偏摩尔体积的测定
实验2 偏摩尔体积的测定 操作步骤
实验2偏摩尔体积的测定
注意事项：
1.比重瓶需水平置于比重瓶架上，使得瓶口与水浴槽液面相其
2.保证实验过程中毛细管里始终要充满液体，如因挥发液面降低，应在毛细管上端滴加该溶液，
注意不得存留气泡。
3.比重瓶中装有液体后，避免用手握着瓶身，以免液体受热溢出，可手持瓶口处。
4.称量前一定要把比重瓶外壁用滤纸擦干，称量操作要迅速。
实验步骤
1.调节恒温槽温度为(25.0±0.1)℃。
2.给4只三角瓶编号。
用电子分析天平称重无水乙醇和蒸馏水，分别配制乙醇的质量分数为
0.20，0.40，0.60，0.80的乙醇水溶液，每份溶液的质量在15 g左右。
配完后，盖紧磨口
塞，防止挥发。
3.用电子分析天平精确称量洁净、干燥的比重瓶（m0），然后装满蒸馏水(测量温度下的密度可
查)，置于恒温槽中恒温10 min。
用滤纸迅速擦去从毛细管膨胀出来的水。
取出比重瓶，擦干外壁，迅速称重（m1）。
平行测量2次。
4.按步骤3测量每份待测溶液的质量（m2），每份平行测量2次。
数据处理：
1.根据25.0 ℃时水的密度和称重结果，求出比重瓶的容积。
2.根据实验，推导出计算待测液体密度的公式，并计算实验条件下各溶液的比容。
3.用Oringin软件做比容~ 乙醇的质量分数图，并求出w2=0.30的乙醇水溶液的偏摩尔体积，
并计算100 g该溶液的总体积。
（打印比容~ 乙醇的质量分数图，手动做曲线的切线）。
溶液偏摩尔体积的测定实验报告
溶液偏摩尔体积的测定实验报告
实验目的：
测定溶液的偏摩尔体积。
实验原理：
溶液的偏摩尔体积是指在一个特定温度下，溶质在溶液中单位摩尔体积的变化量。
偏摩尔体积可以通过对溶液稀释的实验来测定，根据实验数据可以绘制出摩尔体积随溶液浓度变化的曲线。
实验步骤：
1. 准备一定浓度的溶液A，并称取一定体积的溶液A。
2. 先称取一定体积的纯溶剂B，随后将溶液A定量加入纯溶剂B中，制备一系列不同浓度的溶液。
3. 分别测量不同浓度的溶液的摩尔体积，记录浓度和对应的摩尔体积数据。
4. 根据实验数据绘制摩尔体积随浓度变化的曲线。
实验数据：
溶液浓度 / mol/L 摩尔体积 / mL
0.1 50
0.2 48
0.3 45
0.4 42
0.5 40
实验结果：
根据实验数据绘制的摩尔体积随浓度变化的曲线如下：
实验讨论：
根据曲线可以看出，随着溶液浓度的增加，摩尔体积逐渐减小，这说明溶质在溶液中占据的体积随着浓度的增加而减小。
这可能是由于溶质分子在溶液中的相互作用力导致的。
结论：
本实验测定了溶液的偏摩尔体积，实验结果显示溶质在溶液中占据的体积随着溶液浓度的增加而减小。
偏摩尔体积的测定
偏摩尔体积的测定实验报告：偏摩尔体积测定⼀．实验⽬的1. 配置不同浓度的NaCl ⽔溶液，测定各容易的密度。
2. 计算溶液中各组分的偏摩尔体积。
3. 学习⽤⽐重管测定溶液的密度。
⼆．实验原理设体系有⼆组分A,B,体系的总体积V 是n A , n B 、温度、压⼒的函数，即V=f(n A ,n B ，T ，P ）（C9.1）组分A 、B 的偏摩尔体积定义为B n P T A A n V V ,,)(= A n P T BB n V V ,,)(??= （C9.2）在恒定温度和压⼒下B n P T BA n P T A dn n Vdn n V dV A B ,,,,)()(+= （C9.3） dV=V A dn A + V B dn B（C9.4）体系总体积由式（C9.4）积分⽽得V = n A V A ＋n B V B（C9.5）在恒温恒压条件下对式（C9.5）微分dV=n A dV A ＋V A dn A ⼗n B dV B ＋V B dn B吉布斯-杜亥姆（Gibbs-Duhem ）⽅程n A dV A ＋n B dV B =0（C9.6）在B 为溶质、A 为溶剂的溶液中，设V A *为纯溶剂的摩尔体积；V φ,B 定义为溶质B 的表观摩尔体积，则BAA Bn V n V V *-=,φ（C9.7）V= n A V A *＋n B V φ,B（C9.8）b B 为B 的质量摩尔浓度（b B =n B /(n A M A )；V φ,B 为B 的表观摩尔体积；ρ、ρA *为溶液及纯溶剂A 的密度；M A 、M B 为A 、B ⼆组分的摩尔质量。
可得ρρρρρ?B AB A BM b V +-=**, （C9.12）据德拜-休克尔（Debye —Huckel ）理论，NaCl ⽔溶液中NaCl 的表观偏摩尔体积V φ,B 随B b 变化呈线性关系：A n P T BBB A AA b V b M V V ,,,23)(2??-=*φ（C9.14）A n P T BBB B B b V b V V ,,,,)(2??+=φφ（C9.15）配制不同浓度的NaCl 溶液，测定纯溶剂和溶液的密度，求不同b B 时的V φ,B ，作V φ,B ～B b 图，可得⼀直线，从直线求得斜率A n P T B B b V,,,)(??φ。
实验二--溶液偏摩尔体积的测定实验报告-思考题-绘
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。
偏摩尔体积的测定
偏摩尔体积的测定
熔体体积（Molar volume）是指在标准状态下，由1 mol 分子或原子所组成的物质，占据某一单位体积的体积。
它是根据物质的分子量以及它的浓度来确定的。
它是表征物质
及其化学属性的一种重要的物理参数，也是化学测定中常用的参数。
因此，偏摩尔体积的
测定具有重要的理论意义以及实际应用价值。
偏摩尔体积的测定方法有很多，其中最常用的是蒸馏法。
该法是根据物质在室温下的
沸点来测定它的偏摩尔体积的，即将某种物质分解成两种以上的组分，然后以室温下的沸
点作为条件，将这些组分分开。
一般来说，当沸点越高的时候，它的偏摩尔体积会越小。
这个方法的优点是简便、容易掌握，但缺点是受沸点测定仪器的精度影响较大，不能测定
较低沸点的物质。
另外还有一种偏摩尔体积测定方法是电泳法。
该方法是利用特定物质在电场作用下移
动的原理进行测量，其偏摩尔体积取决于分子间电荷的数量和分子大小。
这种方法可以准
确测量低沸点物质的偏摩尔体积，其优点是精度高，但它的缺点是操作较复杂，耗费大量
的时间和人力。
除了以上常用的测定方法，还有一种比较少见的方法是热量法。
这种方法是利用物质
在加热后会发生膨胀的原理，来测量物质在标准温度下的偏摩尔体积，但它的精度受到实
验条件的影响，比较大。
偏摩尔体积的测定是一项重要的实验技术，有着广泛的实际应用，可用于测定分子量
比较大的有机物、无机物、同分异构体以及金属离子的偏摩尔体积，用于计算物质溶解度、共价键的构型，可有效的分析物质的结构与特性。
偏摩尔体积的测定
四．实验步骤：1.分别配置体积百分数为0%，20%，40%，60%，80%，100%的乙醇水溶液。
每份溶液的体积都控制在50ml左右。
2.将比重瓶洗净晾干，最好放在干燥橱干燥一会，然后放在电子天平上精确测量空的比重瓶质量。
3.用注射器向比重瓶内注入蒸馏水，然后再次放在电子天平上称重。
4.将3中的比重瓶的水倒去，然后用待测液清洗两到三次，在利用注射器向比重瓶依次注入待测的乙醇水溶液。
五．注意事项：1.注意比重瓶的毛细管部分非常脆弱，小心取放。
2.向比重瓶内注入溶液时不能有气泡。
3.称重时应用滤纸条包住比重瓶，不能直接用手取放比重瓶六．实验数据一号比重瓶：空瓶质量：12.0115g 注满水质量：21.8463g 容积：9.8637ml二号比重瓶：空瓶质量：9.3435g 注满水质量：19.6191g 容积：10.3058ml溶液配置（体积分数）：0%：50ml蒸馏水20%：10ml乙醇+40ml蒸馏水40%：20ml乙醇+30ml蒸馏水60%：30ml乙醇+20ml蒸馏水80%：40ml乙醇+10ml蒸馏水100%：50ml乙醇乙醇体积分数一号比重瓶二号比重瓶20% 21.5751g 19.2222g40% 21.2691g 19.0240g60% 20.9561g 18.6709g80% 20.4520g 18.1468g100% 19.8255g 17.4827g乙醇质量分数比容（一号比重瓶）比容（二号比重瓶）16.516% 1.0314 1.043234.535% 1.0655 1.064654.274% 1.1028 1.104975.992% 1.1686 1.1707100% 1.2628 1.2662由图像得到，对于比容2，当乙醇质量分数为30%，比容为2.6203 对于比容1，当乙醇质量分数为30%，比容为2.6545 质量分数为30%的溶液中，乙醇的偏摩尔体积为58.302，水的偏摩尔体积为18.053100g时体积为108.2285㎝³七．实验思考：可能引起本实验的误差的有哪些？1.从电子天平角度分析：没有等读数稳定下来就读数；电子天平测量时需关闭玻璃门；直接用手将比重瓶放入天平室；2.从配置溶液过程分析：量取乙醇体积有误差；3.从实验仪器药品分析：本组实验所用的注射器针头粗细不一样，难以直接将溶液直接住满比重瓶；乙醇不纯；可能在毛细管处存在我们没有发现的气泡；实验总结：本实验关键在于配置溶液以及使用电子天平读数，难度虽不大，但都是些比较精细的操作过程，需要本组成员细心且耐心去对待这个实验。
刘志超__溶液偏摩尔体积的测定实验报告
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. 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；2. 掌握用比重瓶测定溶液密度的方法；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,,mT 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、 无水乙醇（AR ）、蒸馏水。
四、实验步骤1调节恒温槽温度为(25.0±0.1)℃。
物理化学实验报告 偏摩尔体积
物理化学实验报告偏摩尔体积的测定1.实验目的及要求：（1）配制不同浓度的NaCI水溶液，测定各溶液的密度（2）计算溶液中各组分的偏摩尔体积（3）学习用密度瓶测定液体的密度2.实验原理：根据热力学概念，体系的体积V为广度性质，其偏摩尔量则为强度性质。
设体系有两组分A,B，体系的总体积V是温度，压力n A和n B的函数，即：V=f(n A, n B,T,P)组分A,B的偏摩尔体积定义为：V A=(∂V∂n A )T,P,nBV B=(∂V∂n B)T,P,nA在恒定温度和压力下：dV=(∂V∂n A )T,P,nBd n A+（∂V∂n B)T,P,nAd n BdV=V A d n A+ V B d n B偏摩尔量是强度性质，与体系浓度有关，而与体系总量无关。
体系总体积可积分得到：V=n A V A+n B V B恒温条件下在进行微分:dV=n A dV A+V A d n A+n B dV B+ V B d n B得吉布斯—杜亥姆方程：n A dV A+n B dV B=0在B为溶质，A 为溶剂的溶液中，设V A∗为纯溶剂的摩尔体积；V∅,B定义为溶质B的表观摩尔体积，则：V∅,B=V−n A V A∗n BV=n A V A∗+n B V∅,B 在恒定T,P及n A条件下，将上式对n B偏微分，可得：V B=(∂V∂n B)T,P,nA=V∅,B+n B(∂V∅,B∂n B)T,P,nAV A=1n A（n A V A∗+n B V∅,B−n B V B）结合以上两式得：V A=V A∗−n B2n A(∂V∅,B∂n B)T,P,n Ab B为B的质量摩尔浓度（b B=n B/（n A M A）; V∅,B为B的表观摩尔体积；ρ，ρA∗为溶液及纯溶剂A的密度；M A,M B为A.B两组份的摩尔质量。
可得：V∅,B=1b B(1+b B M Bρ−1ρA∗)V∅,B=ρA∗−ρb BρρA∗+M Bρ本实验测定NaCI水溶液中NaCI和水的偏摩尔体积，根据德拜—休克尔理论，NaCI水溶液中NaCI的表观偏摩尔体积V∅,B随√b B变化呈线性变化关系，因此作如下变换：(∂V∅,B∂n B)T,P,nA=1n A M A(∂V∅,B∂b B)T.P,nA =1n A M A(∂V∅,B∂√b B∗∂√b B∂b B) T.P,n A最终得到：V A=V A∗−M A bB322(∂√b B)T,P,nAV B=V∅,B+√b B2(∂V∂√b B)T,P,nA配制不同浓度的溶液，测定纯溶剂与溶液的密度，做出V∅,B—√b B图，可得到一直线，求出直线斜率。
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C9 偏摩尔体积测定
姓名：马玉仁 学号：88 班级：
一、 实验目的及要求
1) 配制不同浓度的NaCl 水溶液，测定各溶液的密度。
2) 计算溶液中各组分的偏摩尔体积。
3) 学习用比重管测定液体的密度。
二、 原理
根据热力学概念，体系的体积V 为广度性质，其偏摩尔量则为强度性质。
设体系有二组分A,B,体系的总体积V 是温度、压力、A n 和B n 的函数，即：
)，T,P ，n f(n V B A = （）
组分A 、B 的偏摩尔体积定义为：
B
n P T A
A n V
V ,,)(
∂∂= A
n P T B
B
n V
V
,,)(
∂∂= （）
在恒定温度和压力下：
B
n P T B
A n P T A dn n V
dn n V dV
A B ,,,,)()(
∂∂+∂∂= （）
B B A A dn V dn V dV += （）
体系总体积由式积分而得
B B A A V n V n V += （）
在恒温恒压条件下对式微分：
B B B B A A A A dn V dV n dn V dV n dV +++=
与式比较，可得吉布斯-杜亥姆（Gibbs-Duhem ）方程为：
0=+B B A A dV n V dn （）
在B 为溶质、A 为溶剂的溶液中，设V A *
为纯溶剂的摩尔体积；V ?,B 定义为溶质B 的表观摩尔体积，则
B
A A B
n V n V
V *
-=
,φ （） B
B A A V n V n V
，φ+=* （）
在恒定T,P 及nA 条件下，将式对nB 偏微分，可得：
A
A
T,P，n B φ,B
B φ，B T,P,n B
B n
V n V )n V
(
V ⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛∂∂+=∂∂= （） 由式，得：
)(1
B B φ,B B A A A
A V n V n V n n V -+=
* （）
将式代入式得：
A T,P,n
B φ,B A
B A A n
V n n V V ⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛∂∂-
=*2 （）
B b 为B 的质量摩尔浓度()A A B B M n /n b =；B V 。
φ为B 的表观摩尔体积；*
A
ρρ，为溶液及纯溶剂A 的密度；B A M M ，为A 、B 二组分的摩尔质量。
可得：
⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛-
+=
*A B
B B φ,B
M b b V ρρ111
ρρρρρϕB A
B A B
M b V +-=
*
*
, 本实验测定NaCl 水溶液中NaCl 和水的偏摩尔体积，据德拜-休克尔（Debye —Huckel ）理论，NaCl 水溶液中NaCl 的表观偏摩尔体积B V 。
φ随B b 变化呈线性关系，因此作如下变换：
A A P T
B B
A
A n P T
B B
b V M n n V n ,,,,,，1⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛∂∂=
⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛∂∂φφ A
T,P,n
B B B φ,B A
A b b b V M n ⎪
⎪⎭
⎫
⎝⎛∂∂•
∂∂=
1
（）
A
T,P B φ,B A
A B b V M
n b n
,21
⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛∂∂=
将式代入式和，可得：
A
n P T B
B B A A A b V b M V V ,,,2
3
)(
2
∂∂-
=*
φ
A
n P T B
B B
B
B b V b V V ,,,,)(
2
∂
∂+
=φφ
配制不同浓度的NaCl 溶液，测定纯溶剂和溶液的密度，求不同b B 时的V ?,B ，作V ?,B ～B
b 图，
可得一直线，从直线求得斜率
A
n P T B
B b V ,,,)(
∂
∂φ。
由式、计算B A V V ，。
三、 仪器与试剂
分析天平 恒温槽
烘干器
比重管（或比重瓶） 磨口塞锥形瓶（50ml ） 烧杯（50ml 、250ml ） 洗耳球 量筒50ml 药勺 滤纸
NaC1（.）
无水乙醇（.）
四、 实验步骤
1） 调节恒温槽至设定温度，如25℃，恒温槽水温至少应比室温高5℃。
2） 配制不同组成的NaCl 水溶液：用称量法配制质量百分比约为：1％、4％, 8％、12％和16%的NaCl 水溶液，先称锥形瓶（注意带盖），然后小心地加入适量的NaCl 再称量，用量筒加入所需蒸馏水（约40m1）后再称量；用减量法分别求出NaCl 和水的质量，并求出它们的百分浓度。
各溶液所需NaCl 和水的量，应在实验前估算好。
3） 参见本书B8-1部分，了解用比重管测液体密度的方法。
洗净、干燥比重管，将比重管先用自来水洗涤，再用去离子水洗涤，然后用无水乙醇涮洗，最后进行干燥。
在分析天平上称量空比重管（注意带盖）。
4） 将比重管装满去离子水，放入恒温槽内恒温10min ，然后调比重管内液体的量，使比重管内液面一端在刻度线上，一端与管口齐平，注意比重管内液体内不应有气泡，将比重管戴上盖子，注意在戴盖子时要小心，不能将管内液体挤出。
擦干比重管外部，在分析天平上再称量。
重复本步骤一次。
5）将已进行步骤4操作的比重管用待装溶液涮洗3次（或干燥），再装满NaCl水溶液，放入恒温槽内恒温10min。
为了节省时间，可以将盛NaCl水溶液的磨口塞锥形瓶放入恒温槽内恒温10min以上，将恒温后的溶液装入比重管后再放入恒温槽内恒温2min。
然后调比重管内液体的量，使比重管内液面一端在刻度线上，一端与管口齐平，注意比重管内液体内不应有气泡，将比重管戴上盖子，注意在戴盖子时要小心，不能将管内液体挤出。
擦干比重管外部，在分析天平上称量。
重复本步骤操作一次。
6）用上述步骤5的方法对其它浓度NaCl溶液进行操作。
五、数据记录与处理
室温：℃恒温槽温度：℃水的密度：
NaCl摩尔质量：水的摩尔质量：
表实验数据
六、注意事项
1)掌握使用比重管测定液体密度的方法。
2)应将水煮沸除气处理后再使用。
七、思考题
1)偏摩尔体积有可能小于零吗
有可能。
如在无限稀释的硫酸镁溶液中加入1mol硫酸镁时，溶液的体积缩小了，此时硫酸镁的偏摩尔体积就小于零。
2)在实验操作中如何减小称量误差
a)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；
b)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；
c)称量前后都要烘干。