物理化学 实验十三离子迁移数的测定

物理化学 实验十三离子迁移数的测定
物理化学 实验十三离子迁移数的测定

实验十三离子迁移数的测定

一、实验目的

1.掌握希托夫法和界面移动法测定离子迁移数的原理和方法;

2.掌握库仑计的使用;

离子和盐酸溶液中氢离子的迁移数。.测定AgNO水溶液中33二、实验原理当电流通过含+Ag

有电解质的电解池时,经过导线的电流是由电子传递,而溶液中的电流则

由离子传递。如溶液中无带电离子,该电路就无法导通电流。溶液对由于离子本身的大小、已知溶液中的电流是借助阴、阳离子的移动而通过溶液。

阳离子各自的移动速使阴、离子移动时的阻碍及溶液中其余共存离子的作用力等诸多因素,由某一种离子所迁移的电荷量与通过溶液的总从而各自所携带的电荷量也不相同。率不同,之比称为该离子的迁移数。而电荷量(Q) Q = q _ + q +分别是阴、阳离子各自迁移的电荷量。阴、阳离子的迁移数分别为:q _和q 上式中+/Q t = q t _ = q _ /Q ,(1)

_ +

= 1 t _ + t (2)

显然+分别为所有阴、阳离子迁移数和t t _

当电解质溶液中含有数种不同的阴、阳离子时,+

的总和。Boundary 、界面移动法(Moving (Hittorf Method) 测定离子迁移数的方法有希托夫法测定法。本实验采用希托夫法和界面移动Method)和电动势法(Electromotive Force Method) 离子的迁移数。

I.希托夫法(Hittorf Method) 测定离子迁移数

一.希托夫法基本原理

希托夫法测定迁移数的原理是根据电解前后,两电极区内电解质量的变化来求算离子的迁移数。两个金属电极放在含有电解质溶液的电解池中,可设想在这两个电极之间的溶液中存在着三个区域:阳极区、中间区和阴极区,如图1所示。并假定该溶液只含1—1价的

离子的电迁移示意图1 图

正、负离子,而且负离子的移动速度是正离子的3倍。当直流电通过电解池时,会发生下列情况。1.一旦接通电流后,阳极区的正离子会向阴极区移动;而阴极区的阴离子则向阳极区移动。如图1(a)所示。

2.一定时间后,由于负离子的移动速率是正离子的3倍,那么一个正离子从阳极区移出,必定有3个负离子从阴极区移出,此时溶液中离子的分布情况如图1(b)所示。

3.若在阴极上有4个正离子还原沉积,则必有4个负离子在阳极上放电。其结果是阴极区只剩如图1(c)所示的2对离子,阳极区还剩4对离子,而中间区的则不变。阴极区减少的3对离子正是由于移出3个负离子而造成的,阳极区减少的一对离子则是由于移出一个正离子所造成的。此时,通过溶液的电荷量等于正负离子迁移电荷量之和,即等于4个电子的电荷量。

从上面所述不难得出下列结果:

那么根据式(1) 可得:

上述关系式中,阴、阳极区减少的电解质可分别通过分析通电前、后各自区域电解质的变化量得到。在测定装置中串联一个库仑计,测定通电前、后库仑计中阴极的质量变化,经计算即可得到通过溶液的总电荷量。

二.仪器与试剂

铜库仑计直流稳压电源电子天平锥形瓶(50 mL和250mL)

电流表希托夫迁移管滴定管烧杯(100mL) 移液管

1-溶液·LAgNO0.10 mol31-溶液HNO· 6 molL.电解铜片(99999%) 3-1KCNS溶

液·0.10molL硫酸铁铵饱和溶液

无水乙醇导线铁架台

镀铜液(100mL水中含15 gCuSO·5HO,5 mL浓HSO,5 mL乙醇)

4422

三.实验步骤

-1AgNO次,然后在L0.10mol1 .洗净所有的容器。用少量·3溶液洗涤希托夫迁移管3.

迁移管中装入该溶液,迁移管中不应有气泡,并使A、B活塞处于导通状态。

-1HNO溶液中稍微洗涤一下,以除去表面的氧化层,用蒸馏水·L 2.铜电极放在6mol 3冲洗后,将作为阳极的两片铜电极放人盛有镀铜液的库仑计中。将铜阴极用无水乙醇淋洗一下,用热空气将其吹干(温度不能太高),在天平上称重得m,然后放入库仑计。13.按图2接好测量线路。接通直流稳压电源,通过调节使电流在10 mA左右。

4.通电l h后,关闭电源。并立即关闭A、B活塞。取出库仑计中的铜阴极,用蒸馏水冲洗后,用无水乙醇淋洗,再用热空气将其吹干,然后称重得m。25.取中间区AgNO溶液25mL和原始AgNO溶液,分别称重并滴定分析其浓度。若33中间区溶液的滴定结果与原始的相差太大,则实验须重做。

6.分别将阴、阳极区的AgNO溶液全部取出,放入已知质量的锥形瓶称重。然后分别3-1-1KCNS 溶液滴定,0.10mol·5mL 6mol.LL HNO溶液和1ml硫酸铁铵饱和溶液,用加入3至溶液呈淡红色,使劲摇晃也不褪色为止。

四.数据处理

1.根据法拉第定律和库仑计中铜阴极的增重计算通过迁移管的总电荷量(Q),计算

公式为:

M为铜的摩尔质量。F式中为法拉第常数(96 500C),cu AgNO的量。2.根据原始溶液的滴定分析结果,计算出原始溶液中3的量。3.根据通电后阳极区溶液的滴定分析结果,计算出阳极区溶液中AgNO 3-+ Ag的迁移数。和N O4 .根据计算结果和上述一系列公式分别求出

3

图2 希托夫法测定离子迁移数线路图

五.问题讨论

1.希托夫法测定离子迁移数的优点是原理简单,其缺点是不易得到准确的结果。界面移动法直接测定溶液中离子的移动速率,根据所用迁移管的截面积和通电时间内界面移动的距离以及通过的电荷量来计算离子的迁移数,该方法具有较高的准确度,但问题是如何获得鲜明的界面和如何观察界面移动,所以实验的条件比较苛刻。电动势法则是通过测量浓差电池的电动势和计算得到离子的迁移数,该法也是由于实验的条件比较苛刻而不常用。

2.由于离子的水化作用,离子在电场作用下是带着水化壳层一起迁移的,而本实验中计算

时未考虑该因素。这种不考虑水化作用测得的迁移数通常称为希托夫迁移数,或称为表观迁移数。

3.库仑计是根据法拉第(Faraday)定律来测定通过电解池的电荷量。法拉第定律有两条基本规则:(1)电解时在电极上发生反应的物质的量与通过的电荷量成正比;(2)当以相同的电荷量分别通过几个串联的电解槽时,在各电极上析出物质的量与M/n(或A/n)成正比,式中M和A 分别是分子或原子的摩尔质量,n为电极反应时电荷数的变化。其数学表达式为

式中m是通过Q电荷量时,电极上析出或溶解的物质量(单位为kg或g),F是1 mol单位电23-1191=96484.5 C·F=Le(6.022×10molmol)(1.602 2×10≈96

--C)

荷具有的电量,即1-。500C·mol 法拉第定律是由实验总结得出的,是一个非常准确的定律。不论在何种压力和温度下,电解过程中其电极反应所得产物的量均严格服从该定律。故人们通常采用在电路中串联铜库仑计或银库仑计来测定电解反应时通过的电荷量。如今随着电子技术的发展,也可用数字电路代替铜或银库仑计。例如在图2中采用CHI660A电化学工作站替代直流稳压电源和库仑计,利用该仪器的计时库仑技术(Chronocoulometry)就可很方便地直接得到电解反应时通过的电荷量。

六.思考题

1、本实验中,若中间区的溶液浓度在通电前后有所改变,为何须重做实验?

2、影响本实验的因素有哪些?

II 界面移动法(Moving Boundary Method) 测定离子迁移数

一、实验原理

利用界面移动法测迁移数的实验可分为两类:一类是使用两种指示离子,造成两个界面;另一类是只用一种指示离子,有一个界面。近年来这种方法已经代替了第一类方法,其原理如下。.'Z+Z+为了保M为指示阳离子。为欲测的阳离子,M实验在图3所示的迁移管中进行。设当有电流通过溶防止由于重力而产生搅动作用,应将密度大的溶液放在下面。持界面清晰,αα'V为逐渐上移,经过一定时间到达bb'。设液时,阳离子向阴极迁移,原来的界面αα'Z+Z+t的迁移

数。据定义有:为M和bb'间的体积,M(3)

Z+的物质的量浓度;QM为通过溶液的总电量;V为法拉第(Farady)常数;C为1/Z 式中,F2+作为指示Cd'间的水的质量校正之。本实验用为界面移动的体积,可用称量充满αα'和bb3+2+2++。

图3 迁移管中的电位梯度

+-向下迁移,在Cd阳极上向上迁移,C1Cd在图4的实验装置中,通电时,H氧化,进人溶液生成CdCl,逐渐顶替HCI溶液,在管中形成界面。由于溶液要保持电中性,且任一2+2+紧紧地跟上,离子的移动速度(νCd)截面都不会中断传递电流,H是相迁移走后的区域,

等的,,由此可得:

(4)

(5)

图4 界面移动法测离子迁移数装置示意图

+因扩散作用落人CdCl溶液层。它就CdCl溶液中电位梯度是较大的,因此若H 即在222++2+进入Cd层。同样若任何而且比界面上的H 也要快,能赶回到HCl不仅比Cd迁移得快,+为止,这样界面在通电过H低电位梯度的HCl溶液,它就要减速,一直到它们重又落后于程中保持清晰。

二.主要仪器和试剂

仪器:精密稳流电源1台,滑线变阻器1只,毫安表1只,烧杯(25mL)1只。

3),甲基橙(或甲基紫/dm)指示剂。试剂:HCl(0.1000mol

三.实验步骤

3HCl,加入少许甲基紫,使溶液呈深蓝色。并用dm1.在小烧杯中倒人约l0mL0.1mol/

少许该溶液洗涤迁移管后,将溶液装满迁移管,并插入Pt电极。

2.按图4接好线路,按通开关K与电源相通,调节电位器尺保持电流在5~7mA之间。

3.当迁移管内蓝紫色界面达到起始刻度时,立即开动秒表,此时要随时调节电位器R,使电流I保持定值。当蓝紫色界面迁移lmL后,再按秒表,并关闭电源开关。

四.数据记录与处理

-。讨论并解释观察到的实验现象,将结果与文献值加以比较。t计算t和ClH+

五.注意事项

1.通电后由于CdCl层的形成电阻加大,电流会渐渐变小,因此应不断调节电流使其2保持不变。

2.通电过程中,迁移管应避免振动。

六. 思考题

+移动速度H? 为什么界面移动速度就是1.为什么在迁移过程中会得到一个稳定界面?

2.如何能得到一个清晰的移动界面?

3.实验过程中电流值为什么会逐渐减小?

4.测量某一电解质离子迁移数时,指示离子应如何选择?指示剂应如何选择?

大学物理化学实验报告---液体饱和蒸汽压的测定

纯液体饱和蒸汽压的测量 目的要求 一、 明确纯液体饱和蒸气压的定义和汽液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱 和蒸气压与温度的关系公式——克劳修斯-克拉贝龙方程式。 二、 用数字式真空计测量不同温度下环己烷的饱和蒸气压。初步掌握真空实验 技术。 三、 学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸 点。 实验原理 通常温度下(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称为蒸气压。蒸发1mol 液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。 液体的蒸气压随温度而变化,温度升高时,蒸气压增大;温度降低时,蒸气压降低,这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时,液体便沸腾,此时的温度称为沸点,外压不同时,液体沸点将相应改变,当外压为1atm (101.325kPa )时,液体的沸点称为该液体的正常沸点。 液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示: 2 m vap d ln d RT H T p ?= (1) 式中,R 为摩尔气体常数;T 为热力学温度;Δvap H m 为在温度T 时纯液体的摩尔 气化热。 假定Δvap H m 与温度无关,或因温度范围较小,Δvap H m 可以近似作为常数,积分上式,得: C T R H p +??-=1 ln m vap (2) 其中C 为积分常数。由此式可以看出,以ln p 对1/T 作图,应为一直线,直线的斜率为 R H m vap ?- ,由斜率可求算液体的Δvap H m 。 静态法测定液体饱和蒸气压,是指在某一温度下,直接测量饱和蒸气压,此 法一般适用于蒸气压比较大的液体。静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压,有升温法和降温法二种。本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压,所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置,如图1所示: 平衡管由A 球和U 型管B 、C 组成。平衡管上接一冷凝管,以橡皮管与压

物理化学实验报告_离子迁移数的测定

离子迁移数的测定——界面法 实验者:杨岳洋 同组实验者:张知行 学号:2015012012 班级:材54 实验日期:2016年9月19日 助教:袁倩 1 引言 1.1 实验目的 (1)采用界面法测定+H 的迁移数。 (2)掌握测定离子迁移数的基本原理和方法。 1.2 实验原理及公式 本实验采用的是界面法,以镉离子作为指示离子,测某浓度的盐酸溶液中氢离子的迁移数。 (1)当电流通过电解电池的电解质溶液时,两极发生化学变化,溶液中阳离子和阴离子分别向阴极和阳极迁移。假若两种离子传递的电荷量分别为+q 和-q ,通过的总电荷量为 -++=q q Q 每种离子传递的电荷量和总电荷量之比,称为离子迁移数。阴、阳离子的离子迁移数分别为 Q q t --= , Q q t ++= 且 1=+-+t t 在包含数种阴、阳离子的混合电解质溶液中,-t 和+t 各为所有阴、阳离子迁移数的总和。一般增加某种离子的浓度,则该离子传递电荷量的百分数增加离子迁移数也所制增加。但是对于仅含一种电解质的溶液,浓度改变使离子间的引力场改变,离子迁移数也会改变,但是变化的大小与正负因不同物质而异。 温度改变,迁移数也会发生变化,一般温度升高时,-t 和+t 的差别减小。 (2)在一截面均匀垂直放置的迁移管中,充满HCl 溶液,通以电流,当有电荷量为Q 的电 流通过每个静止的截面时, +t Q 当量的+H 通过界面向上走,-t Q 当量的- Cl 通过界面往下行。

假定在管的下部某处存在一个界面(a a '),在该界面以下没有+H ,而被其他的正离子(例如+ 2Cd )取代,则此界面将随着+H 往上迁移而移动,界面的位置可通过界面上下溶液性 质的差异而测定。例如,利用pH 的不同指示剂显示颜色不同,测出界面。在正常条件下,界面保持清晰,界面以上的一段溶液保持均匀,+H 往上迁移的平均速率,等于界面形成界面向上移动的速率。在某通电的时间t 内,界面扫过的体积为V ,+H 输送电荷的数量为该体积中+H 带电的总数,即 VCF q =+ 式中:C 为+H 的浓度,F 为法拉第常数,电荷量常以库[仑](C )表示。 (3)界面保持清晰的原理: Cd 阳极上Cd 氧化,进入溶液生成CdCl 2,逐渐顶替HCl 溶液,CdCl 2与HCl 不相混合,因为 +2Cd 淌度(u )较小,即++

液体饱和蒸气压的测定_物化实验报告

物理化学实验(B) 实验报告 【实验名称】B.5 液体饱和蒸气压的测定 【】J.N 【班级】第4小组 【学号】 【组编号】5号 【实验日期】2015年5月11日 【室温】24.1 ℃ 【大气压】100.11 kPa 【摘要】 本实验通过静态法测得CCl4的lg(p pθ )与T的关系为 lg(p p )=?1709.9 T +4.9078,平均摩尔汽化热为3.274×104 J?mol?1, 气化熵为93.87 J?mol?1?K?1。通过动态法测得水的lg(p p ) 与T的关系为lg(p pθ)=?2078.7 T +5.5792,平均摩尔汽化热为3.980× 104 J?mol?1,气化熵为106.7 J?mol?1?K?1。温度读数的不准确对实验的误差极小,实验误差的主要是由于静态法中肉眼判断液面平衡的不准确性以及动态法中金属测温探头在沸腾过程中并非一端位于液面下一端位于液面上等因素所引起的。

一、实验部分 1.主要仪器药品和设备 1.1 主要药品 CCl4、二次水等 1.2 主要仪器 数字式温度-压力测定仪,循环水流泵,1/10刻度温度计,电磁搅拌器,电加热器,两口圆底烧瓶,真空缓冲瓶,安全瓶,直形冷凝管,搅拌磁子,真空脂,冷凝水循环系统 2.实验步骤 2.1 静态法测定饱和蒸气压 2.1.1 仪器装置 1-盛水大烧杯, 2-温度计,3-搅拌, 4-平衡管,5-冷凝管, 6-开口U型水银压 力计,7-缓冲瓶,8- 进气活塞,9-抽气活 塞,10-放空活塞, 11-安全瓶,12、13- 橡皮管,14-三通活 塞。 实际仪器略有 差异,压力温度数值 从温度-压力测定仪 中读出。 平衡管中加入 CCL4至容量的2/3. 2.1.2 检验气密性 打开油泵,再开缓冲瓶上连接油泵的活塞,使体系压力减少50 kPa。关闭活塞,若5 min压强变化少于0.3 kPa,则装置气密性良好。 2.1.3 测大气压下沸点 使体系与大气相通,水浴加热至78 ℃,停止加热不断搅拌。当b、c液面达到同一水平时,立即记下此时的温度和大气压力。重复测定,若连续两次测定沸点差小于0.05 ℃,则空气已排净,此时温度即为大气压下沸点。 2.1.4 测定不同压强下沸点 关闭通往大气的活塞。先开由泵,再开连油泵的活塞,使体系减压约6.7 kPa。关闭接油泵活塞,搅拌,至b、c液面达到同一水平时,立即记下此时的温度和大气压力。继续减压,测定其沸点。至压力差为50 kPa,结束实验,读大气压力。2.1.5 整理仪器 打开所有活塞,关闭搅拌器、温度-压力测定仪、冷凝水进出口及油泵开关,

物理化学实验报告_溶解热的测定

物理化学实验报告 溶解热的测定 实验时间:2018年4月日 姓名:刘双 班级: 学号: 1.实验目的 (1)了解电热补偿法测量热效应的基本原理。 (2)用电热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热,通过计算或者作图求出硝酸钾在水中的微分溶解热、积分冲淡热和微分冲淡热。 (3)掌握微机采集数据、处理数据的实验方法和实验技术。 2.实验原理 物质溶解于溶剂过程的热效应称为溶解热,物质溶解过程包括晶体点阵的破坏、离子或分子的溶剂化、分子电离(对电解质而言)等过程,这些过程热效应的代数和就是溶解过程的热效应,溶解热包括积分(或变浓)溶解热和微分(或定浓)溶解热。把溶剂加到溶液中使之稀释,其热效应称为冲淡热。包括积分(或变浓)冲淡热和微分(或定浓)冲淡热。 溶解热Q:在恒温、恒压下,物质的量为n2的溶质溶于物质的量为n1的溶剂(或溶于某浓度的溶液)中产生的热效应。 积分溶解热Qs:在恒温、恒压下,1mol溶质溶于物质的量为n1的溶剂中产生的热效应。 微分溶解热(ee ee2)e 1 :在恒温、恒压下,1mol溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液中 的热效应。 冲淡热:在恒温、恒压下,物质的量为n1的溶剂加入到某浓度的溶液中产生的热效应。 积分冲淡热Q d:在恒温、恒压下,把原含1mol溶质和n02mol溶剂的溶液冲淡到含溶剂为n01mol时的热效应,为某两浓度的积分溶解热之差。 微分冲淡热(ee ee1) e2 或(eee ee0 ) e2 :在恒温、恒压下,1mol溶剂加入到某一确定浓度的无 限量的溶液中产生的热效应。 它们之间的关系可表示为:

dQ=(ee ee1) e2 ee1+( ee ee2 ) e1 ee2 上式在比值e1 e2 恒定下积分,得: e=(ee ee1 ) e2 e1+( ee ee2 ) e1 e2 ee2=ee,令:e1 n2 =e0,则有: ( ?Q ?n1 )=[ ?(n2Q s ?(n2n0) ]=( ?Q s ?n0 ) Q d=(ee)e01?(ee)e02 其中积分溶解热ee可以直接由实验测定,其他三种可以由ee?e0曲线求得。 欲求溶解过程中的各种热效应,应先测量各种浓度下的的积分溶解热。可采用累加的方法,先在纯溶剂中加入溶质,测出热效应,然后再这溶液中再加入溶质,测出热效应,根据先后加入的溶质的总量可计算出n0,而各次热效应总和即为该浓度下的溶解热。本实验测量硝酸钾溶解在水中的溶解热,是一个溶解过程中温度随反应的进行而降低的吸热反应,故采用电热补偿法测定。先测定体系的初始温度T,当反应进行后温度不断降低时,由电加热法使体系复原到起始温度,根据所耗电能求出热效应Q。 3.仪器和试剂 反应热测量数据采集接口装置: NDRH-1型,温度测量范围0~40℃,温度测量分辨率0.001℃,电压测量范围0~20V,电压测量分辨率0.01V,电流测量范围0~2A,电流测量分辨率0.01A。 精密稳流电源:YP-2B型。 微机、打印机。 量热计(包括杜瓦瓶,搅拌器,加热器,搅拌子)。 称量瓶8只,毛笔,研钵。 硝酸钾(A.R.) 4.实验操作 (1)取8个称量瓶,分别编号。 (2)取KNO3于研钵中,研磨充分。 (3)分别称量约 2.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0、4.0、4.5g 研磨后的硝酸钾,放入 8 个称量瓶中,并精确称量瓶子与药品的总质量。记录下所称量的数据。

物理化学实验报告.

《大学化学基础实验2》实验报告 课程:物理化学实验 专业:环境科学 班级: 学号: 学生姓名:邓丁 指导教师:谭蕾 实验日期:5月24日

实验一、溶解焓的测定 一、实验名称:溶解焓的测定。 二、目的要求:(1)学会用量热法测定盐类的积分溶解焓。 (2)掌握作图外推法求真实温差的方法。 三、基本原理: 盐类的溶解通常包含两个同时进行的过程:一是晶格的破坏,为吸热过程;二是离子的溶剂化,即离子的水合作用,为放热过程。溶解焓则是这两个过程热效应的总和,因此,盐类的溶解过程最终是吸热还是放热,是由这两个热效应的相应大小所决定的。影响溶解焓的主要因素有温度、压力、溶质的性质以及用量等。热平衡式: △sol H m=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2 式中, sol H m 为盐在溶液温度及浓度下的积分溶解焓, J·mol , m1 , m2 分别为水和溶质的质量, M 为溶质的摩尔质量,kg·mol -1 ;C1 ,C 2 分别为溶剂水, kg; 溶质的比热容,J·kg -1;T 为溶解过程中的真实温差,K;C 为量热计的热容, J·K- 1 ,也称热量计常数.本实验通过测定已知积分溶解焓的标准物质 KCl 的 T ,标定出量热计热容 C 的值. 四、实验主要仪器名称: NDRH-2S型溶解焓测定实验装置1套(包括数字式温度温差测量仪1台、300mL简单量热计1只、电磁搅拌器1台);250mL容量瓶1个;秒表1快;电子 ;蒸馏水 天平1台;KCl;KNO 3 五、实验步骤: (1)量热计热容 C 的测定 ( 1 ) 将仪器打开 , 预热 . 准确称量 5.147g 研磨好的 KCl , 待用 . n KCl : n水 = 1: 200 (2)在干净并干燥的量热计中准确放入 250mL 温室下的蒸馏水,然后将温度传感器的探头插入量热计的液体中.打开搅拌器开关,保持一定的搅拌速度,待温差变化基本稳定后,读取水的温度 T1 ,作为基温. (3)同时, 每隔30s就记录一次温差值,连续记录8 次后, 将称量好的 5.174g KCl 经漏斗全部迅速倒入量热计中,盖好.10s记录一次温度值,至温度基本稳定不变,再每隔 30s记录一次温度的数值,记录 8 次即可停止. (4)测出量热计中溶液的温度,记作 T2 .计算 T1 , T2 平均值,作为体系的温度.倒出溶液,取出搅拌子,用蒸馏水洗净量热计. KNO3 熔解热的测定:标准称量 3.513g KNO3 ,代替 KCl 重复上述操作.

离子迁移数的测定(界面法)实验报告

离子迁移数的测定——界面法 姓名/学号:何一白/2012011908 班级:化22 同组实验者姓名:苏剑晓 实验日期:2014年11月20日 提交报告日期:2014年11月26日 带实验的老师或助教姓名:王溢磊 1 引言 1.1 实验目的 1.采用界面法测定H +离子的迁移数。 2.掌握测定离子迁移数的基本原理与方法。 1.2 实验原理[1] 当电流通过电解池溶液时,电极上发生化学变化,溶液中阳离子与阴离子分别向阴极和阳极迁移。若两种离子传递的电荷量分别为q +和q -,通过的总电荷量为 Q =q ++q ? 每种离子传递的电荷量与总电荷量之比称为离子迁移数,则阴、阳离子的迁移数分别为 t ?=q ? Q t += q + 且 t ++t ?=1 在包含数种电解质的溶液中,t -和t +分别为所有阴、阳离子迁移数总和,一般增加某种离子浓度,其离子迁移数增加;对只含一种电解质的溶液,浓度的改变使离子间引力场改变,自然离子迁移数也改变;若温度改变,迁移数亦变化,一般温度升高时,t -和t +差别减小。 实验中采用界面法,以镉离子作为指示离子,测量一定浓度的盐酸溶液中H +离子迁移数。在一截面均匀的垂直放置的迁移管中充满盐酸溶液,通以电流,当有Q 电量的电流通过每个静止的截面时,t +Q 当量的H +上行,t -Q 当量的Cl -通过界面下移。假定在管的下部某处存在一个界面,界面以下没有H +而被Cd 2+取代,此界面将随H +的上移而移动,界面位置可利用界面上下溶液pH 值的不同,使用指示剂显色。正常条件下界面保持清晰,界面以上的一段溶液保持均匀,H +向上迁移的平均速率等于界面上移速率。在某通电时间t 内,界面扫过体积V ,H +输送电荷数为该体积中H +带电总数,即 q +=VCF 式中:C 为H +的浓度,F 为法拉第常数,电荷量以库[仑](C)计。 要想使界面保持清晰,须使界面上、下的电解质不相混合,这可通过选择合适的指示离子在通电情况下达到,Cd 2+就符合这个要求。Cd 2+的淌度(U )较小,有 U Cd 2+dE dL 说明CdCl 2溶液中电位梯度较大(如图1),导致H +难以扩散至下层,而Cd 2+也难以扩散到界面以上,可保持界面清晰。 2 实验操作 2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图

大学物理化学实验报告-络合物的磁化率的测定

物理化学实验报告 院系化学化工学院 班级化学 061 学号 13 姓名沈建明

实验名称 络合物的磁化率的测定 日期 同组者姓名 史黄亮 室温 ℃ 气压 kPa 成绩 一、目的和要求 1、掌握古埃(Gouy )法磁天平测定物质磁化率的基本原理和实验方法; 2、通过对一些络合物的磁化率测定,推算其不成对电子数,判断这些分子的配键类型 二、基本原理 物质的磁性一般可分为三种: 顺磁性, 反磁性和铁磁性。 a .反磁性是指磁化方向和外磁场方向相反时所产生的磁效应。反磁物质的χD < 0(电子的拉摩进动产生一个与外磁场方向相反的诱导磁矩,导致物质具有反磁性)。 b. 顺磁性是指磁化方向和外磁场方向相同时所产生的磁效应,顺磁物质的 Xp > 0。(外磁场作用下,粒子如原子、分子、离子,中固有磁矩产生的磁效应)。 c. 铁磁性是指在低外磁场中就能达到饱和磁化,去掉外磁场时,磁性并不消失,呈现出滞后现象等一些特殊的磁效应。 d. 摩尔磁化率: 古埃法测定物质的摩尔磁化率( )的原理 通过测定物质在不均匀磁场中受到的力,求出物质的磁化率 。 把样品装于园形样品管中,悬于两磁极中间,一端位于磁极间磁场强度最大区域 H ,而另一端位于磁场强度很弱的区域 H 0,则样品在沿样品管方向所受的力F 可表示为: M χH F mH Z χ?=?P P D M χχχχ≈+=

其中:m 为样品质量,H 为磁场强度, 为沿样品管方向的磁场梯度。 本实验用摩尔氏盐(六水合硫酸亚铁铵)标定外磁场强度H 。测定亚铁氰化钾 和硫酸亚铁的摩尔磁化率,求金属离子的磁矩并考察电子配对状况。 三、仪器、试剂 MB-1A 磁天平(包括电磁铁,电光天平,励磁电源) 1套 软质玻璃样品管 1只 角匙 1只 漏斗 1只 莫尔氏盐(NH 4)2SO 4·FeSO 4·6H 2O (分析纯) FeSO 4·7H 2O (分析纯) K 4Fe(CN)6·3H 2O (分析纯) 四、实验步骤 1. 磁场强度(H )的测定 : 用已知摩尔磁化率的莫尔氏盐标定某一固定励磁电流时的磁场强度(H ).励磁电流变化0A →3A →→4A →→3A →0A ,分别测定励磁电流在各值下的天平的读数(4A 的值可以不读,持续2分钟左右,消磁),用同一仪器在同等条件下进行后续的测定。 具体操作如下: (1)把样品管悬于磁场的中心位置,测定空管在加励磁电流前,后磁场中的重 量。求出空管在加磁场前,后的重量变化管 ,重复测定三次读数,取平均值。 (2)把已经研细的莫尔氏盐通过小漏斗装入样品管,样品高度约为8m (此时样 品另一端位于磁场强度H=0处)。读出样品的高度,要注意样品研磨细小,装样均匀不能有断层。测定莫尔氏盐在加励磁电流前,后磁场中的重量。求出在加磁场前后的重量变化样品+管,重复测定三次读数,取平均值。 2.样品的莫尔磁化率测定: 把测定过莫尔氏盐的试管擦洗干净,把待测样品 ,分别装在样品管中,按着上述步骤(1) ,(2)分别测定在加磁场前,后的重量。求出重量的变化(管和样品+管),重复测定三次读数,取 H Z ??[]462()3K Fe CN H O ?4 2 7FeSO H O ?

物理化学实验报告-BZ振荡反应

物理化学实验报告 BZ 振荡反应 1.实验报告 (1)了解BZ 反应的基本原理。 (2)观察化学振荡现象。 (3)练习用微机处理实验数据和作图。 2. 实验原理 化学振荡:反应系统中某些物理量随时间作周期性的变化。 BZ 体系是指由溴酸盐,有机物在酸性介质中,在有(或无)金属离子催化剂作用下构成的体系。有苏联科学家Belousov 发现,后经Zhabotinski 发现而得名。 本实验以 +4 ~ CH 2(COOH)2 ~ H 2SO 4作为反映体系。该体系的总反应为: 体系中存在着下面的反应过程。 过程A : 2 3 过程B : 4 5 6 Br - 的再生过程: 当[Br - ]足够高时,主要发生过程A ,2反应是速率控制步骤。研究表明,当达到准定态 当[Br -]低时,发生过程B ,Ce +3 被氧化。4反应是速率控制步骤。4.5反应将自催化产生HBrO 2

可以看出:Br - 和 HbrO 2的。当K 3 [Br - ]>K 4时,自催化过程不可能发生。自催化是BZ 振荡反应中必不可少的步骤,否则该振荡不能发生。研究表明,Br - 的临界浓度为: 若已知实验的初始浓度,可由上式估算[Br - ]crit 。 体系中存在着两个受溴离子浓度控制的过程A 和过程B ,当[Br - ]高于临界浓度[Br - ]crit 时发生过程A ,当[Br - ]低于[Br -]crit 时发生过程B 。[Br - ]起着开关的作用,他控制着A,B 之间的变化。这样体系就在过程A 、过程B 间往复振荡。 在反应进行时,系统中[Br - ]、[HbrO 2]、[Ce +3 ]、[Ce +4 ]都随时间作周期性的变化,实验中,可以用溴离子选择电极测定[Br - ],用铂丝电极测定[Ce +4 ]、[Ce +3 ]随时间变化的曲线。溶液的颜色在黄色和无色之间振荡,若再加入适量的FeSO 4邻菲咯啉溶液,溶液的颜色将在蓝色和红色之间振荡。 从加入硫酸铈铵到开始振荡的时间为t 诱 ,诱导期与反应速率成反比。 即 并得到 本实验使用的BZ 反应数据采集接口系统,并与微型计算机相连。通过接口系统测定电极的电势信号,经通讯口传送到PC 。自动采集处理数据。 3.实验仪器与试剂 BZ 反应数据采集接口系统 恒温槽 溴酸钾0.25 mol ·dm -3 磁力搅拌器 硫酸3.00 mol ·dm -3 丙二酸0.45mol ·dm -3 硫酸铈铵4×10-3 mol ·dm -3 微型计算机 反应器 4.实验步骤

凝固点-物化实验报告

实验7 凝固点降低法测定摩尔质量 姓名:憨家豪;学号:2012012026;班级:材23班;同组实验人员:赵晓慧 实验日期:2014-3-8;提交报告日期:2014-3-15 带实验的助教姓名:袁斌 1. 引言 1.1 实验目的 1.用凝固点降低法测定尿素的摩尔质量。 2.学会用步冷曲线对溶液凝固点进行校正。 3.通过本实验加深对稀溶液依数性的认识。 1.2 实验原理 稀溶液具有依数性,凝固点降低是依数性的一种表现,它与溶液质量摩尔浓度的关系为: *×f f f f B T T T K b ?=-= 式中:f T ?为凝固点降低值,* f T 、f T 分别为纯溶剂、溶液的凝固点,B b 为溶液质量摩尔浓度,f K 为凝固点降低常数,它只与所用溶剂的特性有关。如果稀溶液是由质量为B m 的溶质溶于质量为A m 的溶剂中而构成,则上式可写为: 1000× ×B f f A m T K M m ?= 即 310B f f A m M K T m =? 式中: f K 为溶剂的凝固点降低常数(单位为K ·kg ·mol -1 );M 为溶质的摩尔质量(单位为g ·mol -1 )。 如果已知溶液的f K 值,则可通过实验测出溶液的凝固点降低值 f T ?,利用上式即可求出溶质的摩尔质量。 常用溶剂的f K 值见下表1。 表1 常用溶剂的f K 值

实验中,要测量溶剂和溶液的凝固点之差。对于纯溶剂如图1所示,将溶剂逐渐降低至过冷(由于新相形成需要一定的能量,故结晶并不析出),温度降低至一定值时出现结晶,当晶体生成时,放出的热量使体系温度回升,而后温度保持相对恒定。对于纯溶剂来说,在一定压力下,凝固点是固定不变的,直到全部液体凝固成固体后才会下降。相对恒定的温度即为凝固点。 对于溶液来说,除温度外还有溶液浓度的影响。当溶液温度回升后,由于不断析出溶剂晶体,所以溶液的浓度逐渐增大,凝固点会逐渐降低。因此,凝固点不是一个恒定的值。如把回升的最高点温度作为凝固点,这时由于已有溶剂晶体析出,所以溶液浓度已不是起始浓度,而大于起始浓度,这时的凝固点不是原浓度溶液的凝固点。要精确测量,应测出步冷曲线,按图1(b )所示方法,外推至f T 校正。 图1 溶剂和溶液的步冷曲线 2. 实验操作 2.1 实验用品、仪器型号及测试装置示意图 SWC-IID 精密数字温度温差仪、冷阱、大试管、移液管(25 mL )、85-2型恒温磁力搅拌器、DC-2010节能型智能恒温槽、分析天平。 去离子水,尿素(分析纯)。 测试装置示意图(如下)

物理化学实验报告:离子迁移数的测定

物理化学实验报告:离子迁移数的测定

离子迁移数的测定——界面法 实验者:杨岳洋 同组实验者:张知行 学号:2015012012 班级:材54 实验日期:2016年9月19日 助教:袁倩 1 引言 1.1 实验目的 (1)采用界面法测定+ H 的迁移数。 (2)掌握测定离子迁移数的基本原理和方法。 1.2 实验原理及公式 本实验采用的是界面法,以镉离子作为指示离子,测某浓度的盐酸溶液中氢离子的迁移数。 (1)当电流通过电解电池的电解质溶液时,两极发生化学变化,溶液中阳离子和阴离子分别向阴极和阳极迁移。假若两种离子传递的电荷量分别为+ q 和- q ,通过的总电荷量为 - ++=q q Q 每种离子传递的电荷量和总电荷量之比,称为离子迁移数。阴、阳离子的离子迁移数分别为

Q q t --= , Q q t ++ = 且 1 =+-+ t t 在包含数种阴、阳离子的混合电解质溶液中, - t 和+ t 各为所有阴、阳离子迁移数的总和。一般增加 某种离子的浓度,则该离子传递电荷量的百分数增加离子迁移数也所制增加。但是对于仅含一种电解质的溶液,浓度改变使离子间的引力场改变,离子迁移数也会改变,但是变化的大小与正负因不同物质而异。 温度改变,迁移数也会发生变化,一般温度升高时,- t 和+ t 的差别减小。 (2)在一截面均匀垂直放置的迁移管中,充满HCl 溶液,通以电流,当有电荷量为Q 的电流通 过每个静止的截面时, + t Q 当量的+ H 通过界面向上走,- t Q 当量的- Cl 通过界面往下行。假定在管的 下部某处存在一个界面(a a '),在该界面以下没有+ H ,而被其他的正离子(例如+ 2Cd )取代,则 此界面将随着+ H 往上迁移而移动,界面的位置可 通过界面上下溶液性质的差异而测定。例如,利用pH 的不同指示剂显示颜色不同,测出界面。

物理化学------各个实验实验报告参考答案

燃烧热的的测定 一、实验目的 1.通过萘和蔗糖的燃烧热的测定,掌握有关热化学实验的一般知识和测量技术。了解氧弹式热计的原理、构造和使用方法。 2.了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别和相互关系。 3.学会应用图解法校正温度改变值。 二、实验原理 燃烧热是指1mol 物质完全燃烧时所放出的热量,在恒容条件下测得的燃烧热为恒容燃烧热(V Q ),恒压条件下测得燃烧热为恒压燃烧热(p Q )。若把参加反应的气体和生成气体视为理想气体,则 p V Q Q nRT =+?。若测得p Q 或V Q 中的任一个,就可根据此式乘出另一 个。化学反应热效应(包括燃烧热)常用恒压热效应(p Q )表示。 在盛有定量水的容器中,放入装有一定量样品和样体的密闭氧弹,然后使样品完全燃烧,放出热量使水和仪器升温,若仪器中水量为W (g),仪器热容W ',燃烧前后温度为t 0和t n ,则m(g)物质燃烧热 '0()()V n Q Cw w t t =+-。若水的比热容C =1。摩尔质量为M 的物质。其 摩尔燃烧热为0()()V n M Q W W t t m ''= +-,热容W '可用已知燃烧热的标准物质(苯甲酸,V Q =26.4341J g -)来标定。将其放入量热计中,燃烧测其始末速度,求W '。一般因每次水量相同,可作为一个定量W 来处理。0()V n M Q W t t m = - 三.实验步骤 1热容W '的测定 1)检查压片用的钢模,用电子天平称约0.8g 苯甲酸,倒入模具,讲样品压片,除去样品表面碎屑,取一段棉线,在精密天平上分别称量样品和棉线的质量,并记录。 2)拧开氧弹盖,擦净内壁及电极接线柱,用万用表检查两电极是 了解燃烧热的定义,水当量的含 压片要压实, 注意不要混用压片

大学物理化学实验报告

年月日评定: 姓名:学号: 年级:专业: 室温:大气压: 一、实验名称:BET容量法测定固体的比表面积 二、实验目的: 三、实验原理: 四、实验数据及处理: 五、讨论思考: 1. 氮气及氢气在该实验中的作用是什么? 2. 若用Langmuir方法处理测量得到的数据,样品的比表面偏大还是偏 小?

年月日评定:姓名:学号: 年级:专业: 室温:大气压: 一、实验名称:恒温水浴的组装及其性能测试 二、实验目的: 三、实验原理: 四、实验数据及处理: 请完成下表: 表1 恒温槽灵敏度测量数据记录

五、作图: 以时间为横坐标,温度为纵坐标,绘制25℃和30℃的温度—时间曲线,求算恒温槽的灵敏度,并对恒温槽的性能进行评价。 六、讨论思考: 1. 影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些,试作简要分析? 2. 欲提高恒温槽的控温精度,应采取哪些措施?

年月日评定: 姓名:学号: 年级:专业: 室温:大气压: 一、实验名称:最大泡压法测定溶液的表面张力 二、实验目的: 三、实验原理: 四、实验数据及处理 1.以纯水的测量结果计算仪器毛细管常数K′,纯水的表面张力σ查书附录。 ?p1=?p2=?p3= 平均值:?p=K′=σ /?p 2.计算各溶液的σ值(K′=σ /?h) 表1 各溶液的表面张力σ c/mol· L-1 σ /N·m-1 3.做σ-c图,并在曲线上取十个点,分别做出切线,求得对应的斜率(dσ -d c)r,求算各浓度的吸附量Γ,附图。

表2 各溶液的吸附量 4. 做(c /Γ)-c 图,由直线斜率求其饱和吸附量∞Γ,并计算乙醇分子的横 截面积σB ,附图。 表3 c /~c 数据表 斜率= ,∞Γ= , σB =1/∞ΓL = 五、讨论思考: 1. 与文献值(见书中附录)对照,检验你的测定结果,并分析原因。 2. 增(减)压速率过快,对测量结果有何影响?表面张力测定仪的清洁与 否和温度之不恒定对测量结果有何影响?

物理化学实验报告材料:离子迁移数地测定

离子迁移数的测定——界面法 实验者:岳洋 同组实验者:知行 学号:2015012012 班级:材54 实验日期:2016年9月19日 助教:袁倩 1 引言 1.1 实验目的 (1)采用界面法测定+H 的迁移数。 (2)掌握测定离子迁移数的基本原理和方法。 1.2 实验原理及公式 本实验采用的是界面法,以镉离子作为指示离子,测某浓度的盐酸溶液中氢离子的迁移数。 (1)当电流通过电解电池的电解质溶液时,两极发生化学变化,溶液中阳离子和阴离子分别向阴极和阳极迁移。假若两种离子传递的电荷量分别为+q 和-q ,通过的总电荷量为 -++=q q Q 每种离子传递的电荷量和总电荷量之比,称为离子迁移数。阴、阳离子的离子迁移数分别为 Q q t --= , Q q t ++= 且 1=+-+t t 在包含数种阴、阳离子的混合电解质溶液中,-t 和+t 各为所有阴、阳离子迁移数的总和。一般增加某种离子的浓度,则该离子传递电荷量的百分数增加离子迁移数也所制增加。但是对于仅含一种电解质的溶液,浓度改变使离子间的引力场改变,离子迁移数也会改变,但是变化的大小与正负因不同物质而异。 温度改变,迁移数也会发生变化,一般温度升高时,-t 和+t 的差别减小。 (2)在一截面均匀垂直放置的迁移管中,充满HCl 溶液,通以电流,当有电荷量为Q 的电 流通过每个静止的截面时, +t Q 当量的+H 通过界面向上走,-t Q 当量的- Cl 通过界面往下行。

假定在管的下部某处存在一个界面(a a '),在该界面以下没有+H ,而被其他的正离子(例如+ 2Cd )取代,则此界面将随着+H 往上迁移而移动,界面的位置可通过界面上下溶液性 质的差异而测定。例如,利用pH 的不同指示剂显示颜色不同,测出界面。在正常条件下,界面保持清晰,界面以上的一段溶液保持均匀,+H 往上迁移的平均速率,等于界面形成界面向上移动的速率。在某通电的时间t ,界面扫过的体积为V ,+H 输送电荷的数量为该体积中+H 带电的总数,即 VCF q =+ 式中:C 为+H 的浓度,F 为法拉第常数,电荷量常以库[仑](C )表示。 (3)界面保持清晰的原理: Cd 阳极上Cd 氧化,进入溶液生成CdCl 2,逐渐顶替HCl 溶液,CdCl 2与HCl 不相混合,因为 +2Cd 淌度(u )较小,即++

燃烧热物化实验报告

燃烧热的测定 姓名:憨家豪学号:2012012026 班级:材23 同组人:赵晓慧 实验日期:2014年4月19日提交报告日期:2014年4月20日 实验老师姓名:郭勋 1 引言 1.1实验目的 (1)熟悉弹式量热计的原理、构造及使用方法; (2)明确恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系; (3)掌握温差测量的实验原理和技术; (4)学会用雷诺图解法校正温度改变值; 1.2实验原理 在指定温度及一定压力下,1 mol物质完全燃烧时的定压反应热,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧热,记作△c H m。通常,完全燃烧是指C→CO2(g),H2→H2O(l),S→SO2(g),而N、卤素、银等元素变为游离状态。由于在上述条件下△H=Q p,因此△c H m也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p。 在实际测量中,燃烧反应在恒容条件下进行(如在弹式量热计中进行),这样直接测得的是反应的恒容热效应Q v(即燃烧反应的△c U m)。若反应系统中的气体均为理想气体,根据热力学推导,Q p和Q v的关系为 Q P=Q V+?nRT(1)式中:T——反应温度,K; ?n——反应前后产物与反应物中气体的物质的量之差; R——摩尔气体常数。

通过实验测得Q V值,根据上式就可计算出Q P,即燃烧热的值。 测量热效应的仪器称作量热计。量热计的种类很多。一般测量燃烧热用弹式量热计。本实验所用量热计和氧弹结构如图2-2-1和图2-2-2所示。实验过程中外水套保持恒温,内水桶与外水套之间以空气隔热。同时,还对内水桶的外表面进行了电抛光。这样,内水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成一个绝热体系。 弹式量热计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及

大学基础化学实验[1][1]

教材编写体现:基础性、系统性、实用性、趣味性、创新性。 大学基础化学实验 第一章绪论 基础化学实验的目的和学习要求 实验预习、实验记录和实验报告 第二章化学实验基本知识 实验室守则 实验室安全、事故防护与处理(实验室安全守则、实验室事故防护与处理、实验室消防器材和急救药箱) 环境保护与实验室三废处理 实验室用水(GB/T6682-92纯水的制备、质量检验和使用的注意事项) 化学试剂(常用试剂的规格、试剂的保管和取用注意事项) 常用试纸(试纸的种类、试纸的使用、试纸的制备) 常用玻璃仪器、器皿和用具(李娴) 高压钢瓶的识别和使用 实验结果的处理(误差、有效数字、实验数据的表达与处理) 第三章化学实验基本操作及技术 一、玻璃仪器的洗涤及干燥 二、加热(直接加热-煤气灯、酒精灯、酒精喷灯和电加热炉,水浴加热,油浴加热等)和冷却方法(冷凝、水浴、冰盐浴、制冷剂) 三、简单玻璃工技术(玻璃棒、滴管、毛细管等物品的自制、塞子钻孔) 实验1 玻璃仪器的洗涤和简单玻璃工操作 四、不同精度天平(含台秤)的校正方法和使用 实验2 天平称量操作 五、量筒、滴定管、移液管以及容量瓶的校正方法和使用

六、搅拌(人工搅拌、机械搅拌、电磁搅拌) 七、溶液浓度和溶液的配制 实验3 溶液配制和pH值测定(pH试纸、pH计) 实验滴定分析基本操作 八、干燥(烘干、真空干燥和干燥剂的使用) 九、结晶和重结晶 实验溶解度的测定 十、滤纸和滤器的使用 十一、固液分离(倾析、常压过滤、减压过滤、离心分离等) 十二、沉淀的转移、洗涤、干燥、灼烧 实验重量分析基本操作 实验食盐的提纯 十三、蒸馏(简单蒸馏、分馏、减压蒸馏、水蒸汽蒸馏)和回流 实验简单蒸馏 实验分馏 实验减压蒸馏 实验水蒸汽蒸馏 实验回流 十四、升华 实验 十五、萃取(液-液萃取、固-液萃取) 实验 十六、离子交换 十七、层析分离 十八、气体的制备、净化和吸收 十九、压力的测量与控制(包括压力计的校正和使用、真空的获得和检漏)二十、温度的测量与控制(热电偶、温度计的选择、使用和校正) 实验熔点和沸点测定

物化实验报告册

《物理化学实验》 报告册 —学年第学期 专业: 班级: 姓名: 学号:

物理化学实验是继无机化学实验、分析化学实和有机化学实验之后的一门基础实验课。综合了化学领域中各分支所需的基本研究工具和方法,通过实验的手段,研究物质的物理化学性质以及这些物理化学性质与化学反应之间的关系,从而形成规律的认识,使学生掌握物理化学的有关理论、实验方法和实验技术,以培养学生分析问题和解决问题的能力。 物理化学实验的主要目的是使学生能够掌握物理化学实验的基本方法和技能,从而能够根据所学原理设计实验,正确选择和使用仪器,培养学生正确地观察现象,记录数据和处理数据以及分析式样结果的能力;培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和作风;通过物理化学实验课程的教学还可以验证所学的原理,加深和巩固对物理化学原理的理解,提高学生对物理化学知识灵活运用的能力。 为了达到上述目的,必须对学生进行正确而严格的基本操作训练,并提出明确的要求。实验过程中的具体要求分为以下三个方面: 一、实验前的预习 1.实验前必须充分预习,明确实验内容和目的,掌握实验的基本原理,了解所用仪器、仪表的构造和操作规程,熟悉实验步骤,明确实验要测量的数据并做好实验记录。 2.写出预习报告,内容包括实验目的、原理和简单的实验内容提要,针对实验时要记录的数据详细地设计一个原始数据记录表格,预习报告在实验前交教师检查。 二、实验过程 1.进入实验室后不得大声喧哗和乱摸乱动,根据教师安排按实验台编号进入到指定的实验台,检查核对所需仪器。 2.不了解仪器使用方法前不得乱试,不得擅自拆卸仪器。仪器安装调试好后,必须经教师检查无误后方能进行实验。 3.遇有仪器损坏,应立即报告,检查原因,并登记损坏情况。 4.严格按实验操作规程进行,不得随意改动,若确有改动的必要,事先应取得教师的同意。5.应注意养成良好的记录习惯。记录数据要求完全,准确.、整齐、清楚。所有数据应记录在预习报告上,不能只拣好的记,不得用铅笔或红笔记录。要采用表格形式记录数据。不能随意涂改数据。如发现某个数据有问题应该舍弃时,可用笔先将其划掉,再写出正确数据。6.充分利用实验时间,观察现象,记录数据,分析和思考问题,提高学习效率。 7.实验完毕,应将数据交教师审查合格并签字后,再拆实验装置,如数据不合格需补做或重做。 8.实验过程中应爱护仪器,节约药品。实验完毕后应仔细清洗和整理实验仪器,打扫实验室卫生。 三、实验报告 实验结束后,应严格地根据实验记录,对实验现象作出解释,写出有关反应,或根据实验数据进行处理和计算,作出相应的结论,并对实验中的问题进行讨论,独立完成实验报告,及时交指导教师审阅。书写实验报告应字迹端正,简明扼要,整齐清洁。

物化实验实验报告

粘度法测定高聚物相对分子质量 一.实验目的 1.掌握用乌氏粘度计测定高聚物溶液粘度的原理和方法。 2.测定线型聚合物聚乙二醇的粘均相对分子质量。 二.实验原理 聚合物的相对分子质量是一个统计的平均值。粘度法测定高聚物相对分子质量适用的相对分子质量范围为1×104~1×107,方法类型属于相对法。 粘性液体在流动过程中所受阻力的大小可用粘度系数来表示。粘度分绝对粘度和相对粘度。绝对粘度有两种表示方法:动力粘度和运动粘度。相对粘度是某液体粘度与标准液体粘度之比。 溶液粘度与纯溶剂粘度的比值称作相对粘度ηr,即ηr=η/ηo,相对于溶剂,溶液粘度增加的分数称为增比粘度,ηsp=ηr-1。 使用同一粘度计,在足够稀的聚合物溶液里,ηr=η/ηo=t/t o,只要测定溶液和溶剂在毛细管中的流出时间就可得到ηr;同时,在足够稀的溶液里,质量浓度c,ηr和[η] 之间符合经验公式:(lnηr)/c=[η]-β[η]2c,通过lnηr/c对c作图,外推至c=0时所得截距即为[η];同时,在足够稀的溶液里,质量浓度c,ηsp和[η]之间符合经验公式:ηsp/c=[η]+k[η]2c,通过ηsp/c对c作图,外推至c=0时所得截距即为[η]。两个线性方程作图得到的截距应该在同一点。 聚合物溶液的特性粘度[η]与聚合物相对分子质量之间的关系,可以通过Mark——Houwink经验方程来计算,[η]=KMηα;Mη是粘均相对分子质量,K、α是与温度、聚合物及溶剂的性质相关的常数;聚乙二醇水溶液在30℃的K值为12.5×106/m3·kg-1,α值为0.78。 通过以上的原理阐述,就可以通过本次实验测定高聚物的粘均相对分子质量。三.实验仪器和试剂 仪器:恒温槽1套;乌氏粘度计1支;100ml容量瓶5只;秒表1只。 试剂:聚乙二醇(AR);去离子水。 四.实验步骤 1.设定恒温槽温度为30℃±0.5℃。 2.配制溶液。8%(质量分数)的聚乙二醇溶液5ml、10ml、15ml、20ml、25ml定容于100ml容量瓶中。 3.洗涤粘度计。 4.测定溶剂流出时间t o,测定不同浓度的溶液流出时间t。 五.数据记录与处理 实验室室温:28.5℃大气压:101.52Kpa t o:纯溶剂在a、b线移动所需时间; t1:5ml8%聚乙二醇溶液定容于100ml容量瓶中溶液在a、b线移动所需时间; t2:10ml8%聚乙二醇溶液定容于100ml容量瓶中溶液在a、b线移动所需时间; t3:15ml8%聚乙二醇溶液定容于100ml容量瓶中溶液在a、b线移动所需时间; t4:20ml8%聚乙二醇溶液定容于100ml容量瓶中溶液在a、b线移动所需时间; t5:25ml8%聚乙二醇溶液定容于100ml容量瓶中溶液在a、b线移动所需时间; 所有溶液的密度以1×103kg/m3的水的标准密度,以简化计算。

大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定.docx

大学物理化学实验报告-原电池电动势的测 定 篇一:原电池电动势的测定实验报告_浙江大学 (1) 实验报告 课程名称:大学化学实验p实验类型:中级化学实验实验项目名称:原电池电动势的测定 同组学生姓名:无指导老师冷文华 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、实验材料与试剂(必填)四、实验器材与仪器(必填)五、操作方法和实验步骤(必填)六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析(必填)八、讨论、心得 一、实验目的和要求 用补偿法测量原电池电动势,并用数学方法分析二、实验原理: 补偿法测电源电动势的原理: 必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势,因为有电流通过电极时,极化作用的存在将无法测得可逆电动势。 为此,可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势,使电路中没有电流通过,这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势e。 如图所示,电位差计就是根据补偿法原理的,它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。 ① 工作电流电路:首先调节可变电阻rp,使均匀划线ab上有一定的电势降。 ② 标准回路:将变换开关sw合向es,对工作电流进行标定。借助调节rp 使得ig=0来实现es=uca。③ 测量回路:sw扳回ex,调节电势测量旋钮,直到ig=0。读出ex。 uj-25高电势直流电位差计: 1、转换开关旋钮:相当于上图中sw,指在n处,即sw接通en,指在x1,即接通未知电池ex。 2、电计按钮:原理图中的k。 3、工作电流调节旋钮:粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻rp。

-1-2-3-4-5-6 4、电势测量旋钮:中间6只旋钮,×10,×10,×10,×10,×10,×10,被测电动势由此 示出。 三、仪器与试剂: 仪器:电位差计一台,惠斯登标准电池一只,工作电源,饱和甘汞电池一支,银—氯化银电极一支,100ml容量瓶5个,50ml滴定管一支,恒温槽一套,饱和氯化钾盐桥。 -1 试剂:0.200mol·lkcl溶液 四、实验步骤: 1、配制溶液。 -1-1-1-1 将0.200 mol·l的kcl溶液分别稀释成0.0100 mol·l,0.0300 mol·l,0.0500 mol·l,0.0700 -1-1 mol·l,0.0900 mol·l各100ml。 2、根据补偿法原理连接电路,恒温槽恒温至25℃。 3、将转换开关拨至n处,调节工作电流调节旋钮粗。中、细,依次按下电计旋钮粗、细,直至检流计 示数为零。 4、连好待测电池,hg |hg2cl2,kcl(饱和)‖kcl(c)|agcl |ag 5、将转换开关拨至x1位置,从大到小旋转测量旋钮,按下电计按钮,直至检流计示数为零为止,6个 小窗口的读数即为待测电极的电动势。 -1-1-1-1 6、改变电极中c依次为0.0100 mol·l,0.0300 mol·l,0.0500 mol·l,0.0700 mol·l,0.0900 -1 mol·l,测各不同浓度下的电极电势ex。

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