乙醇-水溶液偏摩尔体积的测定
实验二--溶液偏摩尔体积的测定实验工作报告-思考题-绘图
实验二 溶液偏摩尔体积的测定一、实验目的偏摩尔量是溶液中一个重要参数，有许多性质都与偏摩尔数量有关。
本实验是测定溶液的偏摩尔体积。
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、预习要求1.复习课堂讲授内容，真正理解偏摩尔量的物理意义。
2.理解摩尔体积—摩尔分数图与比容—质量百分数图之间的关系。
三、实验原理在多组分体系中，某组分i 的偏摩尔体积定义为,,,()j i m i T p n i j V V n ≠⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (1) 若是二组分体系，则有21,1,,m T p n V V n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (2) 12,2,,m T p n V V n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (3) 体系总体积Ｖ＝ｎ1Ｖ1，m +ｎ2Ｖ2。
m (4)将(4)式两边同除以溶液质量Ｗ1,2,1212m mV V W W V W M W M W=+ (5) 令 1,2,12,,m m V V V W W Wααα=== (6) 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)式代入(5)式可得：α＝Ｗ1%α1+Ｗ2%α2=(1-Ｗ2%)α1+Ｗ2%α2 (7)将(7)式对Ｗ2%微分：122122,%%W W αααααα∂∂=-+=+∂∂即 (8)将(8)代回(7)，整理得121%%W W ααα∂=-∂ (9)和 212%%W W ααα∂=+∂ (10)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15.1)。
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(6)就可求出Ｖ1,m 和Ｖ2,m 。
四、仪器与药品1.仪器恒温设备1套；分析天平(公用)；比重瓶(10mL)2个；工业天平(公用)；磨口三角瓶(50mL)4个。
乙醇水溶液偏摩尔体积的测定误差分析
乙醇水溶液偏摩尔体积的测定误差分析
乙醇水溶液偏摩尔体积的测定误差可以从以下几个方面进行分析：
1. 实验设备误差：实验设备的精度会影响到测定结果的准确性。
比如说,如果使用的烧瓶不够干净,残留液体会影响到测定结果；如果使用的量筒精度不够高,容量的误差会导致测定结果的误差。
2. 实验操作误差：实验操作技巧的熟练程度也会对测定结果的准确性产生影响。
比如说,读数不准确、换液的时机不够精准等,都会对测定结果造成误差。
3. 溶液温度误差：由于溶液的体积会随着温度的变化而变化,因此温度是影响测定结果的另一个重要因素。
为了排除温度误差的影响,测定应该在标准温度下进行,或者在实验过程中对液体温度进行实时监测。
4. 溶液浓度误差：最终偏摩尔体积的测定结果还受到溶液浓度的影响。
如果溶液的浓度不够准确,就难以测定出偏摩尔体积的准确值。
为了减少误差的影响,实验中应该尽可能地采取可行的措施来保证实验的准确性,比如对仪器的精度要求严格要求、注意操作方法等。
并在最终计算偏摩尔体积时,要对各种误差因素进行综合考虑,再进行相应的修正。
实验二--溶液偏摩尔体积的测定实验报告-思考题-绘图
实验二 溶液偏摩尔体积的测定一、实验目的偏摩尔量是溶液中一个重要参数，有许多性质都与偏摩尔数量有关。
本实验是测定溶液的偏摩尔体积。
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、预习要求1.复习课堂讲授内容，真正理解偏摩尔量的物理意义。
2.理解摩尔体积—摩尔分数图与比容—质量百分数图之间的关系。
三、实验原理在多组分体系中，某组分i 的偏摩尔体积定义为,,,()j i m i T p n i j V V n ≠⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (1) 若是二组分体系，则有21,1,,m T p n V V n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (2) 12,2,,m T p n V V n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (3) 体系总体积Ｖ＝ｎ1Ｖ1，m +ｎ2Ｖ2。
m (4)将(4)式两边同除以溶液质量Ｗ1,2,1212m mV V W W V W M W M W=+g g (5) 令 1,2,12,,m m V V V W W Wααα=== (6) 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)式代入(5)式可得：α＝Ｗ1%α1+Ｗ2%α2=(1-Ｗ2%)α1+Ｗ2%α2 (7)将(7)式对Ｗ2%微分：122122,%%W W αααααα∂∂=-+=+∂∂即 (8)将(8)代回(7)，整理得121%%W W ααα∂=-∂g (9)和 212%%W W ααα∂=+∂g (10)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15.1)。
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(6)就可求出Ｖ1,m 和Ｖ2,m 。
四、仪器与药品1.仪器恒温设备1套；分析天平(公用)；比重瓶(10mL)2个；工业天平(公用)；磨口三角瓶(50mL)4个。
乙醇—水溶液偏摩尔体积的测定
乙醇—水溶液偏摩尔体积的测定一、实验原理溶液是由溶质和溶剂组成的。
在常温常压下，溶液中的溶剂不发生体积变化，而溶质所占的体积减小。
因此，溶液的体积总是小于溶剂和溶质的体积之和。
溶液的偏摩尔体积是指单位摩尔溶质所占的体积与对应的溶剂的体积之差，即：$$\Delta V_i = \frac{V_i^{solvent} - V_{i}^{solution}}{n_i}$$其中，$V_i^{solvent}$ 表示纯溶剂 i 的摩尔体积，$V_{i}^{solution}$ 表示浓度为 c 的 i 的溶液的摩尔体积，$n_i$ 表示摩尔浓度。
$\Delta V_i$ 的正负号表示溶质在溶剂中的体积效应。
若摩尔体积可用密度来计算，即：$$V_i = \frac{m_i}{\rho_i}$$其中，$m_i$ 是摩尔物质量，$\rho_i$ 表示物质的密度。
为了消除在密度方面的误差，可以通过比较相同浓度的溶液与纯溶剂的密度差来计算偏摩尔体积：$$\Delta \hat{V_i} = \hat{V_i} - V_i^{solvent} = \frac{\rho_{solution} -\rho_{solvent}}{\rho_{solvent}} \cdot V_i^{solvent} = \frac{\Delta\rho}{\rho_{solvent}} \cdot V_i^{solvent}$$其中，$\Delta \rho$ 表示溶液与溶剂的密度差，$\rho_{solvent}$ 表示溶剂的密度，$\hat{V_i}$ 表示偏摩尔体积。
二、实验步骤1. 实验原料：乙醇与双级蒸馏水。
比重杯、量筒、计时器。
密度计。
1. 用比重杯取一定质量的乙醇，称重并记录质量。
2. 将乙醇倒入量筒中，测量其体积并记录。
5. 将上述测量的数据代入公式中，计算乙醇水溶液的偏摩尔体积。
三、实验注意事项1. 比重杯的表面必须保持干燥，以避免附着水珠的干扰。
2021年实验二溶液偏摩尔体积的测定实验报告思考题绘图
试验二 溶液偏摩尔体积测定一、试验目偏摩尔量是溶液中一个关键参数, 有很多性质都与偏摩尔数量相关。
本试验是测定溶液偏摩尔体积。
1. 掌握用比重瓶测定溶液密度方法;2. 利用密度法测定指定组成乙醇—水溶液中各组分偏摩尔体积;3. 学会恒温槽使用。
4. 了解偏摩尔量物理意义。
二、 预习要求1.复习课堂讲授内容, 真正了解偏摩尔量物理意义。
2.了解摩尔体积—摩尔分数图与比容—质量百分数图之间关系。
三、 试验原理在多组分体系中, 某组分i 偏摩尔体积定义为,,,()j i m i T p n i j V V n ≠⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (1) 若是二组分体系, 则有21,1,,m T p n V V n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (2) 12,2,,m T p n V V n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (3) 体系总体积Ｖ＝ｎ1Ｖ1, m +ｎ2Ｖ2。
m (4)将(4)式两边同除以溶液质量Ｗ1,2,1212m mV V W W V W M W M W=+(5) 令 1,2,12,,m m V V V W W Wααα=== (6) 式中α是溶液比容; α1, α2分别为组分1、 2偏质量体积。
将(6)式代入(5)式可得:α＝Ｗ1%α1+Ｗ2%α2=(1-Ｗ2%)α1+Ｗ2%α2 (7)将(7)式对Ｗ2%微分:122122,%%W W αααααα∂∂=-+=+∂∂即 (8) 将(8)代回(7), 整理得121%%W W ααα∂=-∂ (9) 和 212%%W W ααα∂=+∂ (10)所以, 试验求出不一样浓度溶液比容α, 作α—Ｗ2%关系图, 得曲线ＣＣ′(见图15.1)。
如欲求Ｍ浓度溶液中各组分偏摩尔体积, 可在Ｍ点作切线, 此切线在两边截距ＡＢ和Ａ′Ｂ′即为α1和α2, 再由关系式(6)就可求出Ｖ1,m 和Ｖ2,m 。
四、 仪器与药品1.仪器恒温设备1套; 分析天平(公用); 比重瓶(10mL)2个; 工业天平(公用); 磨口三角瓶(50mL)4个。
偏摩尔体积的测定
实验七 偏摩尔体积的测定一 实验目的用截距法测定乙醇和水溶液的偏摩尔体积。
通过实验进一步了解多组分体系中偏摩尔物理量的概念及物理意义。
二 实验原理一般来说，一个均匀的多组分体系中，体系的某种容量性质不等于各个纯组分单独存在时的容量性质之和。
因此在讨论两种或两种以上物质所组成的均相体系时，必须引用新的概念来代替研究纯物质时所用的摩尔量的概念。
定义： Cnp T B m B n Z Z ,,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂= 式中Z B,m 称作物质Z 的偏摩尔量。
它的物理意义是，在等温等压下，在大量的体系中加入一摩尔B 物质所引起的体系容量性质Z 的体系。
如水A 和乙醇组成的溶液中：B n p T A m A n V V ,,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= An p T B m B n VV ,,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂= 溶液的总体积： m B B m A A V n V n V ,,+= (1)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：A W =W A %=BA A W W W +=BB A A A A M n M n M n +…………………………（2） 设溶液的比容为V 比，则溶液的总体积V 可写为比V W W V B A )(+==(n A M A +n B M B )V 比……（3） 根据偏摩尔体积定义，用(2)与(3)式可得：=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=Bn p T A m A n V V ,,,nBA BP T B B B A A A n W W V M n M n V M ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫⎝⎛∂∂++,)(比比=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂++2,)()(B B A A A B B P T B B B A A A M n M n M M n W V M n M n V M 比比 =B P T B A A W W V M V M ,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-比比 =M A ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-B P T B W W V V .,比比同理，⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=A P T A B mB W W V V M V .,,比比 (4)做实验得到各种不同浓度溶液的比容，可得图所示曲线，则：AN M NR AR M OR OR NR AR M W W V V M V A A A B P T B A m A ⋅=-=⋅-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=][][.,,比比 (5)同理： V B,m =M B .BP (6)测得不同浓度乙醇溶液的比容V 比，作乙醇W 与V 比比容的曲线，即可按上式求出各种浓度下的偏摩尔体积。
实验二溶液偏摩尔体积的测定实验报告思考题绘图
实验二 溶液偏摩尔体积的测定一、 实验目的偏摩尔戢是溶液中一个重要参数，有许多性质都与偏摩尔数量有关。
本实验是测左溶液的 偏摩尔体积。
1. 掌握用比重瓶测泄溶液密度的方法；2. 运用密度法测立指左组成的乙醇一水溶液中各组分的偏摩尔体积：3. 学会恒温槽的使用。
4. 理解偏摩尔虽的物理意义。
二、 预习要求1•复习课堂讲授内容，真正理解偏摩尔量的物理意义。
2•理解摩尔体积一摩尔分数图与比容一质量百分数图之间的关系。
三、实验原理在多组分体系中，某组分i 的偏摩尔体积左义为(1)若是二组分体系，则有oVT.p.nydV体系总体积V= n i V\. m + 门 2 #2・ m将⑷式两边同除以溶液质量“v V v一 =a s = a 2,11 = a W ' W P IV 2式中a 是溶液的比容；au 4分别为组分1、2的偏质量体积。
将⑹式代入⑸式可得:a= ”i%ai+ W z 2%a2=(l- ^2%)ai+ ^2%a?0V(7)将(7)式对W?%微分:将(8)代回(7),整理得所以，实验求岀不同浓度溶液的比容*作(X — “2%关系图，得曲线CCX 见图15」)。
如欲求N4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A B 和A W 即为⑴和(12,再由关系式(6)就可求岀Am 和r 2.mo四. 仪器与药品1•仪器恒温设备1套：分析天平(公用)：比重瓶(10mL)2个:工业天平(公用):磨口三角瓶(50mL)4 个。
2 •药品95%乙醇(分析纯)，纯水。
五、实验步骤调节恒温槽温度为(25.0±0.irc o以95%乙醇(A)及纯水(B)为原液，任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。
摇匀后测左每份溶液的密度，其方法如下：用分析天平精确称量一个预先洗净烘干的比重瓶，然后盛满纯水(注意不得存留气泡)， 用滤纸迅速擦去毛细管膨胀出来的水。
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。
偏摩尔体积测定
同理：
VB,m=M B. BP
……………（6）
测得不同浓度乙醇溶液的比容 V 比， 作 W 乙醇 与 V 比比容的曲线， 即可按上式求出各种浓度下的偏摩尔体积。
三 仪器与药品
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．比重瓶体积的测定 将比重瓶洗净烘干，精确称其重量，然后，装满蒸馏水，塞紧瓶塞。在 298.2K 下恒温，比重瓶内液体 由瓶塞的毛细管孔逸出，约 15min 后，取出并擦干比重瓶表面上的水滴，然后称重。 2 不同浓度溶液比容的测定 按(2)式计算，配制乙醇的重量百分数分别为 20%，40%，60%，80%，100%的溶液 50ml(四组用)。
W A =WA%=
WA W A WB
=
nA M A …………………………（2） n A M A nB M B
设溶液的比容为 V 比，则溶液的总体积 V 可写为 V (W A WB )V比 =(nAM A+nBMB)V 比……（3） 根据偏摩尔体积定义，用(2)与(3)式可得：
V V WB V A, m M AV比 (n A M A nB M B ) 比 n A T , p , nB W B T , P n A nB
六 注意事项
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。
七 思考题
1 我们用的方法测密度由几位有效数字？实验的重复性如何？产生误差的原因有哪些？ 2 比重瓶的构造如何改进可使实验的准确度提高？ 3 为什么恒温槽的温度要高于室温？ 4 偏摩尔量是强度性质还是容量性质？
溶液偏摩尔体积的测定练习题及答案
溶液偏摩尔体积的测定练习题及答案一、单选题1、下列表示式中称为偏摩尔体积的是:A、(∂V/∂n B)T,P, n CB、(∂V/∂n B)T,P, nBC、(∂V/∂n C)T,P, n CD、(∂V/∂n1)T,P, n12、下列表示式中称为偏摩尔体积的集合公式的是:A、V总=d(n1V1，m + n2V2，m )B、V总=n1 d V1，m + n2 d V2，mC、V总=n1V1，m + n2V2，mD、V总=V1 d n1，m + V2 d n2，m3、在测定溶液偏摩尔体积的实验中，使用比重瓶而不用容量瓶的原因是：A、容量瓶太大B、比重瓶更方便C、比重瓶更精确D、容量瓶带刻度4、实验室因用电不符合规定引起导线及电器着火，此时应迅速：A、切断电源后，用任意一种灭火器灭火。
B、切断电源后，用泡沫灭火器灭火。
C、切断电源后，用二氧化碳灭火器灭火。
D、切断电源后，用水灭火。
二、填空题1、对于乙醇-水溶液偏摩尔体积的测定实验，是通过比容和乙醇的质量分图的截距，得到α1和α2，再通过公式V i =M iαi就可以求出乙醇和水的偏摩尔体积。
2、比重瓶中装满液体后，秤量之前应将瓶的外壁擦干。
3、配制100ml体积分数为30％的乙醇水溶液，可依据的公式为偏摩尔体积的集合公式或V总= n水V水+ n乙醇V乙醇。
4、对于乙醇-水溶液偏摩尔体积的测定实验，是通过比容和乙醇的质量分数图的截距,得到α1和α2。
5、使用比重瓶时可以拿的部位是颈部。
三、判断正误（√ 或 ）1、在溶液偏摩尔体积的测定实验过程中，毛细管里始终要充满液体，注意不得存留气泡。
2、使用比重瓶时可以拿其任何部位。
3、比重瓶中毛细管的液体下降后，要用滴管在毛细管顶部加液。
4、溶液中各组分的偏摩尔体积不仅与浓度的大小有关，还与温度的高低有关。
5、比重瓶毛细管中的液体下降后，要用滴管从毛细管顶部加液。
6、拿比重瓶时应手持其瓶底。
7、作图时，几套数据点标在同一图上，以不同符号区别，2mm 左右大小标出。
实验二__溶液偏摩尔体积的测定
姓名：张龙龙学号：14101702989 序号：25任课教师：张建策班级：化工系10级化学班实验二 溶液偏摩尔体积的测定一、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,,,()ji m i T p n i j V V n ≠⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (1) 若是二组分体系，则有21,1,,m T p nV V n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (2) 12,2,,m T p nV V n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (3) 体系总体积Ｖ＝ｎ1Ｖ1，m +ｎ2Ｖ2。
m (4)将(4)式两边同除以溶液质量Ｗ1,2,1212m mV V W W V W M W M W =+ (5) 令 1,2,12,,m m V V V WWWααα=== (6)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)式代入(5)式可得：α＝Ｗ1%α1+Ｗ2%α2=(1-Ｗ2%)α1+Ｗ2%α2 (7)将(7)式对Ｗ2%微分：122122,%%W W αααααα∂∂=-+=+∂∂即 (8)将(8)代回(7)，整理得121%%W W ααα∂=-∂(9)和 212%%W W ααα∂=+∂(10)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15.1)。
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(6)就可求出Ｖ1,m 和Ｖ2,m 。
四、仪器与药品1.仪器恒温设备1套；分析天平(公用)；比重瓶(10mL)2个；工业天平(公用)；磨口三角瓶(50mL)4个。
2.药品95％乙醇(分析纯)，纯水。
五、实验步骤调节恒温槽温度为(25.0±0.1)℃。
以95％乙醇(E)及纯水(A)为原液，在磨口锥形瓶瓶中用分析天平称重，配制含Ａ质量百分数为0％，20％，40％，60％，80％，100％的乙醇水溶液，每份溶液的总质量为15g 。
乙醇-水溶液偏摩尔体积的测定
乙醇-水溶液偏摩尔体积的测定乙醇-水溶液偏摩尔体积的测定一、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、测定乙醇—水溶液中各组分的偏摩尔体积。
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jn p r in V V ,,mi,???? ????= (1)若是二组分体系，则有2,,1m1,n p r n V V ???? ????= (2)1,,2m2,n p r n V V ???? ????= (3)体系总体积 m m totalV n V n V,22,11+= (4)将(4)式两边同除以溶液质量ＷWV M W W V M W W Vm m ,222,111?+?= (5) 令 2,21,1,,ααα===WV WV WVm m (6)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)式代入(5)式可得:α＝Ｗ1%α1+Ｗ2%α2=(1-Ｗ2%)α1+Ｗ2%α2 (7) 将(7)式对Ｗ2%微分:212%ααα+-=??W (8) 将(8)代回(7)，整理得%%121W W ??-=ααα (9)和%%212W W ??+=ααα(10)图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)。
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(6)就可求出Ｖ1,m 和Ｖ2,m 。
三、仪器与试剂仪器：分析天平(公用)；比重瓶(5mL)2个；工业天平(公用)；磨口三角瓶(50mL)4个。
试剂：无水乙醇(95%)；纯水。
四、实验步骤1、以95%无水乙醇(E)及纯水(A)为原液，在磨口三角瓶中用工业天平称重，配制含Ａ质量百分数为0％，20％，40％，60％，80％，100％的乙醇水溶液，每份溶液的总体积控制在15g 左右。
配好后盖紧塞子，以防挥发。
偏摩尔体积的测定 刘炳成
物理化学实验报告实验名称：偏摩尔体积的测定姓名：刘炳成班级：12级应用化学学号：1220405005指导老师：曹红翠实验日期：2014/3/19实验十五 溶液偏摩尔体积的测定一、实验目的1.掌握用比重瓶测定溶液密度的方法。
2.测定指定组成的乙醇—水溶液中各组分的偏摩尔体积。
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,,,()j i m i T p n i j V V n ≠⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (1) 若是二组分体系，则有21,1,,m T p n V V n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (2) 12,2,,m T p n V V n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (3) 体系总体积Ｖ＝ｎ1Ｖ1，m +ｎ2Ｖ2。
m (4)将(4)式两边同除以溶液质量Ｗ1,2,1212m mV V W W V W M W M W=+ (5) 令 1,2,12,,m m V V VW W Wααα=== (6) 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)式代入(5)式可得：α＝Ｗ1%α1+Ｗ2%α2=(1-Ｗ2%)α1+Ｗ2%α2 (7)将(7)式对Ｗ2%微分：122122,%%W W αααααα∂∂=-+=+∂∂即 (8)将(8)代回(7)，整理得图15.1 比容-质量百分比浓度关系a ACB MA ′B ′C ′ W 2%121%%W W ααα∂=-∂ (9) 和 212%%W W ααα∂=+∂ (10)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15.1)。
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(6)就可求出Ｖ1,m 和Ｖ2,m 。
三、仪器与药品仪器：恒温设备1套；电子天平1台；比重瓶(10mL)1个；磨口锥形瓶(50mL)4个。
药品 ：95％乙醇(分析纯)，蒸馏水。
四、实验步骤1、调节恒温槽温度为(25.0±0.1)℃。
实验二溶液偏摩尔体积的测定实验报告思考题绘图
实验二 溶液偏摩尔体积的测定一、实验目的偏摩尔量是溶液中一个重要参数，有许多性质都与偏摩尔数量有关。
本实验是测定溶液的偏摩尔体积。
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、预习要求1.复习课堂讲授容，真正理解偏摩尔量的物理意义。
2.理解摩尔体积—摩尔分数图与比容—质量百分数图之间的关系。
三、实验原理在多组分体系中，某组分i 的偏摩尔体积定义为,,,()j i m i T p n i j V V n ≠⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (1) 假设是二组分体系，那么有21,1,,m T p n V V n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (2) 12,2,,m T p n V V n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ (3) 体系总体积Ｖ＝ｎ1Ｖ1，m +ｎ2Ｖ2。
m (4)将(4)式两边同除以溶液质量Ｗ1,2,1212m mV V W W V W M W M W=+(5) 令1,2,12,,m m V V V W W Wααα=== (6) 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)式代入(5)式可得：α＝Ｗ1%α1+Ｗ2%α2=(1-Ｗ2%)α1+Ｗ2%α2 (7)将(7)式对Ｗ2%微分：122122,%%W W αααααα∂∂=-+=+∂∂即 (8) 将(8)代回(7)，整理得121%%W W ααα∂=-∂ (9) 和212%%W W ααα∂=+∂ (10)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15.1)。
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(6)就可求出Ｖ1,m 和Ｖ2,m 。
四、仪器与药品1.仪器恒温设备1套；分析天平(公用)；比重瓶(10mL)2个；工业天平(公用)；磨口三角瓶(50mL)4个。
实验30 溶液偏摩尔体积的测定
体系总体积： 体系总体积： V=w1/m1·V1,m + w2/m2·V2,m=(1-w2/m2)·V1,m + w2/m2·V2,m (4) 将式( 将式(4)两边同除以溶液质量 m V/m=w1/m1·V1,m/m + w2/m2·V2,m/m 式中， 分别为组分1 的质量分数， 式中，w1，w2分别为组分1、2的质量分数，令 V/m=α , V1,m/m1 = α1 , V2,m/m2= α2 (6) (5)
（3）实验过程中毛细管里始终要充满液体，注意不得存 实验过程中毛细管里始终要充满液体， 留气泡。 留气泡。
溶 液 偏 摩 尔 体 积 的 测 定
在线答疑：bypmu@ Zhaln@ lyl1300@ 在线答疑：
30. 30.5 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 根据25℃时水的密度和称重结果， 25 积。 （2）计算所配溶液中乙醇的准确质量百分比。 计算所配溶液中乙醇的准确质量百分比。
大 学 通 用 化 学 实 验 技 术
8/11
（3）计算实验条件下各溶液的比体积。 计算实验条件下各溶液的比体积。 体积 （4）以比体积为纵轴、乙醇的质量百分浓度为横轴作曲 以比体积为纵轴、 体积为纵轴
溶 液 偏 摩 尔
线，并在30％乙醇处作切线与两侧纵轴相交，即可 并在30％乙醇处作切线与两侧纵轴相交， 30 求得α1和α2。
大 学 通 用 化 学 实 验 技 术
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（3）比重瓶体积的标定
溶 液
用电子天平精确称量洁净、干燥的比重瓶， 用电子天平精确称量洁净 、 干燥的比重瓶， 然后盛满蒸馏水
偏 摩
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。 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。 10min
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乙醇-水溶液偏摩尔体积的测定
一、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、测定乙醇—水溶液中各组分的偏摩尔体积。
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
j
n p r i
n V V ,,m
i,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= (1)
若是二组分体系，则有
2,,1m
1,n p r n V V ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= (2)
1
,,2m
2,n p r n V V ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= (3)
体系总体积 m m total
V n V n V
,22,11+= (4)
将(4)式两边同除以溶液质量Ｗ
W
V M W W V M W W V
m m ,222,111⋅+⋅= (5) 令 2
,21,1,
,
ααα===W
V W
V W
V
m m (6)
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)式代入(5)式可得:
α＝Ｗ1%α1+Ｗ2%α2=(1-Ｗ2%)α1+Ｗ2%α2 (7) 将(7)式对Ｗ2%微分:
2
12%
ααα
+-=∂∂W (8) 将(8)代回(7)，整理得
%
%
121W W ∂∂-=ααα (9)
和
%
%
212W W ∂∂+=ααα
(10)
图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)。
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(6)就可求出Ｖ1,m 和Ｖ2,m 。
三、仪器与试剂
仪器：分析天平(公用)；比重瓶(5mL)2个； 工业天平(公用)；磨口三角瓶(50mL)4个。
试剂：无水乙醇(95%)；纯水。
四、实验步骤
1、以95%无水乙醇(E)及纯水(A)为原液，在磨口三角瓶中用工业天平称重，配制含Ａ质量百分数为0％，20％，40％，60％，80％，100％的乙醇水溶液，每份溶液的总体积控制在15g 左右。
配好后盖紧塞子，以防挥发。
摇匀后测定每份溶液的密度，其方法如下: 用分析天平精确称量二个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。
2、同法测定每份乙醇—水溶液的密度。
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。
五、数据记录与处理
1.根据25℃时水的密度和称重结果，求出比重瓶的容积
表1 比重瓶容积的测定
温度25℃ 纯水密度 ρ=0.99708g/ml
比重瓶
编号 空比重瓶 质量/g 水与比重瓶总质量/g 比重瓶的 容积/ml 1 10.4949 15.507 5.0268 2
9.4262
14.6478
5.2369
2.根据所测不同组成溶液的质量数据，用下述公式计算所配溶液的密度，并计算实验条件下各溶液的比容。
10
21--ρωωωωρ⨯=
表2 不同组成溶液的密度和比容的测定
乙醇的质量 分数 溶液和比重瓶总质量/g 溶液的质量/g
密度ρ g/ml 比容 ml/g 0% 15.5070 5.0121 0.9971 1.0029 20% 15.3450 4.8501 0.9649 1.0364 40% 15.1685 4.6736 0.9297 1.0756 60% 14.9142 4.4193 0.8792 1.1375 80% 14.6907 4.1958 0.8347 1.1980 100%
14.4511
3.9562
0.7870
1.2706
3.以比容为纵轴、乙醇的质量百分浓度为横轴作曲线，如图2所示。
4.用计算机对图2的曲线进行二项式拟合，求得）（2W f =α二项式函数，并求得切线方程。
图2 乙醇的水溶液比容—质量百分比浓度关系
附运行记录：
Polynomial Regression for DATA1_B:
α
Y = A + B1*X + B2*X^2 Parameter Value Error
------------------------------------------------------------ A 1.00222 0.00305 B1 0.144 0.01436 B2 0.12531 0.01378
------------------------------------------------------------ R-Square(COD) SD N P
------------------------------------------------------------ 0.99934 0.00337 6 <0.0001
------------------------------------------------------------
拟合结果为：00222.1144.012531.0y 2++=x x 即）（2W f =α00222.1144.012531.0222++=W W
因此切线方程的斜率为144.025062
.0y +='x （用于求1β和2β） 切线方程为)(00x x y y y -'=-
5.根据）（2W f =α二项式函数和公式，分别计算不同组成乙醇溶液的1β和2β，然后计算20%、40%、60%、80%的溶液中各组分的偏摩尔体积及100g 该溶液的总体积，列出表3。
表3 乙醇、水的偏质量体积、偏摩尔体积
乙醇的质量分数
α
1β 2β 水的偏摩尔体积/ml 乙醇的
偏摩尔
体积/ml
100g 该
溶液的
总体积/
ml
0% 1.0029 — — — — — 20% 1.0364 0.9976 1.1917 17.96 54.82 103.6 40% 1.0756 0.9779 1.2221 17.60 56.22 107.6 60% 1.1375 0.9608 1.2552 17.30 57.74 113.7 80% 1.1980 0.9224 1.2669 16.60 58.28 119.8 100%
1.2706
—
—
—
— —
六、注意事项
1.实际仅需配制四份溶液，可用移液管加液，但乙醇含量根据称重算得。
2.为减少挥发误差，动作要敏捷。
每份溶液用两比重瓶进行平行测定或每份样品重复测定二次，结果取其平均值。
3.拿比重瓶应手持其颈部。
七、思考题
1.使用比重瓶应注意哪些事项？
(1)比重瓶使用前应预洗干净烘干；
(2)装待测液时应注意瓶内无气泡；
(3)装完待测液后应用纸擦干瓶外壁的水和毛细管膨胀出来的液体。
2.如何使用比重瓶测量粒状固体的密度？
(1)将比重瓶洗净干燥，称量空瓶重Ｗ0；
(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Ｗ1；
(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Ｗ2；
(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(3)恒温10min后称重为Ｗ3。
(6)计算待测固体的密度ρS(t℃)。
3.为提高溶液密度测量的精度，可作哪些改进？
(1)可多配置多一些质量分数的溶液；
(2)比重瓶称量前后都放在恒温水浴中10min；
(3)配置乙醇溶液的质量分数要精确。