物理化学实验思考题及参考答案
物理化学实验所有课后习题和思考题答案

物理化学实验所有课后习题和思考题答案Revised final draft November 26, 2020实验一燃烧热的测定1. 在本实验中,哪些是系统哪些是环境系统和环境间有无热交换这些热交换对实验结果有何影响如何校正提示:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。
2. 固体样品为什么要压成片状萘和苯甲酸的用量是如何确定的提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些本实验成功的关键因素是什么提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项?提示:阅读《物理化学实验》教材P217-220实验二凝固点降低法测定相对分子质量1. 什么原因可能造成过冷太甚若过冷太甚,所测溶液凝固点偏低还是偏高由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高说明原因。
答:寒剂温度过低会造成过冷太甚。
若过冷太甚,则所测溶液凝固点偏低。
根据公式和可知由于溶液凝固点偏低,T f偏大,由此所得萘的相对分子质量偏低。
2. 寒剂温度过高或过低有什么不好?答:寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象,也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象,会导致实验失败,另一方面会使实验的整个时间延长,不利于实验的顺利完成;而寒剂温度过低则会造成过冷太甚,影响萘的相对分子质量的测定,具体见思考题1答案。
3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定加入量过多或过少将会有何影响?答:溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,因为凝固点降低是稀溶液的依数性,所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小,容易测定,又要保证是稀溶液这个前提。
物理化学实验思考题及答案

物化实验思考题实验一液体饱和蒸气压的测定1.试分析引起本实验误差的因素有哪些?答:①判断液面是否相平的标准;②液面相平时压力和温度的读数会有误差。
2.为什么AB弯管中的空气要排干净?怎样操作?答:AB弯管空间内的压力包括两部分:一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。
测定时,必须将其中的空气排除后,才能保证B 管液面上的压力为液体的蒸气压,检漏之后要关闭阀1,防止外界空气进入缓冲气体罐内。
3.试说明压力计中所读数值是否为纯液体的饱和蒸气压?答:不是,纯液体的饱和蒸气压等于外界大气压加上所测得的压差值。
4.为什么减压完成后必须使体系和真空泵与大气相通才能关闭真空泵?答:真空泵在关闭之前,因系统内压力低,先通大气,以防油泵中的油倒流使真空泵损坏。
实验二氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定1.该实验的实验目的是什么呢?答:①掌握低真空操作技术;②掌握静态法测定平衡压力的原理和方法;③计算氨基甲酸铵分解反应的标准平衡常数及其有关的热力学函数。
2.氨基甲酸铵分解反应平衡常数与哪些因素有关呢?答:温度。
3.该实验需要获得哪些实验数据呢?答:不同温度下的分解压。
4.该实验是如何测定氨基甲酸铵分解反应平衡常数的?答:测定出不同温度下的分解压之后,利用公式求出平衡常数。
5.该实验成功的关键是什么呢?为了获得准确的实验结果,实验中应该注意什么呢?答:打开放空阀时一定要缓慢进行,小心操作。
若放空气速度太快或放气量太多,易使空气倒流,即空气将进入到氨基甲酸铵分解的反应瓶中,此时实验需重做。
6.实验中温度是如何测定的?答:使用恒温槽调节温度。
7.压力计的读数是否是体系的压力?是否代表分解压?答:不是,不是。
8.缓冲储气罐有何作用?答:缓冲,防止管内液体倒流,使供气更加稳定,减少空压机的频繁启动。
9.使用真空泵应注意什么?为什么减压完成后必须使体系和真空泵与大气相通才能关闭真空泵?答:启动真空泵前要仔细检查各连接处及焊口处是否完好,泵的排气口胶塞是否打开。
物理化学实验部分实验思考题及参考答案

实验八十三 最大泡压法测定溶液的表面张力1、简述最大泡压法测定溶液的表面张力的实验原理。
答:实验装置如图83-4所示。
将被测液体装于测定管中,打开滴液瓶活塞缓缓放水抽气,系统不断减压,毛细管出口将出现一小气泡,且不断增大。
若毛细管足够细,管下端气泡将呈球缺形,液面可视为球面的一部分。
随着小气泡的变大,气泡的曲率半径将变小。
当气泡的半径等于毛细管的半径时,气泡的曲率半径最小,液面对气体的附加压力达到最大,如图5所示。
在气泡的半径等于毛细管半径时:p 内=p 外气泡内的压力: p 内=p 大气-2γ/r气泡外的压力: p 外=p 系统+ρgh实验控制让毛细管端口与液面相切,即使h=0,p 外= p 系统根据附加压力的定义及拉普拉斯方程,半径为r 的凹面对小气泡的附加压力为△p max = p 大气- p 系统= p 最大=2γ/r (6)于是求得所测液体的表面张力为max 'max 2p K p r ∆=∆=γ (7)此后进一步抽气,气泡若再增大,气泡半径也将增大,此时气泡表面承受的压力差必然减小,而测定管中的压力差却在进一步加大,所以导致气泡破裂从液体内部逸出。
最大压力差可用数字式压力差仪直接读出,K ′称为毛细管常数,可用已知表面张力的物质来确定。
2、简述测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力,计算表面吸附量和正丁醇分子横截面积的实验原理。
答:根据能量最低原则,当溶质能降低溶剂的表面张力时,溶质表面层中的浓度比溶液内部大;反之,溶质使溶剂的表面张力升高时,溶质表面层中的浓度比内部的浓度低。
这种表面浓度与溶液内部浓度不同的现象叫做溶液的表面吸附。
表面吸附的多少常用表面吸附量Γ表示,其定义为:单位面积表面层所含溶质的物质的量比与同量溶剂在本体溶液中所含溶质的物质的量的超出值。
显然,在指定的温度和压力下,溶质的吸附量与溶液的表面张力及溶液的浓度有关,从热力学方法可知它们之间的关系遵守吉布斯(Gibbs )吸附等温方程:T⎪⎭⎫ ⎝⎛-=Γdc d RT cγ 用吉布斯吸附等温式计算某溶质的吸附量时,可由实验测定一组恒温下不同浓度c 时的表面张力,以γ对c 作图,可得到γ-c 曲线,将曲线上某指定浓度下的斜率d γ/d c 代人(2)式,即可求得该浓度下溶质在溶液表面的吸附量Γ。
物理化学实验思考题答案(精心整理)

物理化学实验思考题答案(精心整理)实验11.不能,因为溶液随着温度的上升溶剂会减少,溶液浓度下降,蒸气压随之改变。
2.温度越高,液体蒸发越快,蒸气压变化大,导致误差愈大。
实验3实验5 T----X图1蒸馏器中收集气相冷凝液的袋状部的大小对结果有何影响?答:若冷凝管下方的凹形贮槽体积过大,则会贮存过多的气相冷凝液,其贮量超过了热相平衡原理所对应的气相量,其组成不再对应平衡的气相组成,因此必然对相图的绘制产生影响。
2若蒸馏时仪器保温条件欠佳,在气相到达平衡气体收集小槽之前,沸点较高的组分会发生部分冷凝,则T—x图将怎么变化?答:若有冷凝,则气相部分中沸点较高的组分含量偏低,相对来说沸点较低的组分含量偏高了,则T 不变,x 的组成向左或向右移(视具体情况而定)3 在双液系的气-液平衡相图实验中,所用的蒸馏器尚有那些缺点?如何改进?答:蒸馏器收集气相、液相的球大小没有设计好,应根据实验所用溶液量来设计球的规格;温度计与电热丝靠的太近,可以把装液相的球设计小一点,使温度计稍微短一点也能浸到液体中,增大与电热丝的距离;橡胶管与环境交换热量太快,可以在橡胶管外面包一圈泡沫,减少热量的散发。
4本实验的误差主要来源有哪些?答:组成测量:(1)工作曲线;(2)过热现象、分馏效应;(3)取样量。
温度测量:(1)加热速度;(2)温度计校正。
5.试推导沸点校正公式:实验12蔗糖水解速率常数的测定1蔗糖的转化速率常数k 与哪些因素有关?答:温度、催化剂浓度。
2在测量蔗糖转化速率常数的,选用长的旋光管好?还是短的旋光管好?答:选用较长的旋光管好。
根据公式〔α〕=α×1000/Lc ,在其它条件不变情况下,L 越长,α越大,则α的相对测量误差越小。
3如何根据蔗糖、葡萄糖和果糟的比旋光度计算α0和α∞?答:α0=〔α蔗糖〕D t ℃L[蔗糖]0/100α∞=〔α葡萄糖〕D t ℃L[葡萄糖]∞/100+〔α果糖〕D t ℃L[果糖]∞/100式中:[α蔗糖]D t ℃,[α葡萄糖]D t ℃,[α果糖]D t ℃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。
物理化学实验思考题解答

实验一 燃烧热的测定1. 在本实验中,哪些是系统哪些是环境系统和环境间有无热交换这些热交换对实验结果有何影响如何校正提示:(氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系,其它为环境。
)盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,(实验过程中有热损耗:内桶水温与环境温差过大,内桶盖有缝隙会散热,搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。
)系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响或(降低热损耗的方法:调节内筒水温比外筒水温低-1℃,内桶盖盖严,避免搅拌器摩擦内筒内壁,实验完毕,将内筒洗净擦干,这样保证内筒表面光亮,从而降低热损耗。
)。
2. 固体样品为什么要压成片状萘和苯甲酸的用量是如何确定的提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些 本实验成功的关键因素是什么提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项1. 在氧弹里加10mL 蒸馏水起什么作用 答:在燃烧过程中,当氧弹内存在微量空气时,N 2的氧化会产生热效应。
在一般的实验中,可以忽略不计;在精确的实验中,这部分热效应应予校正,方法如下:用·dm -3NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水,每毫升 mol ·dm -3 NaOH 溶液相当于 J(放热)。
2. 在环境恒温式量热计中,为什么内筒水温要比外筒的低低多少合适在环境恒温式量热计中,点火后,系统燃烧放热,内筒水温度升高-2℃,如果点火前内筒水温比外筒水温低1℃,样品燃烧放热最终内筒水温比外筒水温高1℃,整个燃烧过程的平均温度和外筒温度基本相同,所以内筒水温要比外筒水温低-1℃较合适。
物化实验思考题参考答案及数据记录格式

物化实验思考题参考答案及数据记录格式物理化学试验部分⼀、饱和蒸⽓压1.断开机械泵的电源之前,⼀定要使安全瓶的活塞通_____后,⽅可断电源, 否则停机后机械泵内的油会倒吸⼊安全瓶中。
答:⼤⽓2. 实验室最常⽤的是福廷式⽓压计,其刻度是以温度等于273 K,纬度45℃海平⾯的⾼度为标准的,所以⽓压计上直接读出的数值必须经过,,和等的校正后⽅才正确,在精密的⼯作中,必须进⾏上述校正⼯作。
答:仪器误差, 温度, 海拔⾼度, 纬度3.液体饱和蒸⽓压与温度的关系可⽤Clausius-Clapeyron⽅程表⽰,该⽅程在什么条件下才能应⽤?答:该⽅程的应⽤条件有三:①有⼀相是⽓相的纯物质的两相平衡封闭系统。
②液固相体积忽略不计③⽓体看成理想⽓体。
4.测定液体饱和蒸⽓压的⽅法常⽤的有,,;等压管上配置冷凝器其作⽤是。
答:饱和⽓流法;动态法;静态法;冷凝⽔蒸⽓⼆、双液系⽓液平衡相图1. 在双液系⽓液平衡相图实验中,⽤来测量⽓液两相平衡温度的温度计位置应在( C )A. ⽓相中B. 液相中C. ⼀半浸在液⾯下,⼀半露在蒸⽓中D. 任意位置2.测量双液系沸点时,什么时候读数最好?(B)A. 液体刚沸腾时B. 温度计的读数稳定时C. 长时间沸腾后D. 收集室⼩球D中有液体产⽣时3.双液系的沸点不仅与外压有关,还与双液系的有关。
答:组成4.液体的沸点是指液体的蒸⽓压与相等时的温度。
答:外压5.在测定⼆组分完全互溶体系的沸点-组成图的实验中,测定平衡时⽓、液两相的组成常⽤的仪器是,直接测定的物理量是。
答:阿贝折光仪;折射率三、凝固点降低测量分⼦摩尔质量1.下列因素与稀溶液凝固点降低值⽆关的是( D )A. 溶剂的种类B. 溶剂的数⽬C. 溶质的种类D. 溶质的数⽬2.指定了溶剂的种类与数⽬,稀溶液的凝固点降低值只取决于,⽽与溶质的种类⽆关。
答:溶质分⼦的数⽬3.含⾮挥发性性溶质的双组分稀溶液的凝固点纯溶剂的凝固点。
(填⾼于,等于,低于)答:低于4.在凝固点降低法测量摩尔质量的实验中,根据什么样的原则考虑加⼊溶质的量?太多太少影响如何?答:应保证溶液为稀溶液。
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实验一 燃烧热的测定1. 在本实验中,哪些是系统?哪些是环境?系统和环境间有无热交换?这些热交换对实验结果有何影响?如何校正?提示:(氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系,其它为环境。
)盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,(实验过程中有热损耗:内桶水温与环境温差过大,内桶盖有缝隙会散热,搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。
)系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响或(降低热损耗的方法:调节内筒水温比外筒水温低0.5-1℃,内桶盖盖严,避免搅拌器摩擦内筒内壁,实验完毕,将内筒洗净擦干,这样保证内筒表面光亮,从而降低热损耗。
)。
2. 固体样品为什么要压成片状?萘和苯甲酸的用量是如何确定的?提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些?提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么?提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项?1. 在氧弹里加10mL 蒸馏水起什么作用? 答:在燃烧过程中,当氧弹内存在微量空气时,N 2的氧化会产生热效应。
在一般的实验中,可以忽略不计;在精确的实验中,这部分热效应应予校正,方法如下:用0.1mol ·dm -3 NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水,每毫升0.1 mol ·dm -3 NaOH 溶液相当于5.983 J(放热)。
2. 在环境恒温式量热计中,为什么内筒水温要比外筒的低?低多少合适?在环境恒温式量热计中,点火后,系统燃烧放热,内筒水温度升高 1.5-2℃,如果点火前内筒水温比外筒水温低1℃,样品燃烧放热最终内筒水温比外筒水温高1℃,整个燃烧过程的平均温度和外筒温度基本相同,所以内筒水温要比外筒水温低0.5-1℃较合适。
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实验七十九 原电池电动势的测定及其应用1. 简述对消法测原电池电动势的测量原理。
答:电位差计是根据补偿法(或称对消法)测量原理设计的一种平衡式电压测量仪器。
其工作原理是在待测电池上并联一个大小相等,方向相反的外加电势,这样待测电池中就没有电流通过,外加电势差的大小就等于待测电池的电动势。
如图所示,电位差计有工作、标准、测量三条回路。
1)校准工作电流I W开关K 打向1,预先调好标准回路中的标准电阻Rn ,调节工作回路的电阻r 至检流计无电流通过,工作电流I W 就已被确定。
2)测量未知电池电动势E W 开关K 打向2,调节测量回路的电阻R X 至检流计无电流通过,此时I R X 与被测电池电动势对消。
2. 简述铜电极电位测定的基本原理。
答:实验只能测得两个电极构成的电池的电动势E ,而无法测得单个电极的电极电势φ。
若选定一个电极作为标准,使其与任意其它电极组成电池,测其电动势,就可得出各电极的相对电极电势φ 。
通常将氢电极在氢气压力为100KPa ,溶液中氢离子活度为1时的电极电势规定为零伏,称为标准氢电极,然后与其它被测电极进行比较。
以标准氢电极作阳极即负极;而将待测电极作阴极即正极,组成原电池,然后用电位差计测量该电池的电动势,这个数值和符号就是待测电极的氢标还原电极电势的数值和符号。
由于使用标准氢电极不方便,在实际测定时往往采用第二级的标准电极,甘汞电极是其中最常用的一种。
这些电极与标准氢电极比较而得到的电势已精确测出。
3. 在原电池电动势的测定过程中应尽可能的做到在可逆条件下进行,为此在实验过程中应注意什么?答:电动势的测量方法属于平衡测量,在测量过程中尽可能地做到在可逆条件下进行。
为此应注意以下几点:(1) 测量前可根据电化学基本知识,初步估算一下被测电池的电动势大小,以便在测量时能迅速找到平衡点,这样可避免电极极化。
(2)要选择最佳实验条件使电极处于平衡状态。
制备锌电极要锌汞齐化,成为Zn(Hg),而不直接用锌棒。
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1、旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数1、 简述旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数得实验原理。
答:蔗糖在水中转化为葡萄糖与果糖,其反应为:()()()果糖葡萄糖蔗糖612661262112212O H C O H C O H O H C H +−→−++由于水就是大量存在得,H +就是催化剂,反应中它们浓度基本不变,因此蔗糖在酸性溶液中得转化反应就是准一级反应.由一级反应得积分方程可知,在不同时间测定反应物得相应浓度,并以ln c 对t作图,可得一直线,由直线斜率可得k 。
然而反应就是不断进行得,要快速分析出反应物得浓度就是困难得。
但蔗糖及其转化产物,都具有旋光性,而且它们得旋光能力不同,故可以利用体系在反应进程中旋光度得变化来度量反应得进程.溶液得旋光度与溶液中所含旋光物质得旋光能力、溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等均有关,当其她条件均固定时,α=βc。
在某一温度下测出反应体系不同反应时刻t 时得a t 及a ∞,以对t 作图可得一直线,从直线斜率即可求得反应速率常数k ,半衰期。
2、 在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,如果所用蔗糖不纯,对实验有何影响?答:本实验通过旋光度得测定来测蔗糖反应速率,蔗糖就是右旋性物质,其,葡萄糖就是右旋性物质,其,果糖就是左旋性物质,其,因此随着反应得进行反应体系得旋光度由右旋变为左旋。
若蔗糖不纯,所含杂质如果无旋光性对实验无影响,如果具有一定得旋光性会影响实验旋光度得测量,使实验结果不准确。
3、 在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,测旋光度时不作零点校正,对实验结果有无影响? 答:无影响,本实验中,所测得旋光度αt 可以不校正零点,因αt —α∞ ,已将系统得零点误差消除掉.4、 在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,蔗糖水解实验中配制溶液为何可用台称称量? 答:蔗糖初始浓度对于数据影响不大。
速率常数K 与温度与催化剂得浓度有关,实验测定反应速率常数k ,以ln(αt -α∞)对t 作图,由所得直线得斜率求出反应速率常数k ,与初始浓度无关 ,蔗糖得称取本不需要非常精确,用台称称量即可。
ﻫ5、 在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,测出得旋光度与光源得波长,旋光管得长短、温度与溶液浓度有关吗?答:物质得旋光能力用比旋光度来度量:,可见溶液得旋光度与溶液中所含物质得旋光能力、溶液性质、溶液浓度、光源得波长、样品管长度及温度等均有关系。
6、 在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,测出速率常数与温度、溶液浓度、催化剂浓度与反应时间得长短有关吗?答:蔗糖转化反应得速率常数与温度、催化剂浓度有关,与溶液浓度、反应时间得长短无关。
7、 在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中, 在混合蔗糖溶液与HCl液时,我们将HCl 液加到蔗糖溶液里去,可以反过来混合吗?答:不能,因为H +就是催化剂,将反应物蔗糖加入到大量HC l溶液时,H +浓度很大,一旦加入则马上会分解产生果糖与葡萄糖,则在开始测量时,已经有大部分蔗糖产生了反应,记录t 时刻对应得旋光度已经不再准确.反之,将H CL溶液加到蔗糖溶液中去,由于H +得浓度小,反应速率小,计时之前所进行得反应得量很小.8、 在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,开始时旋光度在单位时间内变化较快,随着时间得延长,旋光度在单位时间内变化愈来愈小,就是否可得出这样得结论,即反应速率常数与反应速率随着时间得延长愈来愈小. 答:不能,反应速率常数与反应时间无关,只与温度、催化剂浓度有关,反应速率就是随着时间得延长愈来愈小。
在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,反应速率常数就是以Ln(α0—α∞)对t 作图得一直线,从直线斜率求得反应速率常数k 0。
9、 蔗糖得转化速率常数与哪些因素有关?答:温度、催化剂得浓度及催化剂得种类有关。
10、 在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,用蒸馏水来校正旋光仪得零点,试问在蔗糖转化反应过程中所测定得旋光度αt就是否必须要进行零点校正?答:因为蒸馏水无旋光性,故可用纯蒸馏水作零点校正。
在蔗糖转化反应过程中所测定得旋光度αt可以不进行零点校,因反应速率常数就是以Ln(α0-α∞)对t作图得一直线,从直线斜率求得反应速率常数k0,αt—α∞可将系统得零点误差消除掉。
11、在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,物质得比旋光度与光源得波长,旋光管得长短、温度与溶液浓度有关吗?答:物质得旋光能力用比旋光度来度量:,比旋光度就是物质本身得性质,仅与光源得波长与温度有关,而与旋光管得长短与溶液浓度无关。
12、在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,测定αt与α∞就是否要用同一根旋光管,为什么?答:物质得旋光能力用比旋光度来度量:,由上式公式可知,溶液得旋光度与溶液中所含旋光物质得旋光能力、溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等均有关,当其她条件均固定时,溶液得旋光度才与浓度成正比关系,α=βc。
13、在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,如何测量α∞?答:将混合液得一半放入50-60℃得恒温水浴中恒温40min,取出冷至实验温度下测定其旋光度,在10-15min 内读取5-7个数据,如在测量误差范围内,则取其平均值,即为α∞值。
14、在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,测量α∞时,溶液没有冷至实验温度下就测定其旋光度,对结果有无影响?答:有影响,因为溶液得旋光度与温度有关。
物质得旋光能力用比旋光度来度量:,由上式公式可知,溶液得旋光度与溶液中所含旋光物质得旋光能力、溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等均有关,当其她条件均固定时,溶液得旋光度才与浓度成正比关系,α=βc。
15、在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,如何判断测量溶液得旋光度即为α∞?答:将混合液得一半放入50-60℃得恒温水浴中恒温40min,取出冷至实验温度下测定其旋光度,在10-15 min内读取5-7个数据,如在测量误差范围内,则取其平均值,即为α∞值。
16、在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,何时开始计时?为什么?答:分别取50mL蔗糖水溶液与50mL 4mol·L—1 HCL溶液于两个100mL锥形瓶中,并浸入恒温槽使恒温到实验得温度。
然后将HCl溶液全部倒入蔗糖溶液锥形瓶中(两瓶来回倒几次,使两者混合均匀),同时记下时间.因为成立得前提就是t=0时,产物浓度为零。
17、在旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数实验中,实验结束后,能否直接将旋光收起来?答:不能,实验结束时,应将旋光管洗净干燥,防止酸对旋光管得腐蚀。
2、最大泡压法测定溶液得表面张力1、简述最大泡压法测定溶液得表面张力得实验原理。
答:实验装置如图83-4所示。
将被测液体装于测定管中,打开滴液瓶活塞缓缓放水抽气,系统不断减压,毛细管出口将出现一小气泡,且不断增大。
若毛细管足够细,管下端气泡将呈球缺形,液面可视为球面得一部分。
随着小气泡得变大,气泡得曲率半径将变小.当气泡得半径等于毛细管得半径时,气泡得曲率半径最小,液面对气体得附加压力达到最大,如图5所示。
在气泡得半径等于毛细管半径时:p内=p外气泡内得压力: p内=p大气-2γ/r气泡外得压力:p外=p系统+ρgh实验控制让毛细管端口与液面相切,即使h=0,p外= p系统根据附加压力得定义及拉普拉斯方程,半径为r得凹面对小气泡得附加压力为△p max= p大气-p系统=p最大=2γ/r(6)于就是求得所测液体得表面张力为(7)此后进一步抽气,气泡若再增大,气泡半径也将增大,此时气泡表面承受得压力差必然减小,而测定管中得压力差却在进一步加大,所以导致气泡破裂从液体内部逸出.最大压力差可用数字式压力差仪直接读出,K′称为毛细管常数,可用已知表面张力得物质来确定。
3、得大小与那些因素有关?答:表面张力γ表示了液体表面自动缩小趋势得大小,其大小与液体得成分、溶质得浓度、温度及表面气氛等因素有关。
ﻫ4、纯液体如何降低其表面自由能?答:对于纯液体,纯液体表面层得组成与内部得组成相同,等温等压下,γ为定值,要使dG下降,只有降低A。
因此,纯液体降低表面自由能得唯一途径就是尽可能缩小其表面积。
因此液滴通常成球形.5、溶液如何降低其表面自由能?答:对于溶液,等温等压下,要使dG下降,除了降低表面积外,因溶液得γ与溶液表面层得组成密切相关,还可由溶液自动调节不同组分在表面层中得数量使γ降低。
6、什么就是溶液得表面吸附?答:根据能量最低原则,当溶质能降低溶剂得表面张力时,溶质表面层中得浓度比溶液内部大;反之,溶质使溶剂得表面张力升高时,溶质表面层中得浓度比内部得浓度低.这种表面浓度与溶液内部浓度不同得现象叫做溶液得表面吸附。
7、水得表面张力因加入溶质形成溶液而改变,根据变化情况可将溶质分为几类?答:水得表面张力因加入溶质形成溶液而改变,根据变化情况可将溶质分为两类:1)非表面活性物质能使水得表面张力明显升高得溶质称为非表面活性物质。
如无机盐与不挥发得酸、碱等。
这些物质得离子有较强得水合作用,趋向于把水分子拖入水中,非表面活性物质在表面得浓度低于在本体得浓度。
如果要增加单位表面积,所作得功中还必须包括克服静电引力所消耗得功,所以表面张力升高。
2)表面活性物质加入后能使水得表面张力明显降低得溶质称为表面活性物质。
这种物质通常含有亲水得极性基团与憎水得非极性碳链或碳环有机化合物.亲水基团进入水中,憎水基团企图离开水而指向空气,在界面定向排列。
表面活性物质得表面浓度大于本体浓度,增加单位面积所需得功较纯水小。
非极性成分愈大,表面活性也愈大。
但习惯上,只把那些溶入少量就能显著降低溶液表面张力得物质,称为表面活性剂.8、表面活性物质在水溶液得表面就是如何排列得?答:表面活性物质分子都就是由亲水性得极性基团与亲油性得非极性基团所构成,它们在水中得排列情况随其浓度不同而异,浓度小时,分子可以平躺在表面上;浓度增大时,表面活性物质分子在溶液表面定向排列,分子得极性基团取向溶液内部,而非极性基团取向空间;当浓度增至一定程度,溶质分子占据所有表面积,就形成了饱与吸附层。
再增大就会形成胶束.ﻫ9、溶液得表面吸附量就是什么?它与哪些因素有关?答:其定义为:单位面积表面层所含有溶质得物质得量比同量溶剂在本体溶液中所含溶质得物质得量得超出值。
它与温度,压力,溶液得表面张力及溶液得浓度有关.10、如何求溶液得表面吸附量?答:用吉布斯吸附等温式计算:,由实验测定一组恒温下不同浓度c得表面张力,以对c作图,可得到γ-c曲线,将曲线上某指定浓度下得斜率dγ/dc带入吉布斯吸附等温式,即可求得该浓度下溶质在溶液表面得吸附量Γ.11、什么就是溶液得饱与吸附量?如何求?答:当浓度足够大时,则呈现一个吸附量得极限值,即。