物理化学实验讲义

物理化学实验讲义
物理化学实验讲义

物理化学实验讲义

物理化学实验讲义

实验6过氧化氢的催化分解

1,实验目的

1,一次反应速率常数K的测定,反应速率常数K与反应物浓度无关的验证2.通过改变催化剂浓度试验,得出反应速率常数K与催化剂浓度有关的结论。第二,实验原理

H2O2在室温下分解缓慢,在催化剂存在下分解速率明显加快。反应方程式为:H2O2= H2O+1/2O2

在催化剂存在下(如KI)。反应机理为

H2O2+ki→KIO+H2O(1)KIO→ki+O2(2)

(1)的反应速度比(2)慢,因此H2O 2催化分解反应的速度主要由(1)决定。如果假设反应为一级反应,反应速度公式如下:

?dcH2O2/dt?在反应过程中,由于碘化钾的不断再生,二氧化氯钾(3)

的浓度是恒定的,当与钾结合时仍然是恒定的,使其等于钾。dcH2O2/dt?KcH2O2 (4)

分:ln(ct/c0)??kt(5)

c0-H2O2的初始浓度

ct-H2O2的浓度

k-ki在反应到t时,H2O 2催化分解的反应速率常数

的大小可以用k或半衰期t1/2表示半衰期代表将反应物浓度减半所需的时间,即c?C0/2代入方程(5)得到:t1/2=(ln2)/k

有许多方法可以计算t时刻的H2O2浓度。这个实验是通过测量反应产生的氧气体积来表示的,因为在分解过程中,产生的氧气体积与一定时间内分解的H2O2浓度成正比,其比例常数是一定值,即

1H2O2?H2O?O2

2-1-

物理化学实验讲义

t?0 c0 0 0

t?ct?c0?x光ct?K(V??c0?千伏?

1x 2V?-H2O2完全分解产生的氧气体积为

vt-与时间t反应时产生的氧气体积为

x-与时间t反应时,H2O 2的分解浓度为

,其中k为比例常数。通过将该公式代入速率方程,可以得到

ln(ct/c0 )?在(五??Vt)/V???Kt的意思是:在(V??Vt)??kt?lnV?

如果t是横坐标,ln(V??Vt)是纵坐标,如果获得直线,则H2O2催化分解反应可以被验证为一级反应,并且速率常数K值可以从直线的斜率获得

和v?可以通过测量H2O2的初始浓度来计算公式如下:

V??CH2O2V H2O 2R T2 P

p-氧的分压,减去水的饱和蒸汽压(查表)

CH2O 2-H2O 2的初始浓度

VH 202-实验中使用的H2O 2的体积r-气体常数t-实验温度K

3,实验仪器和试剂

1大气压。仪器:氧气测量装置,一套

秒表,一个量筒,10毫升,一个移液管,25毫升,两个

10毫升,5毫升,一个

容量瓶,100毫升,一个

锥形瓶150毫升三个250毫升两个

酸式滴定管50毫升一个图1实验反应装置图

-2-

试剂:H2O2溶液(~1.5摩尔/升)

高锰酸钾溶液(~ 0.02摩尔/升)

0.1摩尔/升碘化钾0.05摩尔/升碘化钾

3摩尔/升H2SO 4

4,实验步骤

1,安装仪器(图1)熟悉测量管和水平管的使用,使锥形瓶与测量管相通,造成液体差异,检查系统是否漏气。

2,固定水平管,将测量管中的水位固定在“0”位置,旋转三通活塞,将测量管与锥形瓶连接。

3,用移液管将25毫升0.1摩尔/升碘化钾和5毫升蒸馏水移入经洗涤和干燥的锥形烧瓶中。(你为什么要这么做?)并加入电磁搅拌棒

4,用移液管将5 ml H2O 2倒入瓶中,迅速塞住橡胶塞,启动电磁搅拌器,同时启动秒表计时,然后将测量管和水平管中的水保持在同一平面上,记录每5ml氧气释放一次,直到释放50 ml氧气。

5,按照同样的方法,通过改变药物的剂量进行下列实验:(1)25毫升0.1摩尔/升碘化钾加10毫升过氧化氢(2)25毫升0.05摩尔/升碘化钾加10毫升过氧化氢

6。确定H2O2的精确浓度:H2O2浓度用已知浓度的高锰酸钾溶液滴定,H2O2浓度由所用高锰酸钾的体积和浓度计算。反应如下:

5 H2O2+2k MnO 4+3h2so 4 = 2mn SO4+k2so 4+8h2o+5o 2

操作方法如下:取10毫升H2O 2,置于100毫升带移液管的容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,取10毫升置于250毫升锥形瓶中,加入3摩尔/升H2SO4 5毫升(h2so4为酸性介质)在滴定开始时,用标准高锰酸钾溶液滴定必须缓慢,而在将来稍快(这是因为反应产物Mn2+起催化剂的作用,是一种自动催化反应)滴至溶液呈淡粉色重复滴定两次以计算H2O2浓度。

5,实验数据记录与处理

温度:℃大气压力:千帕

高锰酸钾浓度:摩尔/升

高锰酸钾体积:V1毫升V2毫升

1,计算过的H2O2浓度:

-3-

物理化学实验讲义

2,查找V ∟:

2l-1vki/mlⅰⅱⅲvh2o 2/ml vh2o/ml

4,各组反应实验记录:时间t/Minⅰⅱⅲln〔V∝-Vt)/ml〕5ml H2O 2 10 mlH2O 2 VO2/ml 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50k/Min-1 t1/2/Min

5

6,从实验结果中回答以下问题:(1)k值与所用H2O2浓度的关系

-4-

物理化学实验讲义

(2)t1/2(半衰期)与H2O2浓度的关系(3)k值与碘化钾浓度的关系六、试题

1,在反应过程中,搅拌的作用是什么,为什么搅拌应该是一样的?

2.确定H2O2催化分解反应速率常数K的意义是什么?为什么

3,H2O2催化分解是一级反应?一级反应的特征是什么?如何用作图法求反应速率常数k?

4,分析反应速率常数k与那些因素有关?这些因素和你在实验中得到的K值之间有什么关系?

-5-

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 c γ 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。当浓度足够大时,则呈现一个吸附量的极限值,即∞Γ=Γ。此时若再增加浓度,吸附量不再改变。所以 ∞Γ称为饱和吸附量。∞Γ可以近似的看做是在单位表面上定向

物理化学实验思考题答案

实验一燃烧热的测定预习思考题答案 1、开机的顺序是什么? 答案:打开电源---热量计数据处理仪—计算机。(关机则相反) 2、搅拌太慢或太快对实验结果有何影响? .答案:搅拌的太慢,会使体系的温度不均匀,体系测出的温度不准,实验结果不准,搅拌的太快,会使体系与环境的热交换增多,也使实验结果不准。 3、萘的燃烧热测定是如何操作的?燃烧样品萘时,内筒水是否要更换和重新调温? 答案:用台秤粗称萘0.7克,压模后用分析天平准确称量其重量。 在实验界面上,分别输入实验编号、实验内容(发热值)、测试公式(国标)、试样重量、 点火丝热值(80J),按开始实验键。其他同热容量的测定。内筒水当然要更换和重新调温。 4、燃烧皿和氧弹每次使用后,应如何操作? 答案:应清洗干净并檫干。 5、氧弹准备部分,引火丝和电极需注意什么? 答案:引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触,但引火丝和电极不能碰到燃烧皿,以免引起短路,致使点火失败。 6、测定量热计热容量与测定萘的条件可以不一致吗?为什么? 答案:不能,必须一致,否则测的量热计的热容量就不适用了,例两次取水的量都必须是2.6升,包括氧弹也必须用同一个,不能换。 7、量热计热容量的测定中,“氧弹充氧” 这步如何操作? 答案:①卸下氧弹盖上的进出气螺栓及垫片,旋上导气管接头,并用板手拧紧; ②关闭(逆时针)氧气钢瓶的减压阀; ③打开(逆时针)氧气钢瓶总阀门,至指针指向10 Mpa左右; ④打开(顺时针)氧气钢瓶的减压阀;使指针指向2.5Mpa→充氧1min; ⑤关闭(逆时针)氧气钢瓶的减压阀; ⑥用板手旋松导气管接头,取出。垫上垫片,拧紧螺栓。 8、实验过程中有无热损耗,如何降低热损耗? 答案:有热损耗,搅拌适中,让反应前内筒水的温度比外筒水低,且低的温度与反应后内筒水的温度比外筒高的温度差不多相等。 9、药片是否需要干燥?药片压药片的太松和太紧行不行?

物理化学实验总结与心得

物化实验总结与心得 闽江学院化学与化学工程系120101202242 朱家林 时间过的很快,一个学期的物化实验已经结束了。经过一个学期的物化实验的学习,学到了很多专业知识和实验基本操作,以及很多做人做事的技巧和态度。物化实验是有用的,也是有趣的,物理化学实验涉及到了化学热力学、化学动力学、电化学、表面化学。一下,简单的回顾一下本学期的十四个物化实验。 实验一、燃烧热的测定 用氧弹卡计测定萘的燃烧热;了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别;了解卡计中主要部分的作用。掌握卡计的实验技术;学会用雷诺图解法校正温度变化。热是一个很难测定的物理量,热量的传递往往表现为温度的改变。而温度却很容易测量。如果有一种仪器,已知它每升高一度所需的热量,那么,我们就可在这种仪器中进行燃烧反应,只要观察到所升高的温度就可知燃烧放出的热量。根据这一热量我们便可求出物质的燃烧热。试验中要注意:压片时应将Cu-Ni合金丝压入片内;氧弹充完氧后一定要检查确信其不漏气,并用万用表检查两极间是否通路;将氧弹放入量热仪前,一定要先检查点火控制键是否位于“关”的位置。点火结束后,应立即将其关上。氧弹充氧的操作过程中,人应站在侧面,以免意外情况下弹盖或阀门向上冲出,发生危险。 实验二、液体饱和蒸汽压的测定 明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系棗克劳修斯-克拉贝龙方程式;用等压计测定不同温度下苯的饱和蒸气压。初步掌握真空实验技术;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。测定前必须将平衡管a,b段的空气驱赶净。冷却速度不应太快,否则测得的温度将偏离平衡温度。如果实验过程中,空气倒灌,则实验必须重做。在停止实验时,应该缓慢地先将三通活塞打开,使系统通大气,再使抽气泵通大气(防止泵中油倒灌),然后切断电源,最后关闭冷却水,使装置复原

物理化学实验练习题全解

物理化学实验复习 一、选择题 1. 电导率仪在用来测量电导率之前, 必须进行: (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 2.在测定Ag│AgNO3(m) 的电极电势时,在盐桥中哪一种电解质是可以采用的? (A) KCl (饱和) (B) NH4Cl (C) NH4NO3 (D) NaCl 3.用惠斯顿电桥法测定电解质溶液的电导,电桥所用的电源为: (A) 220 V ,50 Hz市电 (B) 40 V直流电源 (C) 一定电压范围的交流电,频率越高越好 (D) 一定电压范围1000 Hz左右的交流电 4. pH计是利用下列哪种电学性质测定水溶液中氢离子的活度: (A) 电导 (B) 电容 (C) 电感 (D) 电位差 5.惠斯登电桥是测量哪种电学性质的? (A) 电容 (B) 电位 (C) 电阻 (D) 电感 6.用对消法测量可逆电池的电动势时,如发现检流计光标总是朝一侧移动,而调不到指零位置,与此现象无关的因素是: (A) 工作电源电压不足 (B) 工作电源电极接反 (C) 测量线路接触不良 (D) 检流计灵敏度较低 7.常用酸度计上使用的两个电极是: (A) 玻璃电极,甘汞电极 (D) 氢电极,甘汞电极 (C) 甘汞电极,铂电极 (D) 铂电极,氢电级 8.用补偿法测可逆电池电动势,主要为了: (A) 消除电极上的副反应 (B) 减少标准电池的损耗 (C) 在接近可逆情况下测定电池的电动势 (D) 简便易测 1

9.在使用电位差计测电动势时, 首先必须进行“标淮化”操作, 其目的是: (A) 校正标准电池的电动势 (B) 校正检流计的零点 (C) 标定工作电流 (D) 检查线路是否正确 10.用对消法测得原电池Zn│ZnSO4(a1)‖KCl(a2)│Ag—AgCl(s) 的电动势与温度关系为E/V=1.0367-5.42×10-4(T/K-298) 则反应Zn+2AgCl(s)=2Ag+ZnCl2 在293.2 K时的焓变为: (A) 169.9 kJ·mol-1(B) -169.9 kJ·mol-1 (C) -231.3 kJ·mol-1(D) 231.3 kJ·mol-1 11.某同学用对消法测得电池Zn│ZnSO4(0.1000mol·kg-1)‖KCl(1.0000mol·kg-1)│Ag—AgCl(s)的电动势与温度的关系为:E/V=1.0367-5.42×10-4(T/K-298)则298 K时,该电池的可逆热效应为 (A) -31.2 kJ (B) -200.1 kJ (C) 31.2 kJ (D) 200.1 kJ 12.多数情况下, 降低液体接界电位采用KCl盐桥, 这是因为: (A) K+, Cl- 的电荷数相同,电性相反 (B) K+, Cl- 的核电荷数相近 (C) K+, Cl- 的迁移数相近 (D) K+, Cl- 的核外电子构型相同 13.对消法测原电池电动势, 当电路得到完全补偿, 即检流计指针为0 时, 未知电池电动势E x (电阻丝读数为AB)与标准电池电动势E s (电阻丝读数为Ab )之间的关系为: (A) E x=R R Ab AB ·E s(B) E x= R R AB Ab ·E s (C) E x=R R AB Bb ·E s(D) E x= R R Bb AB ·E s 14.有人希望不用量热法测定反应2Ag++Sn2+=2Ag+Sn4+的热效应, 若用电化学方法, 应选用下列哪一个电池? (A) Ag—AgCl│KCl(a1)‖AgNO3(a2)│Ag(s) (B) Ag(s)│AgNO3(a1)‖Sn4+(a2),Sn(a3)│Pt(s) (C) Pt(s)│Sn4+(a1),Sn2+(a2)‖Ag+(a3)│Ag(s) (D) Ag(s)│Ag+(a1)‖Sn4+(a2),Sn2+(a3)│Sn(s) 15.饱和标准电池在20℃时电动势为: (A) 1.01845 V (B) 1.01800 V (C) 1.01832 V 2

高分子材料物理化学实验复习资料

一、热塑性高聚物熔融指数的测定 熔融指数 (Melt Index 缩写为MI) 是在规定的温度、压力下,10min 高聚物熔体通过规定尺寸毛细管的重量值,其单位为g 。 min)10/(600 g t W MI ?= 影响高聚物熔体流动性的因素有因和外因两个方面。因主要指分子链的结构、分子量及其分布等;外因则主要指温度、压力、毛细管的径与长度等因素。 为了使MI 值能相对地反映高聚物的分子量及分子结构等物理性质,必须将外界条件相对固定。在本实验中,按照标准试验条件,对于不同的高聚物须选取不同的测试温度与压力。因为各种高聚物的粘度对温度与剪切力的依赖关系不同,MI 值只能在同种高聚物间相对比较。一般说来,熔融指数小,即在10min 从毛细管中压出的熔体克数少,样品的分子量大,如果平均分子量相同,粘度小,则表示物料流动性好,分子量分布较宽。 1、 测烯烃类。 2、聚酯(比如涤纶)不能测。 3、只能区别同种物质。 聚丙烯的熔点为165℃,聚酯的熔点为265℃。熔融加工温度在熔点上30~50 考:简述实验步骤: ① 选择适当的温度、压强和合适的毛细管。(聚丙烯230℃) ② 装上毛细管,预热2~3min 。 ③ 加原料,“少加压实”。平衡5min ,使其充分熔融。 ④ 加砝码,剪掉一段料头。1min 后,剪下一段。 ⑤ 称量 ⑥ 重复10次,取平均值。 ⑦ 关闭,清洁仪器。 思考题: 1、影响熔融指数的外部因素是什么?(4个) 2、 熔融指数单位:g/10min 3、测定热塑性高聚物熔融指数有何意义? 参考答案:热塑性高聚物制品大多在熔融状态加工成形,其熔体流动性对加工过程及成品性能有较大影响,为此必须了解热塑性高聚物熔体的流变性能,以确定最佳工艺条件。熔融指数是用来表征熔体在低剪切速率下流变性能的一种相对指标。 4、聚合物的熔融指数与其分子量有什么关系?为什么熔融指数值不能在结构不同的聚合物之间进行比较? 答:见前文。 二、声速法测定纤维的取向度和模量 测定取向度的方法有X 射线衍射法、双折射法、二色性法和声速法等。其中,声速法是通过对声波在纤维中传播速度的测定,来计算纤维的取向度。其原理是基于在纤维材料中因大分子链的取向而导致声波传播的各向异性。 几个重要公式: ①传播速度C=)/(10 )(106 3 s km t T L L ??-?- 单位:C-km/s ;L-m ;T L -μs ;△t-μs ②模量关系式 2 C E ρ= ③声速取向因子 22 1C C f u a -= ④?t(ms)=2t 20-t 40(解释原因) Cu 值(km/s ):PET= 1.35,PP=1.45,PAN=2.1,CEL=2.0 (可能出选择题) 测定纤维的C u 值一般有两种方法:一种是将聚合物制成基本无取向的薄膜,然后测定其声速值;另一种是反推法,即先通过拉伸试验,绘出某种纤维在不同拉伸倍率下的声速曲线,然后将曲线反推到拉伸倍率为

物理化学实验讲义

1.恒温槽构造及恒温原理 2.乌氏粘度计的构造及测量原理 分子量是表征化合物特性的基本参数之一。但高聚物的分子量大小不一,参差不齐,一般在103~107之间,所以通常所测高聚物的分子量,是平均分子量。高聚物分子量测定方法很多,对线型高聚物,歌方法适用的范围如下: 端基分析<3×104 沸点升高、凝固点降低、等温蒸馏<3×104 渗透压104~106 光散射104~107 超离心沉降及扩散104~107 高聚物在稀溶液中的粘度,主要反映了液体在流动是存在着内摩擦,其中有溶剂分子与溶剂分子之间的内摩擦,表现出来的粘度叫纯溶剂粘度,记做η0,还有高分子与高分子之

间的内摩擦,以及高分子与溶剂分子之间的内摩擦,三者的总和表现为溶液的粘度,记做η,而在同一温度下,高聚物溶液的粘度一般都比纯溶剂的粘度要大,即η>η0,这些粘度增加的分数称作增比粘度,记做ηsp ,即: 110 00-=-=-=r sp ηηηηηηη 上式中ηr 称为相对粘度,它指明溶液粘度对溶剂粘度的相对值,仍是整个溶液的粘度行为;则意味着它已扣除了溶剂分子之间的内摩擦效应,仅留下纯溶剂与高分子之间,以及高聚物分子之间的内摩擦效应。但溶液的浓度又可大可小。显然,浓度越大,粘度也就越大,为了便于比较,取在单位浓度下所显示的粘度,即引入ηsp /C ,称为比浓粘度,其中C 是浓度。又为了进一步消除高分子与高分子之间的内摩擦效应,必须将溶液浓度无限喜试网,使得每个高聚物分子彼此相隔极远,其相互干扰可以忽略不计,这时溶液所呈现出的粘度行为主要就反映了高分子与溶剂分子之间的内摩擦。 这一粘度的极限值记为 []ηη=→C sp C 0lim [η]被称为特性粘度。如果高聚物分子的分子量越大,则它与溶剂间的接触表面也越大,因此摩擦就大,表现出的特性粘度也大。 人们在大分子的[η]与其分子量M 呈正比的关系基础上,推广出高聚物[η]与其平均分子量M 之间的半经验关系。 []αηM K = K 是比例常数,α是与分子形状有关的经验参数。K 和α值与温度、聚合物、溶剂性质有关,也和分子量大小有关。K 值受温度的影响较明显,而α值主要取决于高分子线团在某温度下,某溶剂中舒展的程度。线团舒展,摩擦增大,α值就大,接近于1,线团紧缩,发生摩擦的机会减小,α值就小,在极限的情况下,接近0.5,所以α介于0.5~1之间。K 和α的数值只能通过其他绝对方法确定(例如渗透压法、光散射法等等)。而从粘度法只能测得[η]。 测得液体粘度的方法,主要可分为三类: (1) 液体在毛细管里的流出时间; (2) 圆球在液体里的下落速度; (3) 液体在同心轴圆柱体间相对转动的影响。 在测定高分子的[η]时,以毛细管流出法的粘度计最为方便。 当液体在毛细管粘度计内因重力作用而流出时,遵守泊谡叶公式: lt V m lV t hgr ππρη884-= η——液体的粘度,ρ——液体的密度,l ——毛细管的长度,r ——毛细管半径,t ——是流出时间,h ——流过毛细管液体的平均液柱高度,V ——流经毛细管的液体体积,m ——毛细管末端校正的参数(一般在r/l<<1时,可以取m=1)。 对于某一支指定的粘度计而言,上式可以写成下式

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.

物理化学实验答案1汇总

一、溶液中的等温吸附 五、注意事项 1.溶液的浓度配制要准确,活性炭颗粒要均匀并干燥 2. 醋酸是一种有机弱酸,其离解常数Ka = 1.76× ,可用标准碱溶液直接滴定,化学计量点时反应产物是NaAc,是一种强碱弱酸盐,其溶液pH 在8.7 左右,酚酞的颜色变化范围是8-10,滴定终点时溶液的pH 正处于其内,因此采用酚酞做指示剂,而不用甲基橙和甲基红。直到加入半滴NaOH 标准溶液使试液呈现微 红色,并保持半分钟内不褪色即为终点。 3.变红的溶液在空气中放置后,因吸收了空气中的CO2,又变为无色。 4. 以标定的NaOH 标准溶液在保存时若吸收了空气中的CO2,以它测定醋酸的 浓度,用酚酞做为指示剂,则测定结果会偏高。为使测定结果准确,应尽量避免长时间将NaOH 溶液放置于空气中。 七、讨论 1. 测定固体比表面时所用溶液中溶质的浓度要选择适当,即初始溶液的浓度 以及吸附平衡后的浓度都选择在合适的范围内。既要防止初始浓度过高导致出现多分子层吸附,又要避免平衡后的浓度过低使吸附达不到饱和。 2. 按朗格谬尔吸附等温线的要求,溶液吸附必须在等温条件下进行,使盛有样品的磨口锥形瓶置于恒温器中振荡,使之达到平衡。本实验是在空气浴中将盛有样品的磨口锥形瓶置于振荡器上振荡。实验过程中温度会有变化,这样会影响测定结果。 3.由实验结果可知,活性炭在醋酸溶液中的吸附为单分子层吸附,可用Langmuir 吸附等温式表征其吸附特性。用溶液吸附法测定活性炭比表面积,不需要特殊仪器,但测定过程中要防止溶剂挥发,以免引起测量误差。此外,由于忽略界面上被溶剂占据部分,因此由这一方法所测得的比表面积一般偏小。但由于方法简便,可以作为了解固体吸附剂特性的一种简便方法。 八、思考题(供参考) 1.吸附作用与哪些因素有关?固体吸附剂吸附气体与从溶液中吸附溶质有何不同? 答:吸附作用与温度、压力、溶剂、吸附质和吸附剂性质有关。 固体在溶液中的吸附,除了吸附溶质还有溶剂,液固吸附到达平衡时间更长;固体吸附剂吸附气体受温度、压力及吸附剂和吸附质性质影响:气体吸附是放热过程,温度升高吸附量减少;压力增大,吸附量和吸附速率增大;一般吸附质分子结构越复杂,被吸附能力越高。

高级物理化学实验讲义-液质联用

高级物理化学实验讲义 实验项目名称:L C Q-F l e e t液质联用仪的原理、实验技术及应用姓名: 张诗群学号:130420123 指导教师:谢莉莉 成绩评定:评阅教师: 日期:2012 年6 月17 日 一、实验目的 1.掌握L C Q-F l e e t液质联用仪基本原理。 2.熟悉该仪器的各部分的功能,并能进行简单的进样操作及 控制软件的使用。 3.初步使用该仪器的数据处理软件,对得到的较简单实验谱 图进行正确的判断及归属。 二、实验原理 1. 质谱简化流程: 2. LCQ-fleet的结构示意图。

3. 质谱相关名词 质荷比(m/z):以原子质量单位表示的离子质量与其电荷数的比值。 基峰:在质谱图中,指定质荷比范围内强度最大的离子峰称作基峰。 总离子流谱图(TIC):对质荷比(m/z)在一定范围内的离子电流总和进行连续检测与记录的谱图。 原子质量单位(u):用来衡量原子或分子质量的单位,它被定义为碳12原子质 量的1/12。 4.离子的产生 离子源类型: 1.Electrospray Ionization (ESI) 电喷雾电离- 大多数情况下是液态过程。 2.Atmospheric Pressure Photo-Ionization(APCI)大气压下化学电离-气 相过程。 3.Atmospheric Pressure Photo-Ionization(APPI)大气压下光离子化-气相 过程。 离子源作用: 1.去溶剂 2.真空过渡 3.离子化

4.去除干扰 5. 电喷雾(ESI)电离过程 6. ESI离子化特点: 1. 软电离方式,一般得到分子离子峰,如M+H+,M+Na+,M-H+; 2. 液态电离方式,流速耐受有限(<250 ul/min); 3. 可在常温下进行,热不稳定化合物首选; 4. 可产生多电荷离子;有利于大分子化合物(如蛋白和多肽)的分析; 5. 适用于强极性化合物; 6. 灵敏度高; 7. 大气压化学离子化(APCI)电离过程

物理化学实验数据处理

物理化学实验数据处理 实验一 电极的制备及电池电动势的测定与应用 一、实验数据记录 二、数据处理 1饱和甘汞电极电动势的温度校正 )298/(1061.72415.0/4-?-=-K T V SCE ? 15.273+=t T t 组成饱和甘汞电极的KCl 溶液的温度,℃。 2测定温度下锌、铜电极电动势的计算 1) 测定温度下锌电极电势的计算 Zn Zn SCE Hg Zn E /2)(+-=-??平均值 )(/2平均值Hg Zn SCE Zn Zn E --=∴+?? 2) 测定温度下铜电极电势的计算 SCE Cu Cu Hg Cu E ??-=+-/2)(平均值 S C E Hg Cu Cu Cu E ??+=∴-+)(/2平均值 3) 测定温度下标准锌电极电极电势的计算 ++ + +±++=+=2222ln 2)(ln 2/2//Zn Zn Zn Zn Zn Zn Zn m F RT Zn F RT γ?α??θ θ +++ ±-=∴222ln 2//Zn Zn Zn Zn Zn m F RT γ??θ(±γ参见附录五表V-5-30,11.02-?=+l mol m Zn ) 4) 测定温度下标准铜电极电极电势的计算 ++ + +±++=+=2222ln 2)(ln 2/2//Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu m F RT Cu F RT γ?α??θ θ +++ ±-=∴222ln 2//Cu Cu Cu Cu Cu m F RT γ??θ(±γ参见附录五表V-5-30,11.02-?=+l mol m Cu ) 2 298K 时锌、铜电极标准电极电势的计算 1)锌电极标准电极电势的计算 )298/(000016.0)298(/)(//22-?-=+ +K T K V T Zn Zn Zn Zn θθ?? )298/(000016.0/)()298(//22-?+=∴++ K T V T K Zn Zn Zn Zn θ θ?? 1)铜电极标准电极电势的计算 2 6//)298/(1031.0)298/(0001.0)298(/)(22-?+-?+=-+ +K T K T K V T Cu Cu Cu Cu θθ?? 2 6//)298/(1031.0)298/(0001.0)()298(22-?+-?-=∴-+ +K T K T T K Cu Cu Cu Cu θθ?? 15.273+=t T t 组成相应电极的电解质溶液的温度,℃。

大学物理化学实验汇总

实验一 电导的测定及其应用 一、实验目的 1、 测量氯化钾水溶液的电导率,求算它的无限稀释摩尔电导率。 2、 用电导率测量醋酸在水溶液中的解平衡常数。 3、 掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。 二、实验原理 1、根据电导公式:G=kA/l 式中k 为该电解质溶液目的电导率,其中 l/A 称为电导池常数,由于l 和A 不易精确测量,因此,试验中是用一种已知电导率的溶液求出电导池常数k cell ,然后把欲测的溶液放入该电导池测出其电导值,再根据公式G=kA/l 求出摩尔电导率 , k 与 的关系为: 2、 总是随着溶液的浓度的降低而增大的, 对于强电解质系溶液有 于特定的电解质和溶剂来说,在一定温度下,A 是一个常数,所以将 直线,将所得的直线推至c=0可求得A m ∞。 3、对于弱电解质,其 无法用 公式求得,由离子独立运动定律: 求得,其中 A m ∞+ 和A m ∞-分别表示正、负离子的无限稀 摩尔电导率,它与温度及离子的本性有关。在无限稀的弱电解质中: 以cAm 对 作图,根据其斜率求出K.. 三、实验仪器及试剂 仪器:梅特勒326电导仪1台,量杯50ml 2只 ,移液管125ml 9只,洗瓶1只 ,洗耳球1只。 试剂:10.00mol/m3 KCl 溶液, 100.0 mol/m3HAC 溶液 , 电导水。 m c κ = Λ m m,+ m, νν+--∞ ∞ ∞ =+ΛΛΛ m Λ m Λ m Λ m m ∞ =-ΛΛ m Λ m m ∞ =-ΛΛ m m = α∞ΛΛ() 2 m m m m 2 m m m m 1c c c K c c ∞∞ ∞∞?? ??-?=-=ΛΛΛΛΛΛΛΛΛ

《物理化学实验》讲义#(精选.)

备课教案撰写要求 一、认真钻研本学科的教学大纲和教材,了解本学科的教学任务、教材体系结构和国际国内最新研究进展,结合学生实际状况明确重难点,精心安排教学步骤,订好学期授课计划和每节课的课时计划。 二、教师备课应以二学时为单位编写教案;一律使用教学事务部发放的教案本撰写,不得使用其他纸张。在个人认真备课、写好教案的基础上,提倡集中备课、互相启发、集思广益,精益求精。 三、教案必须具备如下内容(每次课应在首页应写清楚):1、题目(包括章、节名称、序号);2、教学目的与要求;3、教学重点和难点分析;4、教学方法;5、教学内容与教学组织设计(主要部分,讲课具体内容);6、作业处理;7、教学小结。 四、教案必须每学期更新,开学初的备课量一定要达到或超过该课程课时总量的三分之一。教案要妥善携带及保存,以备教学检查。

教学进度计划表填表说明 1.本表是教师授课的依据和学生课程学习的概要,也是学院进行教学检查,评价课堂教学质量和考试命题的重要依据,任课教师应根据教学大纲和教学内容的要求认真填写,表中的基本信息和内容应填写完整,不得遗漏。 2.基本信息中的“课程考核说明及要求”的内容主要包括课程考核的方式、成绩评定的方法、平时成绩与考试成绩的比例、考试的题型、考试时间以及其他相关问题的说明与要求等。 3.进度表中“教学内容”只填写章或节的内容,具体讲授内容不必写;每次课只能以2学时为单位安排内容。 4.进度表中的“教学形式及其手段”是指教学过程中教师所采用的各种教学形式及相关手段的说明,一般包括讲授、多媒体教学、课件演示、练习、实验、讨论、案例等。 5.作业安排必须具体(做几题,是哪些题)。 6.进度表中的“执行情况”主要填写计划落实和变更情况。 7.教学进度计划表经责任教授、系(部)领导审签后,不得随意变动,如需调整,应经责任教授、系(部)领导同意,并在执行情况栏中注明。

物化实验数据处理

2. 不稳定常数的测定 在络合物明显解离的情形下,用等摩尔系列法得到图2中的曲线,并作切线交于N 点。 设在N 点的光密度为D 0,曲线2极大的光密度为D ,则络合物的解离度α为: 对于MA 型络合物的 ,故将该络合物浓度c 及上面求出的α代入此式即可算出不稳定常数。 数据处理 2. 络合物不稳定常数的计算 在△D- 图上通过 为0和1.0处分别作曲线的切线,两切线交于一点,从 图上找到该点相应的光密度D 0以及曲线上极大点的光密度D ,由D 0和D 计算解离度α。 最后计算该络合物的不稳定常数 K 不稳文献值为2*10-3。 解: 从△D- 图上可以得到: D 0=0.382, D max = 0.264 则可求得解离度α: =0.50 得 =解离部分总浓度=总浓度络合物浓度总浓度D D 0=D 0ααK 不稳=c α21c M c M c A =D D 0=D 0 α=0.3820.3090.3820.264c M c M c A c M c M c A D D 0=D 0αc M c M c A αK 不稳=c α21

c A = c M 又知: c A + c M = 0.038 (mol ?L -1 ) 得 c A = c M = 0.019 (mol ?L -1 ) ∴ c MA = 0.019 (mol ?L -1 ),即c= 0.019 (mol ?L -1 ) 3. 络合反应标准自由能变化的计算 利用△G ? = - RT ln1/K 不稳计算该络合反应的标准自由能变化。 △G ? = - RT ln1/K 不稳 = -8.314*(273.15+22.5)*ln1/(2.63*10-3) = -1.46*104 (J ?mol -1) 原电池电动势数据处理 Ⅴ、数据记录(实验测试数据) E 1 = 1.11810 V (Zn-Cu 电池) E 2 = 1.07110 V (Zn-Hg 电池) E 3 = 0.04470 V (Cu-Hg 电池) Ⅵ、数据处理 1、 饱和甘汞电极的电极电势温度校正公式,计算实验温度时饱和甘汞电极的电极电势: )298/(1061.72415.0/4-?-=-K T V ? = 0.2415 - 7.61×10 –4(292 – 298) = 0.24607 V 2、 据测定的各电池的电动势,分别计算铜、锌电极的T ?、T θ?、298θ ?。 (1) 求 T ?: V E K Hg Cl Hg Cu Cu 29077.024607.004470.0)292(/3/222=+=+=+?? V E K Hg Cl Hg Zn Zn 82503.007110.124607.0)292(2//222-=-=-=+?? (2) 求T θ ?: αK 不稳=c α21= 0.019*0.309210.309= 0.019*0.0955 0.691=2.63*10 -3

物理化学实验内容

实验1.6 原电池电动势的测定 一、实验目的 1.掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法。 2.通过电池电动势的测量,加深对可逆电池、浓差电池、可逆电极、盐桥等基本概念的理解。 3.了解与掌握金属电极的制备与处理技术。 4.掌握原电池热力学函数的计算。 二、基本原理 原电池是化学能转变为电能的装置,它是由两个“半电池”组成,而每一个半电池中有一个电极和相应的电解质溶液。在电池放电反应中,正极发生还原反应,负极发生氧化反应;电池反应是电池中两个电极反应之和。电池电动势为组成该电池的两个半电池的电极电势的代数和。在恒温、恒压、可逆条件下,原电池电动势与各热力学函数的关系如下: Z E F G m r -=? (1.6-1) p m r T E zFT zE F H )(??+-=? (1.6-2) p m r T E z F S )(??=? (1.6-3) 式中:F 为法拉第常数(96487 C ),z 是原电池发生一单位进度反应时得或失的电子摩尔数,E 是可逆电池的电动势。故只要在恒温、恒压下,测出可逆电池的电动势E ,即可求出原电池的各热力学函数。反之,由原电池的各热力学函数,可求出可逆电池的电动势E 和浓度系数。 书写电池的结构图示式,必须规范。以Cu-Zn 电池为例,电池结构的书写、电动势和电极电势的表达式为: 电池结构 Zn|ZnSO 4(+2Zn a )‖CuSO 4 (+2Cu a )|Cu

负极反应 Zn →Zn 2+(+2Zn a ) + 2e 正极反应 Cu 2+(+2Cu a ) + 2e →Cu 电池总反应 Zn + Cu 2+(+2Cu a )→Zn 2+(+2Zn a )+Cu 根据能斯特方程,电池电动势与各物活度间的关系为: + +-=22Cu Zn Cu Zn o a a a a ln zF RT E E (1.6-4) 式中0E 为在标准条件下溶液中锌和铜离子活度(+2Zn a 和+2Cu a )以及锌和铜活度均等 于1时的电池电动势(即原电池的标准电动势)。假设Cu 、Zn 为纯固体,它们的活度为1,则式(1.6-4)可简化为: + +-=22ln Cu Zn o a a zF RT E E (1.6-5) 由于整个电池反应是由两个电极反应所组成,因此,电池电动势的表达式为正、负两电极电势之差。若正极的电极电势为+?,负极的电极电势-?,则有: -+-=??E (1.6-6) 由于某电极电势的绝对值无法测定,因此必须选择某一电极作为电极电势的参考标准。现在,手册上所列的电极电势均为相对电极电势,即以标准氢电极作为参考标准(标准氢电极是氢气压力为一标准压力、溶液中+H a 为1,规定其电极电势为 零)。将标准氢电极与待测电极组成电池,标准氢电极为负极,所测得的电池电动势就是待测电极的电极电势。由于氢电极使用不方便,因此常用另外一些易制备、电极电势较为稳定的电极作为参比电极。常用的参比电极主要有:甘汞电极、银-氯化银电极等。这些参比电极与标准氢电极比较而得的电极电势,已精确测出。 可逆电池具有较好的重现性与稳定性。可逆电池必须具备的条件为:(1)电极反应必须可逆。(2)电池在工作(充放电)时,所通过的电流必须无限小,此时电池可在接近平衡状态下工作, 即能量必须可逆。(3)电池中所进行的其它过程必须可逆。如溶液间无扩散、无液体接界电势等。因此,在制备可逆电池、测量可逆电池的电动势时,应符合上述可逆电池条件。在精确度不很高地测量中,常用正、负离子迁移数比较接近的电解质构成“盐桥”,减小液体接界电势。要达到测量工

物理化学实验思考题及参考答案

1、旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数 1. 简述旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数的实验原理。 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 +?→?++ 由于水是大量存在的,H +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的转化反应是准一级反应。 kt c c -=0ln ln 由一级反应的积分方程可知,在不同时间测定反应物的相应浓度,并以ln c 对t 作图,可得一直线,由直线斜率可得k 。然而反应是不断进行的,要快速分析出反应物的浓度是困难的。但蔗糖及其转化产物,都具有旋光性,而且它们的旋光能力不同,故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应的进程。 溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的旋光能力、溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等均有关,当其他条件均固定时,α=βc 。 在某一温度下测出反应体系不同反应时刻t 时的a t 及a ∞,以()∞-ααt ln 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k t 2ln 21=。 2. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,如果所用蔗糖不纯,对实验有何影响? 答:本实验通过旋光度的测定来测蔗糖反应速率,蔗糖是右旋性物质,其 [] 6.66 20=D α,葡萄糖是右旋性物质,其[] 5.52 20=D α,果糖是左旋性物质,其[] 9.91 20-=D α,因此随着反应的进行反应体系的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,如果具有一定的旋光性会影响实验旋光度的测量,使实验结果不准确。 3. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,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,所测的旋光度αt 可以不校正零点,因αt -α∞ ,已将系统的零点误差消除掉。 4. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,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 与温度和催化剂的浓度有关,实验测定反应速率常数k ,以ln(αt -α∞)对t 作图,由所得直线的斜率求出反应速率常数k ,与初始浓度无关 ,蔗糖的称取本不需要非常精确,用台称称量即可。 5. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,测出的旋光度与光源的波长,旋光管的长短、温度和溶液浓度有关吗? 答:物质的旋光能力用比旋光度来度量:[]A D c l ??=100 20 α α,可见溶液的旋光度与溶液中所含物质的旋光能力、溶液性质、溶液浓度、光源的波长、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的速率常数实验中,测出速率常数与温度、溶液浓度、催化剂浓度和反应时间的长短有关吗? 答:蔗糖转化反应的速率常数与温度、催化剂浓度有关,与溶液浓度、反应时间的长短无关。 7. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中, 在混合蔗糖溶液和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 +是催化剂,将反应物蔗糖加入到大量HCl 溶液时,H +浓度很大,一旦加入则马上会分解产生果糖和葡萄糖,则在开始测量时,已经有大部分蔗糖产生了反应,记录t 时刻对应的旋光度已经不再准确。反之,将HCL

物理化学实验讲义

物理化学实验讲义 物理化学实验讲义 实验6过氧化氢的催化分解 1,实验目的 1,一次反应速率常数K的测定,反应速率常数K与反应物浓度无关的验证2.通过改变催化剂浓度试验,得出反应速率常数K与催化剂浓度有关的结论。第二,实验原理 H2O2在室温下分解缓慢,在催化剂存在下分解速率明显加快。反应方程式为:H2O2= H2O+1/2O2 在催化剂存在下(如KI)。反应机理为 H2O2+ki→KIO+H2O(1)KIO→ki+O2(2) (1)的反应速度比(2)慢,因此H2O 2催化分解反应的速度主要由(1)决定。如果假设反应为一级反应,反应速度公式如下: ?dcH2O2/dt?在反应过程中,由于碘化钾的不断再生,二氧化氯钾(3) 的浓度是恒定的,当与钾结合时仍然是恒定的,使其等于钾。dcH2O2/dt?KcH2O2 (4) 分:ln(ct/c0)??kt(5) c0-H2O2的初始浓度 ct-H2O2的浓度

k-ki在反应到t时,H2O 2催化分解的反应速率常数 的大小可以用k或半衰期t1/2表示半衰期代表将反应物浓度减半所需的时间,即c?C0/2代入方程(5)得到:t1/2=(ln2)/k 有许多方法可以计算t时刻的H2O2浓度。这个实验是通过测量反应产生的氧气体积来表示的,因为在分解过程中,产生的氧气体积与一定时间内分解的H2O2浓度成正比,其比例常数是一定值,即 1H2O2?H2O?O2 2-1- 物理化学实验讲义 t?0 c0 0 0 t?ct?c0?x光ct?K(V??c0?千伏? 1x 2V?-H2O2完全分解产生的氧气体积为 vt-与时间t反应时产生的氧气体积为 x-与时间t反应时,H2O 2的分解浓度为 ,其中k为比例常数。通过将该公式代入速率方程,可以得到 ln(ct/c0 )?在(五??Vt)/V???Kt的意思是:在(V??Vt)??kt?lnV? 如果t是横坐标,ln(V??Vt)是纵坐标,如果获得直线,则H2O2催化分解反应可以被验证为一级反应,并且速率常数K值可以从直线的斜率获得 和v?可以通过测量H2O2的初始浓度来计算公式如下: V??CH2O2V H2O 2R T2 P

物化实验讲义1

热力学部分 实验1 纯液体饱和蒸气压的测定——静态法 1.0实验目的及要求 1.1明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系——克劳修斯-克拉贝龙方程式。 1.2用等压计测定不同温度下环己烷(或乙醇)的饱和蒸气压。初步掌握真空实验技术和真空泵、恒温槽等相关仪器的使用。 1.3学会用图解法求所测温度范围内的平均摩尔汽化热及正常沸点。 1. 2 实验原理 在一定温度下,与纯液体处于平衡状态时的蒸气压力,称为该温度下的饱和蒸气压。这里的平衡状态是指动态平衡。在某一温度下,被测液体处于密闭真空容器中,液体分子从表面逃逸成蒸气,同时蒸气分子因碰撞而凝结成液相,当两者的速率相等时,就达到了动态平衡,此时气相中的蒸气密度不再改变,因而具有一定的饱和蒸气压。 纯液体的蒸气压是随温度变化而改变的,它们之间的关系可用克劳修斯—克拉贝龙(Clausius--Clapeyron )方程式来表示: 2 ln RT H dT p d m Δ= (1.1) 式中:p 为液体在温度T 时的饱和蒸气压(Pa ),T 为热力学温度(K ),△H m 为液体摩尔汽化 热,R 为气体常数。在温度变化较小的范围内,则可把△H m 视为常数, 当作平均摩尔汽化热,将上式积分得: A RT H p m +?=303.2lg Δ (1.2) 式中A 为积分常数,与压力p 的单位有关。由(1.2)式可知,在一定温度范围内,测定不同温度下的饱和蒸气压,以lg p 对1/T 作图,可得一直线,而由直线的斜率可以求出实验温度范围的液体平均摩尔汽化热△H m 。当外压为101.325 Kpa 时,液体的蒸气压与外压相等时的温度称为该液体的正常沸点。从图中也可求得其正常沸点。 测定饱和蒸气压常用的方法有动态法、静态法和饱和气流法等。本实验采用静态法,即将被测物质放在一个密闭的体系中,在不同温度下直接测量其饱和蒸气压,在不同外压下测量相应的沸点。此法适用于蒸气压比较大的液体。 1.3仪器与试剂 蒸气压测定装置 1套 环己烷或乙醇(分析纯) 1.4实验仪器及装置 1.4.1仪器装置如图1—1 1

相关文档
最新文档