物理化学实验
物理化学实验

物理化学实验Physical Chemistry Experiment(化学96学时)一、任务和要求1.物理化学实验的主要任务物理化学实验作为化学实验科学的重要分支,是化学专业学生必修的一门独立的基础实验课程。
物理化学实验的主要目的和任务是使学生初步了解物理化学的研究方法,并通过实验熟悉物质物理化学性质与反应规律之间的关系,学会需要的物理化学实验技术,掌握实验数据的处理及实验结果的分析与归纳方法,从而加深对物理化学基本理论和概念的理解,增强解决实际化学问题的能力。
通过结构化学部分的实验,帮助学生生动地理解和总结分子结构与性质的关系,培训学生的一种新的思维体制,以便进入化学领域的更高层次。
2.基本内容和基本要求1.本课程由实验和讲座两个教学环节组成。
实验方面,要求完成20个基础实验,分为16个物理化学实验和4个结构化学实验。
通过本实验使学生初步掌握必要的物理化学和结构化学实验实验方法,熟悉各种物理化学现象,并学会实验数据的归纳和分析方法。
实验讲座的目的在于提高学生解决实际问题的能力,使学生在实验操作训练基础上能对物理化学的实验方法和实验技术有较系统的概括了解。
2.实验内容的选取,包括热力学、电化学、动力学、表面现象、结构化学等部分有代表性的实验,使学生了解物理化学的概貌,另一方面,根据现有仪器设备条件,力求在实验方法和实验技术上得到全面的训练。
3.实验讲座包括物理化学实验基础知识,主要实验方法技术(包括温度的测量和控制、真空技术、电化学测量技术、光化学测量技术、测压技术和数据的计算机处理技术等内容),尽可能反映近代科学研究和实验仪的新成就。
另外要介绍实验的安全防护、误差问题、数据表达方法、文献数据查阅和实验设计思想等。
二、适用专业化学专业。
三、实验内容、实验类型和学时安排实验总学时为96学时,其中物理化学实验为77学时(1-16),结构化学实验为19学时(17-20),分两学期进行。
四、实验内容实验一恒温水浴的组装及性能测试目的要求(1)了解恒温槽的组成,掌握其控温原理(2)学会评价恒温槽的恒温效能。
物理化学实验

实验一 磺基水杨酸铁配合物稳定常数的测定一.实验目的1.了解比色法测定溶液中配合物的组成和稳定常数的原理。
2.学习分光光度计的使用方法。
二.基本原理磺基水杨酸(SO 3HHOCOOH简化为H 3R ),与Fe 3+可以形成稳定的配合物,配合物的组成随溶液的pH 值的不同而改变。
在pH=2~3时,pH=4~9时,pH=9~11.5时,磺基水杨酸与Fe 3+能分别形成不同颜色且具有不同组成的配离子。
本试验是测定pH=2~3时形成的紫红色的磺基水杨酸铁配离子的组成及其稳定常数。
实验中通过加入一定量的HClO 4溶液来控制溶液的pH 值。
测定配离子的组成时,分光光度法是一种有效的方法。
实验中,常用的方法有两种:一是摩尔比法,一是等摩尔数连续变化法(也叫浓比递变法)。
本实验采用后者,用上述方法时要求溶液中的配离子是有色的,并且在一定条件下只生成这一种配合物,本实验中所用的磺基水杨酸是无色的,Fe 3+溶液很稀,也可以认为是无色的,只有磺基水杨酸铁配离子显紫红色,并且能一定程度的吸收波长为500nm 的单色光。
光密度又称吸光度,是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数,可用分光光度计测定。
光密度与浓度的关系可用比尔定律表示:CL A ε=其中:A 代表光密度;ε代表某一有色物质的特征常数,称之为消光系数;L 为液层厚度;C 为溶液浓度,当液层厚度一定时,则溶液光密度就只与溶液的浓度成正比。
本实验过程中,保持溶液中金属离子的浓度(C M )与配位体的浓度(C R )之和不变(即总摩尔数不变)的前提下,改变C M 与C R 的相对量,配制一系列溶液,测其光密度,然后再以光密度A 为纵坐标,以溶液的组成(配位体的物质的量分数)为横坐标作图,得一曲线,如图1所示,显然,在这一系列溶液中,有一些是金属离子过量,而另一些溶液则是配位体过量,在这两部分溶液中,溶液离子的浓度都不可能到最大值,因此溶液的光密度也不可能达到最大值,只有当溶液中金属离子与配位体的摩尔比与配离子的组成一致时,配离子的浓度才最大,因而光密度才最大,所以光密度最大值所对应的溶液的组成,实际上就是配合物的组成。
物理化学实验

实验1 燃烧热的测定1. 实验目的1.1掌握氧弹量热计的使用;用氧弹量热计测定萘的燃烧热;1.2掌握氧气钢瓶的使用。
2. 实验原理称取一定量的试样置于氧弹内,并在氧弹内充入1.5 ~ 2.0MPa的氧气,然后通电点火燃烧。
燃烧时放出的热量传给水和量热器,由水温的升高(△T)即可求出试样燃烧放出的热量:Q=K·△T式中K为整个量热体系(水和量热器)温度升高1℃所需的热量。
称为量热计的水当量。
其值由已知燃烧热的苯甲酸(标样)确定。
K =Q /△T式中△T应为体系完全绝热时的温升值,因而实测的△T须进行校正。
采用雷诺作图法校正温度变化值将实验测量的体系温度与时间数据作图,得曲线CAMBD,见图1,取A、B两点之间垂直于横坐标的距离的中点O作平行于横坐标的直线交曲线于M点,通过M点作垂线ab,然后将CA线和DB线外延长交ab线于E和F两点。
F点与E点的温差.即为校正后的温度升高值△T。
有时量热计绝热情况良好,燃烧后最高点不出现如图2所示,这时仍可按相同原理校正。
图 1 绝热较差时的雷诺图图2 绝热良好时的雷诺图3. 仪器与试剂3.1试剂:分析纯苯甲酸(QV=26480 J·g-1);待测样;引火丝(Ni-Cr丝,QV=8.4 J·cm -1)3.2仪器:HR-15A数显型氧弹量热计一台;压片机(苯甲酸和萘各用一台);精密贝克曼温差温度计(精确至0.01 ℃,记录数据时应记录至0.002 ℃);台秤一台;分析天平一台。
4. 实验步骤4.1水当量的测定(1)打开控制箱预热。
(2)量取10 cm引火丝并准确称重。
(3)在台秤上粗称试样1 g ~ 1.2 g;用压片机压片,同时将燃烧丝压入。
准确称重,减去引火丝重量后即得试样重量。
注意压片前后应将压片机擦干净;苯甲酸和待测试样不能混用一台压片机。
(4)将氧弹盖放在专用架上,将点火丝两端固定在氧弹电极上点火丝切勿接触坩锅,以防短路。
(5)取少量(~2 mL)水放入氧弹中(吸收空气中的N2燃烧而成的HNO3),盖好并拧紧弹盖,接上充气导管,慢慢旋紧减压阀螺杆,缓慢进气至表上指针为1.5 ~ 2.0 MPa。
物理化学实验

物理化学实验在很多实验室里,物理化学实验都是最基础的实验之一。
这些实验很多都是液体或气体的操作,涉及很多不同的化学原理和物理原理。
在本文中,我们将讨论一些基础的物理化学实验,希望能够帮助读者理解这些实验的方法和原理。
实验1:测量气体压力和体积这个实验通常涉及使用气密容器和压力计来测量气体的压力和体积。
在实验开始之前,我们需要确保气密容器的表面是干净和干燥的,没有任何杂质或水分。
首先,我们需要将气密容器充满气体,并记录所用的气体量和压力。
然后,我们可以通过压力计来测量气体的压力,并使用测量器具来测量容器的体积。
为了准确测量,我们应该尽可能减小气体内外的温差,并使试验室的温度和压力稳定。
实验2:酸碱滴定这个实验是通过使用酸或碱来滴定酸或碱溶液,以测量其浓度的方法。
我们首先需要将基准溶液放入滴定管中,并将试剂溶液慢慢加入容器中,直到观察到指示剂颜色的变化。
那时,我们需要停止试剂的加入,并记录下使用了多少的溶液。
通过这种方法,我们可以计算出溶液的浓度。
实验3:气体的液化这个实验涉及到通过添加外部压力和降低温度来将气体转化为液体。
我们需要将气体留在真空气缸中,并使用空气压缩机来施加外部压力。
接下来,我们可以通过一个温度控制器来降低气体的温度,使它冷却下来。
随着温度的进一步降低,气体将转化为液体。
实验4:热化学实验这个实验涉及到通过添加或吸收热量来转化化学能量。
我们可以使用甲醇酸或石墨来产生热量,然后通过加热器来传递热能。
我们也可以通过将冰块放入反应容器中来吸收热能。
这些实验可以帮助我们理解化学反应中能量的流动和转换。
总结:以上是一些基础的物理化学实验。
每个实验都需要用心准备,仔细操作,并记得注意实验室安全问题。
在实验过程中,我们应该了解实验的原理和方法,并记录下数据和观察结果。
通过这些实验,我们可以更深入地理解物理化学原理,帮助我们更好地理解科学知识,并更好地应用于我们的日常生活和实际工作中。
除了上述实验,物理化学中还有许多其他的实验,这些实验涵盖了许多重要的化学原理和物理原理。
《物理化学基础实验》差热分析实验

《物理化学基础实验》差热分析实验一、实验目的1.用差热-热重分析仪绘制CuSO4·5H2O的差热图谱。
2.了解差热-热重分析仪的工作原理及使用方法。
二、实验原理物质在受热或冷却过程中,当达到某一温度时,往往会发生熔化、凝固、晶型转变、分解、化合、吸附、脱附等物理或化学变化,并伴随着有焓的改变,因而产生热效应,其表现为物质与环境(样品与参比物)之间有温度差。
差热分析(Differentiai Thermal Analysis,简称DTA)就是通过温差测量来确定物质的物理化学性质的一种热分析方法。
记录时间-温度(温差)的图就称为差热图谱。
从差热图谱上可清晰地看到差热峰的数目、位置、方向、宽度、高度、对称性以及峰面积等。
峰的数目表示物质发生物理化学变化的次数;峰的位置表示物质发生变化的转化温度;峰的方向表明体系发生热效应的正负性;峰面积说明热效应的大小:相同条件下,峰面积大的表示热效应也大。
在相同的测定条件下,许多物质的差热图谱具有特征性:即一定的物质就有一定的差热峰的数目、位置、方向、峰温等,因此,可通过与已知的差热谱图的比较来鉴别样品的种类、相变温度、热效应等物理化学性质。
因此,差热分析广泛应用于化学、化工、冶金、陶瓷、地质和金属材料等领域的科研和生产部门。
理论上讲,可通过峰面积的测量对物质进行定量分析,但影响因素较多。
本实验仅做定性分析。
三、仪器和试剂仪器:差热-热重分析仪(HCT-2型) 、坩埚、药匙药品:CuSO4·5H2O(分析纯)、α-Al2O3(分析纯)四、实验步骤1. 打开仪器电源,预热30 min,接通冷却水。
2. 装样品:在干净的坩埚内装入约1/2~2/3坩埚高度的CuSO4·5H20粉末并将其颠实,准确称量样品质量。
将其放在样品托的右托盘上。
另取一只坩埚装入等量的α-Al2O3,将其放在样品托的左托盘上,盖好保温盖。
3.打开热分析软件,点击新采集,将升温速率设定为10 ℃·min-1,最高温度450 ℃,填好样品相关信息,点击确定,开始升温。
物理化学实验

1. 开启气体钢瓶的操作顺序是:(1) 顺时针旋紧减压器旋杆(2) 反时针旋松减压旋杆(3) 观测低压表读数(4) 观测高压表读数(5) 开启高压气阀A. 5-4-3-1B. 2-5-4-1-3C. 1-5-4-2-3D. 2-5-1【答案】B23. 对旋光度不变的某样品, 若用长度为10 cm、20 cm的旋光管测其旋光度,测量值分别为α1、α2,则:(A) α1=2α2(B) 2α1=α2(C) α1=α2(D) α1≠α2【答案】B3. 具有永久磁矩μm的物质是:(A) 反磁性物质(B)顺磁性物质(C)铁磁性物质(D)共价络合物【答案】B4. 用一支规格为0-5℃变化范围的贝克曼温度计,来测定18℃附近的温度,为了使18℃时贝克曼温度计的水银柱指示刻度为4℃左右,则用来调节此贝克曼温度计的水的温度最好是:(A) 18℃(B) 20℃(C) 22℃(D) 24℃5. 测定原电池电动势,采用的仪器设备应是:(A)直流伏特计(B)直流电位差计(C)普通万用表(D)五位半精密数字电压表【答案】B4. 仅仅为了测定恒温槽的灵敏度,哪两种温度计是不可缺少的? ( A )。
(A)贝克曼温度计与水银接触温度计(B)贝克曼温度计和普通水银温度计(C)水银接触温度计和普通水银温度计6. 压力低于大气压力的系统,称为真空系统。
属于高真空系统的压力范围是( C )。
(A)105~103 Pa (B)103~0.1Pa (C)0.1~10-6 Pa11. 盐桥内所用电解质溶液,通常选用( B )。
(A)饱和HCl水溶液(B)饱和KCl水溶液(C)KCl稀水溶液12. 测定萘的燃烧焓雷诺校正曲线,其燃烧完毕后的温度曲线斜率小于零,这是因为:( )(A)燃烧样品太少(B)燃烧前量热计水温太低(C)量热计绝热不好(D)搅拌马达功率太大13. 双液系实验,发现温度计读数总是在变化,且是单向改变,其原因(B)(A)溶液浓度不对(B)冷却水没通入(C)加热功率太小(D)温度计位置不对16. 在用氧弹式量热计测定苯甲酸的燃烧热的实验中哪个操作不正确(C)(A)在氧弹输充入氧气后必须检查气密性(B)量热桶内的水要迅速搅拌,以加速传热(C)测水当量和有机物燃烧时,一切条件应完全一样(D)时间安排要紧凑,主期时间越短越好,以减少体系与周围介质发生热交换17. 在燃烧热的测定实验中,我们把(C )作为体系(A)氧弹(B)氧弹式量热计(C)氧弹和量热桶内的水(D)被测的燃烧物18. 双液系相图测定实验中,阿贝折光仪使用什么光源?(D )(A)红光(B)蓝光(C)白光(D)钠光线19. 对具有恒沸点的双液体系,在恒沸点时下列正确的是(D )(A)气液两相成分达平衡(B)气液两相的物质的量数分配不符合杠杆原理(C)气液两相组成相同(D)改变外压可使恒沸点发生变化24. 实验室内因用电不符合规定引起导线及电器着火,此时应迅速:(D )(A) 首先切断电源,并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,用水灭火(D) 切断电源后,用CO2灭火器灭火25. 氧气减压器与钢瓶的连接口为防止漏气,应:(D )(A) 涂上凡士林(B) 塞上麻绳或棉纱(C) 封上石蜡(D) 上述措施都不对26. 电导率仪在用来测量电导率之前, 必须进行:(D )(A) 零点校正(B) 满刻度校正(C) 定电导池常数(D) 以上三种都需要27. 在20℃室温和大气压力下,用凝固点降低法测摩尔质量, 若所用的纯溶剂是苯, 其正常凝固点为 5.5℃, 为使冷却过程在比较接近平衡的情况下进行, 作为寒剂的恒温介质浴比较合适的是:(A )(A) 冰-水(B) 冰-盐水(C) 干冰-丙酮(D) 液氮28. 在双液系气液平衡实验中, 常选择测定物系的折光率来测定物系的组成。
物理化学实验燃烧热的测定

物理化学实验燃烧热的测定燃烧热是指物质在恒定压力下完全燃烧时释放或吸收的热量。
测定物质的燃烧热对于研究物质的性质、燃烧过程以及能量转化等方面有着重要的意义。
本文将介绍物理化学实验中燃烧热的测定方法及实验操作步骤。
一、实验原理物质的燃烧热可以通过燃烧反应的焓变来确定。
焓变是指在恒定压力下,反应过程中系统的热量变化。
燃烧反应通常可写为:物质A + O2 →产物其中A为被燃烧的物质,O2为氧气。
在完全燃烧状态下,反应中物质A测绝对燃烧热ΔH0为反应放出的能量。
ΔH0 = Q = mCpΔTΔH0为燃烧热,Q为吸热或放热量,m为物质A的质量,Cp为物质的定压比热容,ΔT为温度变化。
因此,测定物质的燃烧热可以通过测量温度的变化来获得。
通常使用强酸作为火焰初始温度的参比剂,并且将物质A置于绝热杯中,然后点燃A,利用燃烧释放的能量将水加热,并通过温度变化来计算燃烧热。
二、实验操作步骤1.实验器材准备:绝热容器、温度计、天平、火焰点火器、水槽等。
2.实验器材清洗:将使用的器材仔细清洗,确保没有残留物影响实验结果。
3.实验设备调整:调整绝热容器的蓄热性能,使其能够尽可能阻止热量的流失。
4.实验样品准备:将待测物质A称取适量,并记录其质量m1。
5.温度计校准:将温度计置于标准温度环境中,校准它的读数准确性。
6.绝热环境建立:将绝热容器放入水槽中,并检查是否存在漏气现象。
7.水槽温度调节:调节水槽内的水温至近似于室温。
8.实验数据记录:将待测物质A点燃,同时记录绝热容器的初始温度。
9.燃烧反应进行:将点燃的物质A以尽量均匀的速率燃烧,观察温度变化情况,直到温度基本稳定。
10.温度数据记录:记录绝热容器中水的温度随时间的变化情况。
11.数据处理:将温度数据绘制成曲线图,计算出最终温度变化ΔT。
12.计算燃烧热:根据实验原理,计算物质A的燃烧热ΔH0。
三、实验注意事项1.实验器材应干净整洁,以免影响实验结果。
2.实验样品应准确称量,以确保实验的准确性。
物理化学实验报告-凝固点法

物理化学实验报告凝固点降低法测定摩尔质量1.实验目的(1)用凝固点降低法测定萘的摩尔质量。
(2)掌握精密电子温差仪的使用方法。
2.实验原理非挥发性的二组分溶液,其稀溶液具有依数性,凝固点降低就是依数性的一种表现。
根据凝固点降低的数值,可以求溶质的摩尔质量。
对于稀溶液,如果溶质和溶液不生成固溶体,固体是纯的溶剂,在一定压力下,固体溶剂与溶液成平衡的温度叫做溶液的凝固点。
溶剂中加入溶质后,溶液的凝固点比纯溶剂的凝固点要低,其凝固点降低值∆T f与溶质质量摩尔浓度b成正比。
∆T f=T f0−T f=K f b式中T f0为纯溶剂的凝固点;T f为浓度为b的溶液的凝固点;K f为溶剂凝固点降低常数。
若已知某种溶剂的凝固点降低常数K f,并测得溶剂和溶质的质量分别为m a,m b的稀溶液的凝固点降低值∆T f,则可通过下式计算溶质的摩尔质量M BM B=K f m b ∆T f m A式中,K f的单位是K*kg*mol−1。
凝固点降低值得大小,直接反映了溶液中溶质有效质点的数目。
如果溶质在溶液中有离解,缔合,溶剂化和配合物生成等情况,这些均影响溶质在溶剂中的表观相对分子量。
因此凝固点降低法也可用来研究溶液的一些性质,例如电解质的电离度,溶质的缔合度,活度和活度系数等。
纯溶剂的凝固点为其液相和固相共存的平衡温度。
若将液态的纯溶剂逐步冷却,在未凝固前温度将随时间均匀下降,开始凝固后因放出凝固热而补偿了热损失,体系将保持液固两相共存的平衡温度不变,直至全部凝固,温度再继续下降。
但在实际过程中,当液体达到或稍低于凝固点时,晶体并不析出,这就是所谓的过冷现象。
此时加入搅拌或加入晶种,促使晶格形成,则大量晶体会迅速形成,并释放出凝固热,使体系温度回升到稳定的平衡温度;待液体全部凝固后温度再逐步下降。
溶液的凝固点是该溶液与溶剂共存的平衡温度,其冷却曲线与纯溶剂不同。
当有溶剂凝固析出时,剩余溶液的浓度逐渐增大,因而溶液的凝固点也逐渐下降。
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燃烧热
1、在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用?
答:(1)吸收反应中生成的NO2,NO2溶于水中生成HNO3,用标准氢氧化钠滴定出HNO3的浓度,可计算出HNO3的生成热。
(2)便于清洗氧弹
2、本实验中,那些为体系?那些为环境?实验过程中有无热损耗,如何降低热损耗?
答:体系:内筒水、氧弹、温度计、内筒搅拌器。
环境:外筒水。
实验过程中,由于对流和辐射,存在热损耗。
采取措施:(1)量热计上方加盖,减少对流;
(2)外筒内壁和内筒外壁皆镀成镜面,减少热辐射
3、在环境恒温式量热计中,为什么内筒水温要比外筒水温低?低多少合适?
答:内筒水温比外筒低,是为了减小内外筒间的温度差,减小热损耗;
将内筒温度定在T外=(T内终-T内始)/2 较合适。
4、欲测定液体样品的燃烧热,你能想出测定方法吗?
答:采用药用胶囊装取液体试样装入氧弹进行测量。
(计算时扣除胶囊的燃烧热)。
采用脱脂棉吸附液体试样方法。
(计算时扣除脱脂棉的燃烧热)。
5、说明恒容热和恒压热的关系。
答:ΔH:恒压热
ΔU:恒容热
ΔH = ΔU + PΔV
若有气体参加的反应,Δn代表反应前后气体物质的量的改变,则(忽略其它体积变化):ΔH ~= ΔU + ΔnRT
6、实验终那些因素容易造成误差?最大误差是哪种?提高本实验的准确度应
该从哪方面考虑?
答:在燃烧热的测定实验中以下因素容易造成误差:(1)样品压片过程中混入污染物、称重后脱落、造成称重误差;(2)如果样品燃烧后残留了不易观测到的试样残留物、而又把它当作没有残留完全充分燃烧处理数据,势必造成较大误差;(3) 搅拌器功率较大,搅拌器不断引进的能量形成误差;(4)热量计的绝热性能应该良好,如果存在有热漏,漏入的热量造成误差;(5)数据处理中用直接测量的温差当成真实温差进行计算;
最大误差:体系与环境温差
提高本实验的准确度应该从以下几方面考虑:(1)待测样品需干燥,受潮样品不易燃烧且称量有误差;(2)严格控制样品的称量范围;(3)压片机要专用,清洁干净;(4)将压片制成的样品放在干净的称量纸上,小心除掉易脱落部分,然后在分析天平上精确称量;(5)用用雷诺法校法得到真实温差。
偏摩尔
1、使用比重瓶应注意哪些问题?
答:⑴要避免用手直接拿瓶操作;
⑵比重瓶加满溶液后,塞子上的毛细管要充满溶液不能有气泡产生;
⑶称量前必须用滤纸把比重瓶的外表面擦干净,然后再放到天平上称量;
⑷称量前后都要烘干。
2、如何使用比重瓶测量颗粒状固体物的密度?
答:⑴将比重瓶洗净干燥,称量空瓶重m0。
⑵注入已知密度ρ1(t℃)的液体(应注意该液体不溶解待测固体,但能够浸润它)。
⑶将比重瓶置于恒温槽中恒温10min,用滤纸吸去塞帽毛细管口溢出的液体。
取出比重瓶擦干外壁,称重m1。
⑷倒去液体将瓶吹干,装入一定量的研细的待测固体(装入量视瓶大小而定),称重m2。
⑸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,塞上塞子。
同步骤⑶恒温10min后称重为m3。
⑹根据下述公式计算待测固体的密度ρs(t℃)ρs(t℃)=(m2-m0)ρ1/【m1-m0)-(m3-m2)】
3、为提高溶液密度测量精度,可作哪些改进?
答:(1)准确测量溶液的物质量浓度
(2)多次测量同一组成溶液的质量,结果取其平均值
(3)每次称量瓶都要烘干
乙酸乙酯皂化
1. 如果两种反应物起始浓度不同,怎么求速率常数?
答:设较低的反应物浓度为a,另一个设为b
以k~t作图,可得到a和b的值,解出不同t时的x值,然后,就可求出k
2.如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应?
答:反应速度与两个反应物浓度的乘积成正比,也就是与反应物浓度的二次方成正比的化学反应称为二级反应。
二级反应的反应速度方程式为: dx/dt=k(a-x(b-x) a与b分别为反应物开始时的浓度,x为生成物的浓度。
若a=b则 dx/dt=k(a-x)(a-x) 以1/a-x对t作图,得一直线。
这是二级反应的特征。
二级反应的半衰期为1/Ka,即开始时反应物浓度愈大,则完成浓度减半所需的时间愈短。
而实验结果很好的验证了开始时反应物浓度愈大,则完成浓度减半所需的时间愈短。
即证乙酸乙酯皂化反应为二级反应。
CH COOC H溶液在混合前还要预先恒
3. 为什么本实验要在恒温条件下进行?而且NaOH溶液和
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温?
答:乙酸乙酯皂化反应系吸热反应,混和后最初几分钟测值偏低。
故第一点应在5分钟之后。
温度对实验数据的影响大,须待被测体系恒温10分钟,否则会因起始时温度的不恒定而使电导偏低或偏高,导致
实验作图线性不佳。
表面张力
1.毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切? 如果毛细管端口插入液面有一定深度,对实验数据有何影响?
答:毛细管尖端若不与液面相切插入一定深度,会引起表面张力测定值偏小。
如果将毛细管末端插入到溶液内部,毛细管内会有一段水柱,产生压力Pˊ,则测定管中的压力Pr会变小,△pmax会变大,测量结果偏大。
2.最大泡压法测定表面张力时为什么要读最大压力差?如果气泡逸出的很快,或几个气泡一齐出,对实验结果有无影响?
答:如果毛细管半径很小,则形成的气泡基本上是球形的。
当气泡开始形成时,表面几乎是平的,这时曲率半径最大;随着气泡的形成,曲率半径逐渐变小,直到形成半球形,这时曲率半径R和毛细管半径r相等,曲率半径达最小值,根据拉普拉斯(Laplace)公式,此时能承受的压力差为最大:△pmax = p0 - pr = 2σ/γ。
气泡进一步长大,R变大,附加压力则变小,直到气泡逸出。
最大压力差可通过数字式微压差测量仪得到。
如气泡逸出速度速度太快,气泡的形成与逸出速度快而不稳定;致使压力计的读数不稳定,不易观察出其最高点而起到较大的误差。
3.本实验为何要测定仪器常数?仪器常数与温度有关系吗?
答:因为用同一支毛细管测两种不同液体,其表面张力为γ1,γ2,压力计测得压力差分别为△P1,△P2,则γ1/γ2=△P1/△P2,若其中一液体γ1已知,则γ2=K×△P2其中K=γ1/△P1,试验中测得水的表面张力γ1,就能求出系列正丁醇的表面张力。
温度越高,仪器常数就越小。
粘度计
1.乌氏粘度计中支管C有何作用?除去支管C是否可测黏度?
答:在支管C处用洗耳球打气,可以使溶液充分混合均匀。
如果除去支管C仍然可以测定黏度,可以将溶液先在容器中混合均匀后在装液进行测量。
2.粘度计毛细管的太粗或太细对实验结果有何影响?
答:粘度计的毛细管太粗液体下降太快而致使时间测量不准确;如果太慢可能导致液体下降
不流畅,测定的时间也不正确。