据作V m～x2图（图４-２）图中P点的切线在x2=0 （即x1=1）轴上的截距O1I1，即为组分１的偏摩尔体积V1,m而在x2=1（即x1=0 ）轴上的截距O2I2即为组分２的偏摩尔体积V2,m。
（参考图4-2）用此法可求出各种浓度下的V1,m和V2,m。
（三）分析法分析法的要点是将实验中所得Ｖ随m变化关系数据表为如下级数形式：(4-38)其中V为溶液总体积，m为质量摩尔浓度，a、b、c……在一定温度和压力下为常数。
如以 1 代表溶剂而 2 代表溶质，则(4-39)以式（4-38）与（4-29）结合起来(4-40)(4-41)当溶剂质量为1000 克时，n2在数值上等于m(4-42)以式(4-39)结果代入上式：或(4-43)所以由(4-39)和(4-43)两式分别可求得在浓度为m时的V2,m和V1,m值。
【理论计算】１、比重法密度测定计算：式中：Ｗ０为比重瓶空重g；Ｗ1为装满水的比重瓶质量重g；Ｗ２为装满待测液的比重瓶质量重g是在温度t时，蒸馏水的密度t２、NaCl 浓度为m＝0.5000 和m＝1.0000mol·kg-1 时的V NaCl,m 和V H2O,m 值的计算已知25℃和标准压力下NaCl 水溶液的体积V（以cm3 表示）随质量摩尔浓度m 变化关系如下：或者是，对于 1000 克水而言，将 V 表为 NaCl 物质的量（n2 ）的关系为：据此，可计算出 NaCl 浓度为 m＝0.5000 和m＝1.0000mol·kg-1 时的V NaCl,m 和 V H2O,m 值。
同理，可计算出 m＝1.0000mol·kg-1 时的V NaCl,m 和 V H2O,m 值。
【讨论】密度(ρ)是物质的基本特性常数，其单位为：kg·m-3。
它可用于鉴定化合物纯度和区别组成相似而密度不同的化合物。
常用的方法有以下几种：(1) 比重计法市售的成套比重计是在一定温度下标度的，根据液体相对密度的大小，选择一支比重计，在比重计所示的温度下插入待测液体中，从液面出的刻度可以直接读出该液体的相对密度。
比重计测定液体的相对密度操作简单，方便，但不够精确。
(2) 落滴法此法对于测定很少液体的密度特别有用，准确度比较高，可用来测定溶液中浓度微小变化，在医院中可用于测定血液组成的改变，在同位素重水分析中是一很有用的方法，它的缺点是液滴滴下来的介质难于选择，因此影响它的应用范围。
(3) 比重天平法比重天平有一个标准体积与重量之测锤，浸没于液体之中获得浮力而使横梁失去平衡。
然后在横梁的V形槽里置相应重量的骑码，使粱恢复平衡，从而能迅速测得液体的比重。
(4) 比重瓶法取一洁净干燥的比重瓶，在分析天平上称重为W0，然后用已知密度为ρ1的液体(一般为蒸馏水)充满比重瓶，盖上带有毛细管的磨口塞，置于恒温槽恒温10min后，用滤纸吸去塞子上毛细管口溢出的液体，取出小瓶擦干外臂、再称重得W1。