大学物理化学实验思考题答案总结修订稿

大学物理化学实验思考

题答案总结

集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

蔗糖水解速率常数的测定

1．蔗糖水解反应速率常数和哪些因素有关？

答：主要和温度、反应物浓度和作为催化剂的H+浓度有关。

2．在测量蔗糖转化速率常数时，选用长的旋光管好还是短的旋光管好

答：选用长的旋光管好。旋光度和旋光管长度呈正比。对于旋光能力较弱或者较稀的溶液，为了提高准确度，降低读数的相对误差，应选用较长的旋光管。根据公式（a）=a*1000/LC,在其他条件不变的情况下，L越长，a越大，则a的相对测量误差越小。

3．如何根据蔗糖、葡萄糖、果糖的比旋光度数据计算

答：α0＝〔α蔗糖〕Dt℃L[蔗糖]0/100

α∞＝〔α葡萄糖〕Dt℃L[葡萄糖]∞/100＋〔α果糖〕Dt℃L[果糖]∞/100

式中：[α蔗糖]Dt℃，[α葡萄糖]Dt℃，[α果糖]Dt℃分别表示用钠黄光作光源在t℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度，L(用dm表示)为旋光管的长度，[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度，[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。

设t＝20℃L=2 dm?[蔗糖]0=10g/100mL 则：

α0＝66.6×2×10/100＝13.32°

α∞＝×2×10/100×（52.2-91.9）＝－3.94°

4．试估计本实验的误差，怎样减少误差？

答：本实验的误差主要是蔗糖反应在整个实验过程中不恒温。在混合蔗糖溶液和盐酸时，尤其在测定旋光度时，温度已不再是测量温度，可以改用带有恒温实施的旋光仪，保证实验在恒温下进行，在本实验条件下，测定时要力求动作迅速熟练。其他误

差主要是用旋光仪测定时的读数误差，调节明暗度判断终点的误差，移取反应物时的体积误差，计时误差等等，这些都由主观因素决定，可通过认真预习实验，实验过程中严格进行操作来避免。

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定

电导的测定及其应用

1、本实验为何要测水的电导率？

答：因为普通蒸馏水中常溶有CO2和氨等杂质而存在一定电导，故实验所测的电导值是欲测电解质和水的电导的总和。作电导实验时需纯度较高的水，称为电导水。水的电导率相对弱电解质的电导率来说是不能够忽略的。所以要测水的电导率。

2、实验中为何通常用镀铂黑电极铂黑电极使用时应注意什么？为什么？

答：镀铂黑的目的是为了增大电极的表面积，减小电流密度，从而降低由交流电引起的极化效应；（电导电极使用的敏感材料通常为铂，镀铂黑就是在铂表面镀上一层黑色蓬松的金属铂，目的是为了减少极化效应。多孔的铂黑增加了电极的表面积，使电流密度减小，使极化效应变小，电容干扰也降低了。不镀铂黑或镀得不好的铂黑电极，会产生很大的测量误差。）使用时要注意不要用滤纸擦试铂黑，以免使铂黑脱落而改变电导池系数。实验结束后，用蒸馏水冲洗电极，并浸泡在蒸馏水中，不使用时需浸泡在去离子水中，防止电极干燥。溶液电导率大于0.0035/m时使用（溶液电导率大于200μS·m-1时用镀铂黑电极，否则要用光亮铂黑电极），若溶液电导率小于0.0035/m时，由于极化不严重，可使用光亮铂黑电极；

溶液中的吸附作用和表面张力

1、用最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差

答：分析毛细管口气泡的形成与破裂的过程中，气泡的半径与气泡膜表面张力的关系

有：当R r →时，气泡的σ达到最大，此时等于()max 0max p p p -=∆。当R r >时，σ减

小；而继续抽气,使压力差增大而导致气泡破裂。故读取最大压差，使满足222r p r p r πππσ=∆=最大，从而计算表面张力。

2、哪些因素影响表面张力测定结果如何减小以致消除这些因素对实验的影响

答：影响测定结果的因素有：仪器系统的气密性是否良好；测定用的毛细管是否干净，实验中气泡是否平稳流过；毛细管端口是否直切入液面；毛细管口气泡脱出速度；试验温度。

故试验中要保证仪器系统的气密性，测定用的毛细管洁净，实验中气泡平稳流过；毛细管端口一定要刚好垂直切入液面，不能离开液面，但亦不可深插；从毛细管口脱出气泡每次应为一个，即间断脱出；表面张力和温度有关，要等溶液恒温后再测量。

3、滴液漏斗放水速度过快对实验结果有没有影响为什么

答：若放水速度太快，会使抽气速度太快，气泡的形成与逸出速度快而不稳定，致使读数不稳定，不易观察出其最高点而起到较大的误差。

偶极距的测定

1. 准确测定溶质摩尔极化率和摩尔折射率时，为什么要外推至无限稀释？

答：溶质得摩尔极化率和摩尔折射率公式都是假定分子间无相互作用而推导出来得，它只适合于强度不太低的气相体系。然而，测定气相介电常数和密度在实验中困难较大，于是提出了溶液法，即把欲测偶极矩的分子于非极性溶剂中进行。但在溶液中测定总要受溶质分子间、溶剂与溶质分子间以及溶质分子间相互

作用的影响。若以测定不同浓度溶液中溶质的摩尔极化率和摩尔折射率并外推至无限稀释，这时溶质所处的状态就和气相时相近，可消除分子间相互作用。

2.试分析实验中引起误差的原因，如何改进？

答：1、测定偶极矩采用溶液法进行，但溶质中测量总是受到溶质、溶剂分子间相互作用的影响，故可测定不同浓度中溶质的摩尔极化率和折射率并外推至无限稀释可消除分子间相互作用的影响。

2、测量电容时，可能引起水气或溶液的挥发，影响测量值，故测量时要迅速。

3、测密度时，由于每次所加溶液体积未达到严格相同，引起一定的误差，故可用移液管精确量取样品。

磁化率的测定

1．不同励磁电流下测得的样品摩尔磁化率是否相同

答：相同，摩尔磁化率是物质特征的物理性质，不会因为励磁电流的不同而变。但是在不同励磁电流下测得的cM稍有不同，。主要原因在于天平测定臂很长（约50cm），引起Dw的变化造成的，当然温度的变化也有一定影响。

2．用古埃磁天平测定磁化率的精密度与哪些因素有关

答：（1）样品管的悬挂位置：正处于两磁极之间，底部与磁极中心线齐平，悬挂样品管的悬线勿与任何物体相接触；

（2）摩尔探头是否正常：钢管是否松动，若松动，需坚固；

（3）温度光照：温度不宜高于60℃，不宜强光照射，不宜在腐蚀性气体场合下使用；

（4）摩尔探头平面与磁场方向要垂直；