乙醇水溶液偏摩尔体积
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）。
乙醇水溶液偏摩尔体积的测定误差分析
乙醇水溶液偏摩尔体积的测定误差分析
乙醇水溶液偏摩尔体积的测定误差可以从以下几个方面进行分析：
1. 实验设备误差：实验设备的精度会影响到测定结果的准确性。
比如说,如果使用的烧瓶不够干净,残留液体会影响到测定结果；如果使用的量筒精度不够高,容量的误差会导致测定结果的误差。
2. 实验操作误差：实验操作技巧的熟练程度也会对测定结果的准确性产生影响。
比如说,读数不准确、换液的时机不够精准等,都会对测定结果造成误差。
3. 溶液温度误差：由于溶液的体积会随着温度的变化而变化,因此温度是影响测定结果的另一个重要因素。
为了排除温度误差的影响,测定应该在标准温度下进行,或者在实验过程中对液体温度进行实时监测。
4. 溶液浓度误差：最终偏摩尔体积的测定结果还受到溶液浓度的影响。
如果溶液的浓度不够准确,就难以测定出偏摩尔体积的准确值。
为了减少误差的影响,实验中应该尽可能地采取可行的措施来保证实验的准确性,比如对仪器的精度要求严格要求、注意操作方法等。
并在最终计算偏摩尔体积时,要对各种误差因素进行综合考虑,再进行相应的修正。
乙醇水溶液偏摩尔体积
乙醇水溶液偏摩尔体积
乙醇是一种常见的有机化合物，也是一种重要的工业原料。
乙醇在水中易溶解，形成
乙醇水溶液。
在乙醇水溶液中，乙醇分子与水分子会发生相互作用，这种相互作用会影响
溶液的性质。
乙醇水溶液的偏摩尔体积是其中一个与溶液性质相关的物理量。
偏摩尔体积是指单位摩尔物质在溶液中所占的体积，通常用 $\Delta V_{mix}$ 表示。
乙醇和水在形成乙醇水溶液时，分子间会发生相互作用，导致乙醇分子的体积变小，水分
子的体积变大，因此乙醇水溶液的偏摩尔体积与纯乙醇和纯水不同。
乙醇水溶液的偏摩尔体积可以通过实验或计算得到。
实验方法通常是在一定温度下测
量不同浓度的乙醇水溶液的密度，然后计算出偏摩尔体积。
计算方法可以利用混合物的物
态方程和偏摩尔体积的定义，通过解方程组得到。
在计算乙醇水溶液的偏摩尔体积时，需要考虑混合物的物态和溶质的相对浓度。
对于
低浓度的乙醇水溶液，偏摩尔体积随浓度的变化较小，但是随着浓度的增加，偏摩尔体积
会发生明显的变化。
当乙醇浓度超过40%时，偏摩尔体积开始呈现正值。
除了相对浓度，温度也是影响乙醇水溶液偏摩尔体积的重要因素。
通常情况下，温度
升高会使偏摩尔体积减小。
因此，在计算偏摩尔体积时需要考虑温度的影响。
乙醇水溶液的偏摩尔体积对于研究溶液的性质以及乙醇在化学反应中的作用具有重要
的意义。
比如，在测量乙醇水溶液的粘度和表面张力时，就需要考虑偏摩尔体积的影响。
此外，在研究酶催化反应等化学反应中，乙醇水溶液的偏摩尔体积也是一个重要的参量。
习题
习题解析1． 在298 K 时，有一个24H SO (B)的稀水溶液，其密度为331.060 310 kg m -⨯⋅，24H SO 的质量分数B 0.094 7w =。
已知在该温度下，纯水的密度为3997.1 kg m-⋅。
试计算24H SO 的：① 质量摩尔浓度B m ，② 物质的量浓度B c 和③ 物质的量分数B x 。
解：① 质量摩尔浓度是指，在1 kg 溶剂中含溶质的物质的量，查原子量表得24H SO 的摩尔质量1B 0.098 08 kg m ol M -=⋅。
设溶液的质量为1.0 kg ，B BB (B)/(A )(A )n m M m m m ==110.0947 1.0 kg /0.098 08 kg m ol1.067m ol kg(10.0947) 1.0 kg--⨯⋅==⋅-⨯② 物质的量浓度是指，在1 dm 3 溶液中含溶质的物质的量，设溶液质量为1 kgB BB (B)//n m M c V m ρ==（溶液）（溶液）1330.094 7 1.0 kg /0.098 08 kg m ol1.0kg /1.060 310kg m--⨯⋅=⨯⋅3331.02410m o l m1.024mo l d m --=⨯⋅=⋅ （3）设溶液质量为1.0 kg ，B B B An x n n =+1B 0.094 7 1.0 kg/0.098 08 kg m ol0.966 m ol n -=⨯⋅=1A (10.094 7) 1.0 kg/0.018 kg mol50.29 moln -=-⨯⋅=B B B A0.966 m ol 0.018 8(0.96650.29)m oln x n n ===++2．将0.6 m ol 的乙醇（B ）和0.4 m ol 的水（A ）混合得乙醇的水溶液，溶液的密度为3849.4 kg m -⋅。
已知溶液中乙醇的偏摩尔体积631B 57.510 m m ol V --=⨯⋅，试求溶液中水的偏摩尔体积A V 。
一种新的测定偏摩尔体积方法探究
收稿日期：２０２０－１０－１４基金项目：王金虎（１９８１—），山东枣庄人，博士，副教授，主要从事物理化学相关研究作者简介：枣庄学院化学化工与材料科学学院一流本科课程（ＨＸＹ２０２０ＹＬＫＣ１０）一种新的测定偏摩尔体积方法探究王金虎，罗海南，夏雁青，刘春丽，张 琳（枣庄学院化学化工与材料科学学院，山东 ２７７１６０）摘要：溶液偏摩尔体积是物理化学非常重要的一个物性参数，而其测定实验更是很多高等院校普遍开设的一门物理化学实验项目。
学生实验普遍采用比重瓶法来测量偏摩尔体积。
针对偏摩尔体积测定过程中比重瓶毛细管存在体积流失的情况，我们对比重瓶毛细管进行了膜处理和针管补液两种干预方案。
在方法探究阶段实验选定乙醇溶液为研究对象，通过研究膜处理、针管补液和没有干预处理的对照组三种情况下的溶液中比容以及各组分的偏摩尔体积，发现无论是溶液比容还是各个组分偏摩尔体积在膜处理和针管补液两种方案下具有较好的重合性，并且都比没有处理的对照组要低很多，说明采用这两种方式可以有效降低测量误差。
在方法验证阶段发现无论在毛细管膜处理还是在针管补液方式下乙酸溶液的比容，以及各组分的偏摩尔体积也都可以比较好的重现，证明这两种研究方法具有一定的推广应用价值。
关键词：乙醇溶液；乙酸溶液；膜处理；针管补液；偏摩尔体积中图分类号：Ｏ６－３３９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）０２－０１０１－０４ＡＮｅｗＩｍｐｒｏｖｅｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＰａｒｔｉａｌＭｏｌａｒＶｏｌｕｍｅＷａｎｇＪｉｎｈｕ，ＬｕｏＨａｉｎａｎ，ＸｉａＹａｎｑｉｎｇ，ＬｉｕＣｈｕｎｌｉ，ＺｈａｎｇＬｉｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ，ＺａｏｚｈｕａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚａｏｚｈｕａｎｇ ２７７１６０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐａｒｔｉａｌｍｏｌａｒｖｏｌｕｍｅｉｓｏｎｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｈｙｓｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐａｒｔｉａｌｍｏｌａｒｖｏｌｕｍｅｉｓａｃｏｍｍｏｎｐｈｙｓｉｃａｌｃｈｅｍｉｓｔｒｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｆｏｒｍａｎｙｃｏｌｌｅｇｅｓａｎｄｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ．Ｓｔｕｄｅｎｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗｉｄｅｌｙｕｓｅｓｐｙｃｎｏｍｅｔｅｒｍｅｔｈｏｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｐａｒｔｉａｌｍｏｌａｒｖｏｌｕｍｅ．Ｉｎｖｉｅｗｏｆｖｏｌｕｍｅｌｏｓｓｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｐｙｃｎｏｍｅｔｅｒｃａｐｉｌｌａｒｙｆｏｒｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐａｒｔｉａｌｍｏｌａｒｖｏｌｕｍｅ，ｔｗｏｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｍｅｍｂｒａｎｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｎｅｅｄｌｅｆｌｕｉｄａｄｄｉｔｉｏｎａｒｅａｄｏｐｔｅｄ．Ｉｎｍｅｔｈｏｄｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｓｔａｇｅｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｅｔｈａｎｏｌｓｏｌｕｔｉｏｎｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ．Ｂｙｓｔｕｄｙｉｎｇｓｐｅｃｉｆｉｃｖｏｌｕｍｅａｎｄｔｈｅｐａｒｔｉａｌｍｏｌａｒｖｏｌｕｍｅｏｆｅａｃｈｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｓｏｌｕｔｉｏｎｆｏｒｔｈｒｅｅｃａｓｅｓｏｆｍｅｍｂｒａｎｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｎｅｅｄｌｅｆｌｕｉｄａｄｄｉｔｉｏｎａｓｗｅｌｌａｓｎｏｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐ，ｐａｒｔｉａｌｍｏｌａｒｖｏｌｕｍｅｓｏｆｍｅｍｂｒａｎｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｍｅｅｄｌｅｆｌｕｉｄａｄｄｉｔｉｏｎａｒｅｆｏｕｎｄｔｏｈａｖｅｇｏｏｄｃｏｉｎｃｉｄｅｎｃｅ，ｗｈｉｃｈａｒｅｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｄａｔａｉｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐｗｉｔｈｏｕｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ａｎａｌｙｓｅｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｓｅｔｗｏａｐｐｒｏａｃｈｅｓｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｒｒｏｒｏｆｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｉｎｍｅｔｈｏｄｖａｌｉｄａｔｉｏｎｓｔａｇｅｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｓｐｅｃｉｆｉｃｖｏｌｕｍｅｃａｐｉｌｌａｒｙａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｐａｒｔｉａｌｍｏｌａｒｖｏｌｕｍｅｏｆｅａｃｈｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｍｅｍｂｒａｎｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｎｅｅｄｌｅｆｌｕｉｄａｄｄｉｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅａｃｅｔｉｃａｃｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎａｌｓｏｃａｎｂｅｔｔｅｒｂｅｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄ，ｐｒｏｖｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｓｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｓｈａｓｍｕｃｈｖａｌｕｅｏｆｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｔｈａｎｏｌａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎ；ａｃｅｔｉｃａｃｉｄａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎ；ｍｅｍｂｒａｎｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｎｅｅｄｌｅｆｌｕｉｄａｄｄｉｔｉｏｎ；ｐａｒｔｉａｌｍｏｌａｒｖｏｌｕｍｅ 溶液偏摩尔体积是偏摩尔量中非常重要的一个物理量［１－２］。
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。
实验二溶液偏摩尔体积的测定实验报告思考题绘图
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。
乙醇—水溶液偏摩尔体积的测定
乙醇—水溶液偏摩尔体积的测定一、实验原理溶液是由溶质和溶剂组成的。
在常温常压下，溶液中的溶剂不发生体积变化，而溶质所占的体积减小。
因此，溶液的体积总是小于溶剂和溶质的体积之和。
溶液的偏摩尔体积是指单位摩尔溶质所占的体积与对应的溶剂的体积之差，即：$$\Delta V_i = \frac{V_i^{solvent} - V_{i}^{solution}}{n_i}$$其中，$V_i^{solvent}$ 表示纯溶剂 i 的摩尔体积，$V_{i}^{solution}$ 表示浓度为 c 的 i 的溶液的摩尔体积，$n_i$ 表示摩尔浓度。
$\Delta V_i$ 的正负号表示溶质在溶剂中的体积效应。
若摩尔体积可用密度来计算，即：$$V_i = \frac{m_i}{\rho_i}$$其中，$m_i$ 是摩尔物质量，$\rho_i$ 表示物质的密度。
为了消除在密度方面的误差，可以通过比较相同浓度的溶液与纯溶剂的密度差来计算偏摩尔体积：$$\Delta \hat{V_i} = \hat{V_i} - V_i^{solvent} = \frac{\rho_{solution} -\rho_{solvent}}{\rho_{solvent}} \cdot V_i^{solvent} = \frac{\Delta\rho}{\rho_{solvent}} \cdot V_i^{solvent}$$其中，$\Delta \rho$ 表示溶液与溶剂的密度差，$\rho_{solvent}$ 表示溶剂的密度，$\hat{V_i}$ 表示偏摩尔体积。
二、实验步骤1. 实验原料：乙醇与双级蒸馏水。
比重杯、量筒、计时器。
密度计。
1. 用比重杯取一定质量的乙醇，称重并记录质量。
2. 将乙醇倒入量筒中，测量其体积并记录。
5. 将上述测量的数据代入公式中，计算乙醇水溶液的偏摩尔体积。
三、实验注意事项1. 比重杯的表面必须保持干燥，以避免附着水珠的干扰。
第四章例题
解 (1)
nB 5g / 210g mol1 bB 0.2506 10 3 mol g 1 mA 95g g 0.2506mol kg 1
1×0.2506 mol·kg 1 Tf = kf·bB = 40 K·kg·mol k l-1 l k -1 = 10.03 K
解 (1)
0.9621/88. 0 9621/88 10 pB p x 22.13kPa( ) 18.56kPa 0.0379 / 18.02 0.9621 / 88.10 0 9325/18 02 0.9325/18. * pA pA xA 6.399kPa( ) 6.306kPa 0.9325 / 18.02 0.0675 / 88.10
解：该液态混合物的摩尔分数 该液态 合物的摩尔 数
0.50 / 32.04 xA 0.5898 0.50 / 32.04 0.50 / 46.07
系统的总压力 p = pA*xA + pB*xB = 68.47 kPa 平衡蒸气组成：
yA p * A xA p 83.4 0.5898 0.718 68.47
K c( NH 3 , H 2 O相)/(NH 3 , CHCl 3相)
因此
c , B (CH 3Cl相) c , B (H 2 O相) exp RT
当溶液中的NH3和气相中的NH3达平衡时
c , B (l ) RT ln( l (c B / c ) c , B ( g ) RT ln( l ( pB/ p )
CHCl3相) 由于 B ,0 (NH 3 , H 2 O相) B ,0 (NH 3 ,CHCl pB (CH 3Cl相) c , B (CH 3Cl相) c , B (H 2 O相) RT ln 因此 因此， p ( H O 相 ) B 2
2021年实验二溶液偏摩尔体积的测定实验报告思考题绘图
试验二 溶液偏摩尔体积测定一、试验目偏摩尔量是溶液中一个关键参数, 有很多性质都与偏摩尔数量相关。
本试验是测定溶液偏摩尔体积。
1. 掌握用比重瓶测定溶液密度方法;2. 利用密度法测定指定组成乙醇—水溶液中各组分偏摩尔体积;3. 学会恒温槽使用。
4. 了解偏摩尔量物理意义。
二、 预习要求1.复习课堂讲授内容, 真正了解偏摩尔量物理意义。
2.了解摩尔体积—摩尔分数图与比容—质量百分数图之间关系。
三、 试验原理在多组分体系中, 某组分i 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是溶液比容; α1, α2分别为组分1、 2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, 试验求出不一样浓度溶液比容α, 作α—Ｗ2%关系图, 得曲线ＣＣ′(见图15.1)。
如欲求Ｍ浓度溶液中各组分偏摩尔体积, 可在Ｍ点作切线, 此切线在两边截距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。
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• 为什么上述溶液浓度不变？
理论推导过程
• 根据以上公式，做实验测出浓度和比容切线，与两纵轴的交点Q,R所对应的 值即为相应纯液体的体积。
用比重瓶测定液体密度公式
实验仪器、药品及步骤
• 仪器：恒温槽、天平、带盖锥形瓶 （50mL）、比重瓶（10mL)、吸量管 （ 10mL ）、滴管 • 药品：无水乙醇、蒸馏水
实验十一
实验目的
• 1.学习二元溶液偏摩尔体积测定方法。 • 2.掌握偏摩尔体积的概念。
基本原理
• 偏摩尔体积的概念（以水为例）：在一定温度、
压力下，1mol纯水的体积为18mL，则将其加入大量纯水 中，总体积的增加仍然为18mL，这就是纯水的摩尔体积。 若将18mL水加入大量的摩尔分数为0.5的乙醇水溶液中， 则实验证明体积的增加为16.8mL。由于溶液浓度不变，所 以液体体积增量为1mol水在此浓度溶液中对体积的贡献， 称为水的偏摩尔体积。
• 步骤： • 1.恒温槽调节温度至25℃； • 2.溶液配制
编号 乙醇/g 水/g 1 3.70 16.30 2 7.20 12.80 3 9.10 10.90 4 11.20 8.80 5 13.10 6.90 6 15.00 5.00 7 16.70 3.30 8 18.40 1.60
• 3.先称比重瓶空瓶重量并编号（禁止贴标 签！！)、再次测装有按照第二步配好的溶 液的比重瓶质量（25℃水浴12-15min）、最 后测量装有去离子水的比重瓶质量（25℃ 水浴）
注意事项！！！
• 1. 所有实验仪器在开始实验时都不要洗涤； • 2. 切记先测量空瓶质量，并编号（每个比重瓶 的瓶塞和瓶身都有编号，一定要对应）； • 3.比重瓶内一定不能有空气（装液体时尽量装 满然后再盖上瓶塞、水浴过程中瓶内有气泡应 及时补加液体） • 4. 试验结束后将锥形瓶内液体倒掉，并将锥形 瓶干燥；比重瓶将瓶塞与瓶身分离，置于盒中；