物 理 化 学 实验报告
实验名称：偏摩尔体积的测定 姓 名：刘炳成 班 级：12级应用化学 学 号：1220405005 指导老师：曹红翠
实验日期：2014/3/19
实验十五 溶液偏摩尔体积的测定
一、实验目的
1.掌握用比重瓶测定溶液密度的方法。
2.测定指定组成的乙醇—水溶液中各组分的偏摩尔体积。
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
??V?Vi,m?? (1) ??n?i?T,p,nj(i?j)若是二组分体系，则有
??V?V1,m?? (2) ??n?1?T,p,n2??V?V2,m?? (3) ???n2?T,p,n1体系总体积
Ｖ＝ｎ1Ｖ1，m+ｎ2Ｖ2。m (4)
将(4)式两边同除以溶液质量Ｗ
VW1V1,mW2V2,m?? (5) WM1WM2WV1,mV2,mV??,??1,??2 (6) 令 WWW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：
???? ???1??2,即?2??1??W2%?W2%(8)
将(8)代回(7)，整理得
a C B A M C′ B′
W2%
A′
图15.1 比容-质量百分比浓度关系
B?1???W2%和 ?2???W1%?? (9) ?W1%?? (10)
?W2%图15.2 比重瓶
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
仪器：恒温设备1套；电子天平1台；比重瓶(10mL)1个；磨口锥形瓶(50mL)4个。 药品 ：95％乙醇(分析纯)，蒸馏水。
四、实验步骤
1、调节恒温槽温度为(25.0±0.1)℃。 2、溶液配制
用磨口锥形瓶准确配制乙醇的质量百分数分别为0%、20%、40%、60%、80%和100%的乙醇水溶液，每份溶液的总质量控制在25g左右。
3、比重瓶体积的标定
将比重瓶洗净烘干，用电子天平精确称空瓶重量。用滴管或注射器将蒸馏水注入比重瓶盖上毛细管瓶塞，注意瓶内不能有气泡。将其置于恒温槽恒温10min。用滤纸将瓶塞毛细管口外的液体吸出。取出比重瓶，用滤纸将比重瓶擦干，迅速称重，平衡测量两次。根据水的密度值计算出比重瓶体积。
4、溶液比容的测定
按上述方法测定每份乙醇—水溶液的比容。
五、注意事项
1.恒温时间一定不能少于30min，以保障系统达到恒温要求。
2、称量前一定要把比重瓶外擦干净。称量操作要迅速，且用手指抓住瓶颈处，不要抓瓶体，以免升温过高，液体外溢。
六、实验数据记录