电解法测定阿伏加德罗常数

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阿伏加德罗常数的测定

阿伏加德罗常数的测定

阿伏加德罗常数的测定
阿伏加德罗常数是化学中一项非常重要的常数,通常表示为Avogadro constant,记
作N_A,它表示1摩尔物质中所含有的基本粒子(如原子、分子等)的个数。

阿伏加德罗
常数的值为6.022×10^23/mol。

阿伏加德罗常数的测定是实验室中极其重要的课题,也是困扰化学家很长时间的问题。

它的测定方法有许多种,以下是其中几种典型的方法:
1.油滴实验
这种方法是利用油滴在电场中运动的受力情况,根据对油滴的运动所受到的电场力和
重力的平衡关系,可以求出电荷的大小,进而求出元电荷的大小,从而计算出阿伏加德罗
常数。

2. 气体扩散法
利用气体分子自身的运动特性,通过测定气体分子的平均自由程、膨胀系数等参数,
可以得到阿伏加德罗常数的值。

3. X射线测定法
通过对晶体材料中的晶胞参数等参数的测定,可以得到阿伏加德罗常数的值。

这三种方法各有优缺点,但它们都经过了科学家们的认真研究和大量实验验证,可以
得到比较准确的结果。

目前,国际标准化组织根据多个不同的实验结果,确定了阿伏加德罗常数的值为
6.02214076×10^23/mol。

这一值在国际上得到了广泛的认可和应用,在化学和物理等领
域都有重要的应用。

总之,阿伏加德罗常数的测定是化学中的一项重要课题,各种实验方法都经过了科学
家们的系统研究和验证,现在得到了广泛认可的结果。

阿伏加德罗常数是化学中一个非常
基础、非常重要的常数,它的正确值对于化学领域的理论研究和应用都有着巨大的影响。

对阿伏加德罗常数测定实验的分析与改进

对阿伏加德罗常数测定实验的分析与改进

阴极,发生反应:Cu2+ +2eˉ = Cu 阳极,发生反应2H₂O–4eˉ =O₂↑+4H⁺ 根据铜的增重可得到铜增加的物质的量。 再根据通过的电量即可得到阿伏伽德罗常 数。 根据气体体积与气体物质的量(可由铜的增 重算得)可求得气体常数 。

需要测量的量 电流I
测量时系统误 差产生的原因
仪器允差 0.5mA 0.001g 0.11s(加上反应 时间)
相对误差 0.26% 0.88% 0.0061%
200mA电流计 仪器误差 铜片变化质量m 千分之一电子 称误差 时间t 滴定管a 液柱高h 氧气体积V 人的反应时间 和秒表误差 滴定管误差 测量时误差
0.05mL(允差) 0.22% 0.2cm — 0.48% 很小


仪器:直流稳压电源,直流电阻器,毫安表,分 析天平,定槽水银气压表,导线,电极夹,秒表, 温度计,50mL 酸式滴定管,250mL 烧杯,25mL 移液管,铂电极,零号砂纸, 米尺。

试剂:纯锌片,硫酸锌溶液。
锌片




(1) 滴定管无刻度部分的测量。 (2) 连接装置,初调电流。 参照图 1,取纯薄紫锌片(约 3cm伊5cm),用零号 砂纸擦用去离子水洗净,晾干。 以铂丝做阴极,伸入量气管内。 向 250mL 烧杯中加入 200mL 电解液。 以锌片做阳极,打开量气管活塞,用洗耳球从乳 胶管口吸气,使溶液充满量气管,然后关闭活塞。 接通电源,调节电阻箱的电阻和直流稳压电源 的输出电压,使毫安表的读数在 190mA 左右。

测量时系统误差产生的原因 改进方法 通过测量氢气的体积,可有效的减小因溶 解而引起的误差,从而使计算更加精确。 电流 I 200mA电流计仪器误差 用更高精度电流表测定 m 千分之一电子称误差 使用万分之一电子称测量 铜片变化质量 除此之外还有以下对其他误差的讨论结果

阿佛加德罗常数的测定

阿佛加德罗常数的测定

阿佛加德罗常数的测定一、目的与要求(1) 了解电解法测定阿佛加德罗常数的原理和方法。

(2) 学习电解操作。

(3) 继续巩固天平称量操作。

二、实验原理阿佛加德罗常数(N A=6.02252×1023mol-1 )是化学中一个十分重要的物理常数,它有多种测定方法。

本实验是用电解铜的方法进行测定。

实验的要求是求出一定质量的铜中铜原子的个数,从而推算出1mol 铜(63.5g)原子的个数,即阿佛加德罗常数。

用两片铜片2 4在阴极上Cu2+获得电子被还原为金属铜,沉积在铜片上,使阴极的质量增加;在阳极上等量的金属铜失去电子被氧化为Cu2+进入溶液,使阳极的质量减少。

反应前后阴极和阳极质量的变化量可通过天平称量求得[设阴极质量增加为△m (g),阳极质量减少为△m′(g)]。

电解时电流强度恒定为 I (A),电解时间为 t(s),则通过的总电量为:Q =I × t (C 或A·s)又知每个电子的电量为1.602×10-19C, t 秒内转移的电子个数为:I×t/1.602×10-19(个)已知每转移两个电子即有一个铜原子析出,同时有一个铜原子溶解,故△m 克铜原子个数为:I×t /(2×1.602×10-19)个则1m ol 铜(63.5g)中铜原子个数为:N A=I×t×63.5 /(△m×2×1.602×10-19)N A为实验求出的阿佛加德罗常数。

同理用阳极失重也可求出 N A′值:N A′=I×t×63.5/(△m′×2×1.602×10-19)理论上,阴极上Cu2+得到的电子数和阳极上Cu 失去的电子数相等,阴极增加的质量应该等于阳极上减少的质量,故用两种方法所求得的N A 值应当相等。

但由于铜片纯度的影响,以及电解过程中阳极上的部分铜以单质铜屑的形式脱离阳极等原因,使阳极质量减少值大于阴极质量的增加值,所以从阳极算得的结果不如从阴极算得的结果准确。

阿伏伽德罗常数的测定

阿伏伽德罗常数的测定

阿伏伽德罗常数的测定
阿伏伽德罗常数(Avogadro's Constant)是一个重要的物理常数,它表示一个物质中的分子数量。

它的值是6.02214076×10^23 mol^-1,也就是说,一个摩尔(mol)的物质中有6.02214076×10^23个分子。

阿伏伽德罗常数的测定是一个重要的物理实验,它可以帮助我们更好地理解物质的结构和性质。

它的测定方法有很多,其中最常用的是电位法。

电位法是一种测量阿伏伽德罗常数的方法,它利用电位的变化来测量物质中的分子数量。

它的原理是:当一个物质中的分子数量发生变化时,它的电位也会发生变化。

因此,我们可以通过测量电位的变化来测量物质中的分子数量。

实验步骤如下:
1.准备一个电极,将它放入一个容器中,容器中装有一定量的溶液;
2.用一个电极测量溶液中的电位;
3.将溶液中的分子数量增加一倍,再次测量溶液中的电位;
4.计算两次测量的电位差,并用它来计算溶液中的分子数量;
5.重复上述步骤,直到得到一个精确的结果。

通过电位法测量阿伏伽德罗常数,可以得到一个比较精确的结果。

它不仅可以帮助我们更好地理解物质的结构和性质,而且还可以用于其他物理实验中。

利用手持技术电解法测量阿伏伽德罗常数实验

利用手持技术电解法测量阿伏伽德罗常数实验

文章编号: 1 0 0 5 — 6 6 2 9 ( 2 0 1 4 ) 1 0 0 5 8 — 0 3
中 图分 类 号 : G6 3 3 . 8
文 献 标 识码 : B
从古代 先 哲 到现代 科 学 家们对 微 观世 界 的探 索从 未 间 断和 放 弃过 , “ 原子一 分 子论 ”的建 立标 志 着 近代 化学 学 科 的建 立 , 也 是 人们 对 微 观 世 界认 识 的 一个 重 要 里程 碑, 当人们 进行 任何 测 定微 观世 界 物理 量 的实 验时 , 由于 实 验 总是 在 宏 观世 界 里进 行 , 不论 你 有 意 或 无 意 都必 须
总之, 变化 发 明法, 为创造 者提 供了施展 才华 的广 阔天地 , 变化 的思 路 和方 法 给各 个 课 堂 带来 效 益 , 给 学 生带来 欢 乐 和愉 快, 也带 来方便 和享受 。
6 运用联 想 发明法 改进 实验
然 机 遇” 只 能给 那 些 有科 学 素 养 的人 , 给那 些 善 于 独 立 思 考 的
铁丝 选 择要求 较 高, 且 需要 在纯 氧巾燃烧 。 由于 物质反 应 的快慢 跟 颗粒 的 大小 有关 , 颗 粒越 小 , 反 应 越快 。 通过联想, 能否 直接
将铁 丝 用还 原性铁 粉来 代替 呢?
6 2 改 进 点
将 滤 纸 用手 撕 成 0 . 5 厘 米 宽 的纸 条 , 用酒 精 灯点燃 一 张 滤 纸; 用 镊 子 夹 住 另 一 张滤 纸 条 的一 端 , 伸入 还 原铁 粉 中均 匀搅
倒人 到漏 斗 中。 ( 3 ) 变 化 : 如图 7 , 取 两只烧 杯进 行 对 比实验 。 把 二氧化 碳 从 集气 瓶 中倒 人 其 中的一 个 烧 杯 中, 然 后用 两 支燃 着 的蜡 烛 分 别伸人 两 个 烧 杯 中, 其 中倒 入 二 氧化 碳 的烧 杯 中蜡 烛 立 即熄 灭, 没倒 二氧化 碳 的烧 杯中蜡 烛继 续燃 烧 , 对 比效 果非 常明 。

实验测定阿伏加德罗常数

实验测定阿伏加德罗常数

实验测定阿伏加德罗常数作者:杨蕾来源:《中学生数理化·高二高三版》2015年第08期阿伏加德罗常数是高中化学的考试热点,实验测定阿伏加德罗常数是其中重要的考查内容,常用方法有电解法和利用NaCl晶体结构求算法,解析如下。

一、电解法例1 阿伏加德罗常数(N A)、物质的量(n)和粒子数(N)之间有如下关系:测定阿伏加德罗常数有多种方法,其中电解法是常用的方法。

试回答下列有关问题。

(l)实验室有同样浓度的NaCI、CuS04、AgNO3、H2SO4等溶液,若实验过程中不考虑电极上的析出物与电解后的溶液之间的反应,则你认为选用哪种溶液作电解液,既能使实验简便,又能使测定结果误差小,请说明理由:______。

(2)采用你所选定的溶液来实验,至少应测定哪些数据:____。

(3)若已知一个电子的电量(符号为q),选定符号代表有关数据,列出求算阿伏加德罗常数(N A)的数学表达式:______。

解析:从实验简便、测定结果误差小来选择电解质溶液,再通过电解过程中电极的析出量来求算阿伏加德罗常数。

(1)闪产生的气体体积较难测定准确,故不选用NaCl或H2SO4。

溶液。

在同样条件下,通过等量的电量时,同体析出量越多,称量和计算时产生的误差越小,故该实验选用AgNO4溶液最好。

(2)根据题中公式要求准确测出通过电路的电子数——N(e),及电极所析出银的物质的量——n(c).至少应测定电流、通电时间及电解产物银的质量。

(3)根据(2)对缺省数据设定符号,如以I代表电流,以t代表通电时间,以m代表所析出银的质量,而要求出银的物质的量,还需要的数据为银的摩尔质量,设用M表示,因此得:答案:(1)用AgNO3溶液作电解液好。

因用NaCl或H2SO4产牛的气体体积较难测定准确,在同样条件下,通过等量的电量时,固体析出量越多,称量和汁算时产生的误差越小(2)电流、通电时间及电解产物银的质量(3)练习:测定阿伏加德罗常数的实验方法中有…种电解法:以石墨为电极电解CuCl2,溶液,当电流为IA,通过时间为tmin,阴极增重mg(设一个电子的电量为qC,铜的相对原子质量为M),则阿伏加德罗常数可表示为()。

电解法测定阿伏加德罗常数

电解法测定阿伏加德罗常数

电解法测定阿伏加德罗常数电解法测定阿伏加德罗常数电解法测定阿伏加德罗常数某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来测定阿佛加德罗常数值,其实验方案的要点为:①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如右图:②在电流强度为I安培,通电时间为t秒钟后,精确测得某电极上析出的铜的质量为m克。

试回答:(1)连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。

下同)E接C接,F。

实验线路中的电流方向为→ → →C→→ 。

(2)写出B电极上发生反应的离子方程式;G试管中淀粉KI溶液变化的现象为;相应的离子方程式是。

(3)为精确测定电极上析出铜的质量,所必需的实验步骤的先后顺序应是。

(选填下列操作步骤的编号)①称量电解前电极质量②刮下电解后电极上的铜并清洗③用蒸馏水清洗电解后电极④低温烘干电极后称量⑤低温烘干刮下的铜后称量⑥再次低温烘干后称量至恒重(4)已知电子的电量为1.6×10-19库仑。

试列出阿佛加德罗常数的计算表达式:NA 。

例用下图装置进行电解实验(a、b、c、d均为铂电极),供选择的有4组电解液,要满足下列要求:①工作一段时间后A槽pH值上升,B槽的pH下降.②b、c两极上反应的离子的物质的量相等(1)应选择的电解质是上述四组中的第____组(2)该组电解过程中各电极上的电极反应为a极____ __ b极_____ _____c极d极_____(3)当b极上析出7.1g电解产物时,a极上析出产物的质量为____g;若B槽电解质溶液500mL,且忽略电解前后电解液的体积变化,则此时B槽中的[H+]比电解前增加了____mol/L.电解法测定阿伏加德罗常数例:用两支惰性电极插入1000mL CuSO4溶液,通电电解,当电解液的PH由6.0变为3.0时,下列叙述正确的是A、阴极上析出11.2mL氢气(标况)B、阴极上析出32mg铜C、阳极和阴极质量都没有变化D、阳极上析出5.6mL氧气(标况)例:按右图装置进行电解(均是惰性电极),已知A烧杯中装有500 mL20%的NaOH溶液,B烧杯中装有500 mL pH为6的CuSO4溶液。

利用手持技术电解法测量阿伏伽德罗常数实验

利用手持技术电解法测量阿伏伽德罗常数实验

利用手持技术电解法测量阿伏伽德罗常数实验作者:蔡礼儒白涛冉甜来源:《化学教学》2014年第01期摘要:简要介绍了测量阿伏伽德罗常数的由来与方法。

以铜为电极电解稀硫酸,利用手持技术便捷、快速地测量阿伏伽德罗常数。

该实验能满足学生实验的要求,有利于提高学生化学学习兴趣,让学生感受到定量实验的魅力。

关键词:手持技术;电解法测量;阿伏伽德罗常数;实验探究文章编号:1005–6629(2014)1–0058–03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B从古代先哲到现代科学家们对微观世界的探索从未间断和放弃过,“原子-分子论”的建立标志着近代化学学科的建立,也是人们对微观世界认识的一个重要里程碑,当人们进行任何测定微观世界物理量的实验时,由于实验总是在宏观世界里进行,不论你有意或无意都必须与一个常数——阿伏伽德罗常数打交道。

因为阿伏伽德罗常数是联系宏观与微观的桥梁,是物质的量的单位——摩尔的基准。

在中学教材中对它的定义为:0.012 kg 12C中所含的碳原子数。

对它的测量一直是科学界不断探索的课题。

1 阿伏伽德罗常数的由来与测量方法简介1803年现代化学之父道尔顿根据当量定律、倍比定律和定比定律提出原子论后,盖·吕萨克在研究气体化合的体积关系时,却遭遇了“半个原子”的尴尬。

1811年阿伏伽德罗敏锐地意识到,只要将道尔顿的原子论稍加发展,就可以使二者顺利地统一起来。

这就是引入一个新的概念,在物体和原子之间再引入一个新的关键点,即一个新的分割层次——分子,他提出了阿伏伽德罗假说:“……在相同的体积中,所有气体整分子的数目相等。

……”。

然而由于道尔顿等权威坚持“同类原子必然排斥,不可能结合”的观点和阿伏伽德罗个人威望等诸多历史原因,他的观点并未引起学术界的重视。

戏剧性的是,直到1860年在一次国际化学家代表大会上,一本由意大利科学家康尼扎罗撰写的小册子使化学家们认识到阿伏伽德罗假说的重要性,在小册子里他力排众议,主张必须承认分子和原子的区别,由于他充分的论据、清晰的条理、严谨的方法,并且在原假说的基础上提出了非常合理的测定原子量的方法,阿伏伽德罗分子假说才终于得到科学界的公认[1~2]。

电解法测定阿伏伽德罗常数

电解法测定阿伏伽德罗常数

用电解法测定阿伏伽德罗常数
如果用两块已知质量的铜片分别作为阴极和阳极,以CuSO4溶液作电解液进行电解,则在阴极上Cu2+获得电子后析出金属铜,沉积在铜片上,使得其质量增加;在阳极上等量得金属铜溶解,生成Cu2+进入溶液,因而铜片的质量减少。

n发生在阴极和阳极上的反应:
阴极反应:Cu2++2e═(电解)Cu ;阳极反应:Cu═(电解)Cu2++2e
阴极反应:二价铜离子得两个电子生成铜(金属单质态);阳极反应:铜(金属单质态)被电解生成铜离子和两个电子。

从理论上讲,阴极上Cu2+离子得到的电子数和阳极上Cu失去的电子数应该相等。

因此在无副反应的情况下,阴极增加的质量应该等于阳极减少的质量。

但往往因铜片不纯,从阳极失去的重量要比阴极增加得质量偏高,所以从阳极失重算的得结果有一定误差,一般从阴极增重的结果较为准确。

需要测量的量包括:电流强度I,通电时间t,阴极增重的质量m
由于Cu的相对原子质量为64,而摩尔是由C12的原子个数来定义的,故Cu的摩尔质量为64g/mol,由实验步骤,可知阴极增重1mol即64g铜时,电量应为2mol。

根据上述分析,可以得到阿伏伽德罗常数的估计值约为32It/me,其中e 为单个电子的电量。

It=Q
N(e-) =Q/e
e- : n=N/N A
Cu : n=m/M
n(e-)=2n(Cu)
所以:N/N A=2m/M
Q/(N A•e)=m/32
It/e=N A m/32
N A=32It/me。

阿伏伽德罗常数的测定

阿伏伽德罗常数的测定

阿伏伽德罗常数的测定发表时间:2015-08-06T15:16:00.327Z 来源:《教育研究·教研版》2015年5月供稿作者:宋建胜[导读] 阿伏加德罗定律(Avogadro'shypothesis)同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,称为阿伏加德罗定律。

宋建胜〔摘要〕阿伏加德罗定律(Avogadro'shypothesis)同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,称为阿伏加德罗定律。

气体的体积是指所含分子占据的空间,通常条件下,气体分子间的平均距离约为分子直径的10 倍,因此,当气体所含分子数确定后,气体的体积主要决定于分子间的平均距离而不是分子本身的大小。

〔关键词〕阿伏加德罗常数测定方法探究1 阿伏伽德罗假说1811 年意大利物理学家阿伏伽德罗(Amedeo Avogadro 1776~1856)在《测定物质的基本分子相对重量和这些化合物中基本分子数目比例的方法的尝试》一文中指出:“……甚至是唯一可容许的假设是任何气体中综合分子的数目总是相等的,或者和它们的体积总是成正比例。

”通常把这一假说理解为:在相同的温度和相同的压强下,相同体积的任何气体中都含有相同的分子数目。

2 最早测定阿伏伽德罗常数的实验第一个用实验方法测定阿伏伽德罗常数的是法国物理学家佩兰(Jean BaptistePerin 1870~1942)。

佩兰把藤黄树脂经过反复研磨,制成球状粒子,然后经过离心分离出来的线度约为一微米的粒子放在水中制成乳状液。

佩兰实验的思路大致是这样的:根据玻尔兹曼分布规律n=noe-GP/KT,布朗粒子在重力场中势能是重力势能与浮力势能之差:GP=mgZ-δ/ρmgZ,其分布规律应该是n=n0e- (1-δ/ρ)mgz/kT 布朗粒子的密度δ、水的密度ρ、乳状液的温度T 都容易测得,如果再设法测出布朗粒子的质量m、高度差为z 的两层粒子各自的数目no 和n 以及z,再由K=R/NA 就可以算出1 克分子的布朗粒子的数目了。

阿伏加德罗常数的测定

阿伏加德罗常数的测定

阿伏加德罗常数的测定 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998阿伏加德罗常数的测定阿伏加德罗常数的测定与原理阿伏加德罗常数的符号是NA,单位是每摩(mol-1),数值是 NA = ±×1023 /mol阿伏加德罗常数由实验测定。

它的测定精确度随着实验技术的发展而不断提高。

测定方法有电化学当量法、布朗运动法、油滴法、X射线衍射法、黑体辐射法、光散射法等。

这些方法的理论依据不同,但测定结果几乎一样,可见阿伏加德罗常数是客观存在的重要常数。

例如:用含Ag+的溶液电解析出1mol的银,需要通过96485.3C(库仑)的电量。

已知每个电子的电荷是-19C,则下面着重介绍单分子膜法测定常数的操作方法。

实验目的1.进一步了解阿伏加德罗常数的意义。

2.学习用单分子膜法测定阿伏加德罗常数的原理和操作方法。

实验用品胶头滴管、量筒(10 mL)、圆形水槽(直径 30 cm)、直尺。

硬脂酸的苯溶液。

实验原理硬脂酸能在水面上扩散而形成单分子层,由滴入硬脂酸刚好形成单分子膜的质量m及单分子膜面积s,每个硬脂酸的截面积A,求出每个硬脂酸分子质量m分子,再由硬脂酸分子的摩尔质量M,即可求得阿伏加德罗常数N。

实验步骤1.测定从胶头滴管滴出的每滴硬脂酸的苯溶液的体积取一尖嘴拉得较细的胶头滴管,吸入硬脂酸的苯溶液,往小量筒中滴入 1mL,然后记下它的滴数,并计算出 1滴硬脂酸苯溶液的体积V1。

2.测定水槽中水的表面积用直尺从三个不同方位准确量出水槽的内径,取其平均值。

3.硬脂酸单分子膜的形成用胶头滴管(如滴管外有溶液,用滤纸擦去)吸取硬脂酸的苯溶液在距水面约 5 cm处,垂直往水面上滴一滴,待苯全部挥发,硬脂酸全部扩散至看不到油珠时,再滴第二滴。

如此逐滴滴下,直到滴下一滴后,硬脂酸溶液不再扩散,而呈透镜状时为止。

记下所滴硬脂酸溶液的滴数d。

4.把水槽中水倒掉,用清水将水槽洗刷干净后,注入半槽水,重复以上操作二次。

阿伏伽德罗常数的测定实验探究教学设计

阿伏伽德罗常数的测定实验探究教学设计

实验探究活动教学设计方案一、实验课题:阿伏加德罗常数的测定二、实验目的:1进一步了解阿伏加德罗常数的意义。

2学习用单分子膜法测定阿伏加德罗常数的原理和操作方法。

三、实验仪器与试剂:胶头滴管、量筒(10mL)、圆形水槽(直径30cm)、直尺、硬脂酸苯溶液。

四、实验探索的重点与难点分析:本实验是高一化学中的选做实验,难度不特别大,但准确度不高,在做本实验之前我们经过了多方面的探索发掘后认为有两种方法值得一试。

第一种是电解法测阿伏加德罗常数,第二种是单分子油膜法测阿伏加德罗常数。

第一种方法的难点在于本实验是课堂演示实验,所以对时间的要求比较严格,但本方法实验时间比较长,此外本实验电解的是稀H2SO4溶液,有腐蚀性,这是本方法需要克服的又一难点。

第二种方法操作比较简单,花费时间不长,是测阿伏加德罗常数比较完善的课堂演示方法,但本方法可变因素颇多,例如水槽中水的波动,水槽直径的测量,滴管的校正都会影响到最后的结果,这是本方法需要克服的一大难点。

五、实验探索的过程:由于实验室的设备有限,我们并未针对第一种方法作可行性的实验探究,我们已经提供了实验方法,如果将来有条件可以一试。

我们重点针对第二种方法的那些问题进行了探究。

1实验开始前针对水槽要做甚末准备工作?答:在开始实验前,一定要刷洗干净水槽方可开始实验。

2水槽中的水的波动如何解决?答:水槽中的水的波动会影响到硬脂酸苯的扩散,我们在实验前保持水槽不被移动,使水面保持稳定。

3如何使滴管的校正比较准确?答:校正滴管的时候应选择一个性能比较完好的滴管,在校正的时候要保持实验动作规范,这样校正的结果才能比较准确。

4如何准确测量水槽的直径?答:在测量水槽的直径的时候本来应该选择内卡尺,条件所限只好改用直尺,在测量的时候要选择水槽直径,但目测会有误差,最好的方法是使用手固定直尺一端后,将直尺的另一端左右晃动一下选择最大处,然后测量三次,取平均值。

5如何准确测定滴入水槽的硬脂酸苯的滴数?答:在滴定的时候开始时扩散的速度会比较快,然后速度会逐渐减慢,这时一定要耐心等待一会,直至滴到液面上的液滴不再扩散且呈透镜状方可记下滴数。

阿伏伽德罗常数测定方法

阿伏伽德罗常数测定方法

阿伏伽德罗常数测定方法嘿,咱今儿就来聊聊阿伏伽德罗常数测定方法这档子事儿。

你说阿伏伽德罗常数,那可真是化学世界里的一个大宝贝呀!它就像一把神奇的钥匙,能打开好多化学奥秘的大门呢。

那怎么去测定它呢?有一种方法叫单分子油膜法,这就好比是给阿伏伽德罗常数量身定制的小尺子。

想象一下,把一滴油滴到水面上,它会慢慢散开,形成一层薄薄的油膜。

通过测量这层油膜的面积和所用油的体积,就能算出一个分子的大小,进而推算出阿伏伽德罗常数。

这是不是很奇妙呀?就像你在黑暗中找到了一盏明灯,一下子就把路给照亮了。

还有电解法呢!就好像是让电流来当裁判,通过电解过程中发生的化学反应和相关数据,来确定阿伏伽德罗常数。

这就像是一场精彩的比赛,电流在其中起着关键的作用,引导着一切的发展。

X 射线衍射法也很厉害呀!它能深入到物质的内部结构中,就如同有一双超级透视眼,看穿一切。

通过对晶体结构的分析,也能找到和阿伏伽德罗常数相关的线索呢。

这些方法不就像是一个个身怀绝技的大侠吗?各自有着独特的本领,为了测定阿伏伽德罗常数这个目标而努力。

每种方法都有它的优点和局限性呀。

单分子油膜法虽然直观,但操作起来可不简单,稍微不注意,那油膜就不听话啦。

电解法呢,对实验条件要求挺高的,一个不小心数据就可能不准确啦。

X 射线衍射法更是需要先进的设备和专业的技术。

那我们为什么要这么费劲去测定阿伏伽德罗常数呢?这可太重要啦!它就像是化学世界里的基石呀,没有它,好多化学理论和计算都没法进行呢。

它影响着化学反应的进行、物质的性质等等好多方面呢。

所以呀,科学家们才会不断地探索、尝试各种方法,力求更准确地测定阿伏伽德罗常数。

这就像是一场永无止境的征途,大家都在努力向前冲。

总之呢,阿伏伽德罗常数测定方法可真是丰富多彩,各有千秋。

它们为我们打开了通往化学奥秘的大门,让我们能更好地理解这个奇妙的世界。

难道我们不应该对这些方法充满敬意和好奇吗?让我们一起继续探索化学的奥秘吧!。

实验1阿伏伽德罗常数的测定

实验1阿伏伽德罗常数的测定

实验1 阿伏伽德罗常数的测定阿伏伽德罗常数是一个物理常数,用于描述一个分子或原子中的粒子数。

这个常数的测量对于理解物质的行为和化学反应的本质非常重要。

下面将详细描述一个阿伏伽德罗常数的测定实验。

一、实验目的本实验的目的是通过测定一定质量的气体分子数目来确定阿伏伽德罗常数。

二、实验原理阿伏伽德罗常数(符号为NA)的定义是:1摩尔物质中所含的粒子数。

它与物质的摩尔质量(M)和摩尔体积(V)之间存在一个关系:NA = M/N0其中,N0是气体常数,约为6.02x10²³个/摩尔。

本实验通过测定一定质量(m)的气体分子数目(N),计算得到阿伏伽德罗常数。

三、实验步骤1.在一个标准状况下(即0℃、1大气压),将一个已知体积(V1)的容器密封,填充一定质量(m1)的气体。

2.用一个精确的质量天平称量这些气体,记录下质量(m2)。

3.通过比较质量(m2)和填充时质量(m1),计算出气体的摩尔质量(M)。

4.假设气体分子数目(N)是通过容器中的总压力和气体的摩尔体积计算得到的,然后利用以下公式计算阿伏伽德罗常数:NA = M * N0 / (m * V1)其中,m是气体的质量,V1是容器的体积。

四、实验结果与讨论通过本实验,我们得到了阿伏伽德罗常数的测量值。

它反映了物质中的粒子数,可以帮助我们更深入地理解化学反应的本质。

此外,实验结果也可以用于验证气体定律和其它物理学理论。

然而,这个实验的结果可能受到一些因素的影响,例如温度和压力的变化、气体分子的扩散和热运动等。

这些因素可能会导致实际的测量值偏离理论值。

为了减小这些误差,实验过程中需要严格控制温度和压力,并在长时间内进行多次测量以得到更准确的结果。

五、结论本实验通过测定一定质量的气体分子数目,成功地测量了阿伏伽德罗常数。

这不仅验证了阿伏伽德罗常数的理论值,而且还有助于我们更深入地理解化学反应的本质和物质的构成。

同时,我们也讨论了可能影响实验结果的因素,并提出了一些减小误差的方法。

阿伏加德罗常数的测定

阿伏加德罗常数的测定

阿伏加德罗常数的测定阿伏加德罗常数的测定与原理阿伏加德罗常数的符号是NA,单位是每摩(mol-1 ),数值是NA = (6.0221376 ±0.0000036)×1023 /mol阿伏加德罗常数由实验测定。

它的测定精确度随着实验技术的发展而不断提高。

测定方法有电化学当量法、布朗运动法、油滴法、 X 射线衍射法、黑体辐射法、光散射法等。

这些方法的理论依据不同,但测定结果几乎一样,可见阿伏加德罗常数是客观存在的重要常数。

例如:用含Ag+的溶液电解析出Imol的银,需要通过 96485.3C (库仑)的电量。

已知每个电子的电荷是1.60217733× 10-19C, 则下面着重介绍单分子膜法测定常数的操作方法。

实验目的1 .进一步了解阿伏加德罗常数的意义。

2.学习用单分子膜法测定阿伏加德罗常数的原理和操作方法。

实验用品胶头滴管、量筒(10 mL )、圆形水槽(直径 30 Cm )、直尺。

硬脂酸的苯溶液。

实验原理硬脂酸能在水面上扩散而形成单分子层,由滴入硬脂酸刚好形成单分子膜的质量 m及单分子膜面积 S,每个硬脂酸的截面积 A,求出每个硬脂酸分子质量m分子,再由硬脂酸分子的摩尔质量 M ,即可求得阿伏加德罗常数N。

实验步骤1 .测定从胶头滴管滴出的每滴硬脂酸的苯溶液的体积取一尖嘴拉得较细的胶头滴管,吸入硬脂酸的苯溶液,往小量筒中滴入ImL ,然后记下它的滴数,并计算出 1 滴硬脂酸苯溶液的体积 V1 。

2.测定水槽中水的表面积用直尺从三个不同方位准确量出水槽的内径,取其平均值。

3.硬脂酸单分子膜的形成用胶头滴管(如滴管外有溶液,用滤纸擦去)吸取硬脂酸的苯溶液在距水面约 5 Cm 处,垂直往水面上滴一滴,待苯全部挥发,硬脂酸全部扩散至看不到油珠时,再滴第二滴。

如此逐滴滴下,直到滴下一滴后,硬脂酸溶液不再扩散,而呈透镜状时为止。

记下所滴硬脂酸溶液的滴数d。

4.把水槽中水倒掉,用清水将水槽洗刷干净后,注入半槽水,重复以上操作二次。

阿佛加德罗常数的测定(电解法)

阿佛加德罗常数的测定(电解法)

实验七阿佛加德罗常数的测定(补充)一、实验目的1、学习电解方法测定阿佛加德罗常数的基本方法和原理;2、练习电解法的基本操作;3、学会相关的计算方法。

二、实验原理阿佛加德罗常数是一重要的物理常数,它的测定方法很多,本实验用电解法测定。

用两块铜片做阴极和阳极,以硫酸铜溶液为电解质进行电解。

两极反应如下:阴极反应:Cu2++2e→Cu阳极反应:Cu→Cu2++2e即在阴极上,Cu2+得到电子析出金属铜使铜片质量增加。

在阳极上,金属铜溶解成Cu2+使铜片质量减少。

若电流强度为I(A),则在t(s)内,通过的总电量是:Q=ItQ的单位是C。

如果在阴极上铜片的质量增加 m(g),则每增加1g质量所需的电量为:铜的摩尔质量为63.5g,所以电解析出63.5g铜所需的电量为:已知一个1价离子所带电量(即1个电子的电荷)是1.60×10-19C,1个二价离子所带的电量是2×1.60×10-9C,所以1mol铜所含的原子个数为:为阿佛加德罗常数。

NA三、实验用品仪器:稳压电源、电阻器、电流表、电子天平药品:硫酸铜、浓硫酸材料:紫铜片、导线、砂纸四、实验步骤按图2-3连好线路。

取两块纯的紫铜片(3×5cm2)当作阴、阳极。

在烧杯中加入CuSO4溶液(每1L溶液含125g硫酸铜和2.5mL浓H2SO4)。

阴极和阳极的2/3浸没在CuSO4溶液中,电极之间的距离约为1.5cm,控制直流电压为10V,电阻为90~100Ω。

接通电路,再调节电阻使电流约为100mA。

调好电流强度后,断开电路,取下电极,将两块铜片冲洗,擦干后,用“零”号砂纸擦去表面氧化物,然后用去离子水洗净,并在一块铜片上滴几滴酒精,晾干后,在分析天平上称出其质量(称准至0.1mg),这块铜片作为阴极。

另一块铜片作阳极(亦要准确称出其质量)。

重新装好电极后,接通线路,同时开动秒表,并准确记录电流强度,在电解过程中,随时调节电阻维持电流约为100mA。

电解法测定阿伏伽德罗常数及气体常数的误差分析

电解法测定阿伏伽德罗常数及气体常数的误差分析

电解法测定阿伏伽德罗常数及气体常数的误差分析10、22作者: 易平清所在院系:工学院一、摘要本文拟对电解法测定阿伏伽德罗常数及气体常数的实验中各个环节所产生的误差进行分析,找出哪个环节的系统误差对本实验的系统测量准确度影响最大。

并且通过对本实验的误差分析,找到提高本实验方法系统测量准确度的可行方案,提高本实验的系统测量准确度。

二、前言在实验四中,实验室六个实验小组所测得的阿伏伽德罗常数和气体常数之间存在一定的差异,并且和标准的阿伏伽德罗常数及气体常数也存在一定的偏差。

通过对该实验中各个环节所产生的系统误差进行深入分析,一方面可以找出导致同学们数据存在差异的原因,另一方面也可以找到减小实验中系统误差的方法,以此来提高本实验的系统测量准确度。

三、内容首先我们来分析实验中存在的方法误差。

实验中是通过测量阳极产生的氧气的体积,经过一定的计算得到气体常数,由于氧气原本在水中就有一定的溶解度,在电解过程中产生的氧气气泡非常小,与水的接触面积较大,一定程度上也增大了氧气在水中的溶解度。

而且在阴极上新生成的铜容易脱落,这一部分铜很难称量,也会导致一定的误差。

由于氧气在水中的溶解度以及生成的铜脱落程度受很多方面影响,所以在这里不能给出准确的误差数据(19℃一个大气压下氧气在水中的溶解度不考虑气泡情况下为9、25mg/L若以此为标准计算的话,产生的相对误差约为6%。

)。

同时,考虑到测量的仪器误差有:千分之一的电子秤仪器允差为0、001g,测量铜片增重时产生的相对误差约为0、9%(就我们组数据而言);200mA的电流表仪器允差为0、5mA,在测量电流时产生的相对误差约为0、26%;50mL酸式滴定管的容量允差为0、05,测量氧气体积时产生的误差约为0、22%;实验中我们所使用的电子秒表,当其测量的时间大于或等于30min时,测量准确度为1秒,故仅考虑仪器时测量时间时产生的相对误差约为0、06%。

其次,在实验的具体操作过程中,由于一些难以控制的因素,还会产生一定的偶然误差。

阿伏加德罗常数的测定(学案)

阿伏加德罗常数的测定(学案)

阿伏加德罗常数的测定(学案)
一、实验目的
1、通过学习阿伏加德罗常数的测定方法,加深对阿伏加德罗常数的含义的理解。

2、掌握电解法的基本操作,通过实验采集数据并能够进行科学的处理。

3、引导学生从实验方法、实验仪器等方面进行分析探究,深刻认识实验原理,正确
分析误差原因。

4、理解科学探究的一般过程并加以拓展应用。

二、实验原理
1、回顾旧知:
(1)什么是阿伏加德罗常数?
(2)阿伏加德罗常数与物质的量、微粒数之间的关系:
2、测定阿伏加德罗常数有多种方法,其中电解法是常用的方法,若已知一个电子的电
量为1.6*10-19,列出求算阿伏加德罗常数(N A)的数学表达式:
三、分组实验
(1)对课本所给实验方案提出问题,并提出合理的改进猜想:
(2)依据猜想设计本组实验:
(3)数据处理
电解法测阿伏加德罗常数实验数据处理
四、误差分析:可能存在的误差有哪些?造成误差的可能原因是什么?。

阿伏加德罗常数的测定

阿伏加德罗常数的测定

阿伏加德罗常数的测定阿伏加德罗常数的测定阿伏加德罗常数的测定与原理阿伏加德罗常数的符号是NA,单位是每摩(mol-1),数值是NA = (6.0221376±0.0000036)×1023 /mol阿伏加德罗常数由实验测定。

它的测定精确度随着实验技术的发展而不断提高。

测定方法有电化学当量法、布朗运动法、油滴法、X射线衍射法、黑体辐射法、光散射法等。

这些方法的理论依据不同,但测定结果几乎一样,可见阿伏加德罗常数是客观存在的重要常数。

例如:用含Ag+的溶液电解析出1mol的银,需要通过96485.3C(库仑)的电量。

已知每个电子的电荷是1.60217733×10-19C,则下面着重介绍单分子膜法测定常数的操作方法。

实验目的1.进一步了解阿伏加德罗常数的意义。

2.学习用单分子膜法测定阿伏加德罗常数的原理和操作方法。

实验用品胶头滴管、量筒(10 mL)、圆形水槽(直径30 cm)、直尺。

硬脂酸的苯溶液。

实验原理硬脂酸能在水面上扩散而形成单分子层,由滴入硬脂酸刚好形成单分子膜的质量m 及单分子膜面积s,每个硬脂酸的截面积A,求出每个硬脂酸分子质量m分子,再由硬脂酸分子的摩尔质量M,即可求得阿伏加德罗常数N。

实验步骤1.测定从胶头滴管滴出的每滴硬脂酸的苯溶液的体积取一尖嘴拉得较细的胶头滴管,吸入硬脂酸的苯溶液,往小量筒中滴入1mL,然后记下它的滴数,并计算出1滴硬脂酸苯溶液的体积V1。

2.测定水槽中水的表面积用直尺从三个不同方位准确量出水槽的内径,取其平均值。

3.硬脂酸单分子膜的形成用胶头滴管(如滴管外有溶液,用滤纸擦去)吸取硬脂酸的苯溶液在距水面约 5 cm处,垂直往水面上滴一滴,待苯全部挥发,硬脂酸全部扩散至看不到油珠时,再滴第二滴。

如此逐滴滴下,直到滴下一滴后,硬脂酸溶液不再扩散,而呈透镜状时为止。

记下所滴硬脂酸溶液的滴数d。

4.把水槽中水倒掉,用清水将水槽洗刷干净后,注入半槽水,重复以上操作二次。

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电解法测定阿伏加德罗常数
【例题】某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来测定阿佛加德罗常数值,其实验方案的要点为:①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如右图:②在电流强度为I安培,通电时间为t秒钟后,精确测得某电极上析出的铜的质量为m克。

试回答:
(1)连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线
柱的英文字母表示。

下同)
E接,C接,接F。

实验线路中的电流方向为
→→→C→
→。

(2)写出B电极上发生反应的离子方程
式;G试管中淀粉KI溶液变化的现象为;相应的离子方程式是。

(3)为精确测定电极上析出铜的质量,所必需的实验步骤的先后顺序应是。

(选填下列操作步骤的编号)
①称量电解前电极质量
②刮下电解后电极上的铜并清洗
③用蒸馏水清洗电解后电极
④低温烘干电极后称量
⑤低温烘干刮下的铜后称量
⑥再次低温烘干后称量至恒重
(4)已知电子的电量为1.6×10-19库仑。

试列出阿佛加德罗常数的计算表达式:
NA 。

例用下图装置进行电解实验(a、b、c、d均为铂电极),供选择的有4组电解液,要满足下列要求:
①工作一段时间后A槽pH值上升,B槽的pH下降.
②b、c两极上反应的离子的物质的量相等
(1)应选择的电解质是上述四组中的第____组
(2)该组电解过程中各电极上的电极反应为
a极____ __ b极_____ _____ c极________ __ d极______ _____
(3)当b极上析出7.1g电解产物时,a极上析出产物的质量为____g;若B槽电解质溶液500mL,且忽略电解前后电解液的体积变化,则此时B槽中的[H+]比电解前增加了____mol/L.
例:用两支惰性电极插入1000mL CuSO4溶液,通电电解,当电解液的PH由6.0变为3.0时,下列叙述正确的是
A、阴极上析出11.2mL氢气(标况)
B、阴极上析出32mg铜
C、阳极和阴极质量都没有变化
D、阳极上析出5.6mL氧气(标况)
例:按右图装置进行电解(均是惰性电极),已知A烧杯中装有500 mL20%的NaOH溶液,B烧杯中装有500 mL pH为6的CuSO4溶液。

通电一段时间后,在b电极上收集到28mL 气体(标准状况),则B烧杯中溶液pH变为(溶液体积变化忽略不计)()
A.4 B.3
C.2 D.1
例:将1L一定浓度的CuSO4溶液,
用a、b两个石墨
电极电解,当a极上产生22.4L(标)气
体时,b极上只有
固体析出。

然后将a、b两电板反接,
继续通直流电,
b板上又产生22.4L(标)气体,溶液质
量共减少227g。

(1)a极上产生22.4L(标)气体时,b极增加的质量;
(2)原溶液的物质的量浓度。

例5.工业上为了处理含有Cr2O72- 酸性工业废水,采用下面的处理
方法,往工业废水中加入适量的NaCl,以铁为电极进行
电解,经过一段时间后,有Cr(OH)3 和Fe(OH)3 沉淀生成,
工业废水中铬的含量已低于排放标准, 请回答下面问题:
1. 两极发生的电极反应:
2. 写出Cr2O72-变为Cr3+的离子方程式:
3.工业废水由酸性变为碱性的原因:
4.能否改用石墨电极?说明原因。

例如: 电解含0.4mol CuSO4溶液一段时间后,阳极上生成2.24L气体(S.T.P),则应加入CuO 多少克?(用惰性电极)
例.用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液, 电解一段时间后, 再加入W, 能使溶液恢复到电解前的状态, 符合题意的组是( )
练习、化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

1.目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为:
Cd+2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是( ) ①以上反应是可逆反应②以上反应不是可逆反应
③充电时化学能转变为电能④放电时化学能转变为电能
A ①③
B ②④
C ①④
D ②③
练习、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。

可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混和气为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池。

完成有关的电池反应式:
电池反应式:
阳极反应式:2CO+2CO32- →4CO2+4e-
阴极反应式:,
总电池反应:。

练习、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池长时间保持稳定的
放电电压。

高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是
A. 放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-=+4H2O
C. 放电时每转移3 mol电子,正极有1 molK2FeO4被氧化
D. 放电时正极附近溶液的碱性增强
练习、一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。

下列对该燃料电池说法正确的是()
A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极
B.电池的总反应是:2C4H10+13O2 →8CO2+10H2O
C.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e-=2O2-
D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:2C4H10+
26e-+13O2-=4CO2+5H2O。

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