乙醇—水溶液偏摩尔体积的测定

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1、化学化工学院学生姓名：学号:指导老师：专业班级：乙醇-水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、加深理解偏摩尔量的物理意义。3、测定乙醇—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(1)若是二组分体系，则有(2)(3)体系总体积Ｖ＝ｎ1Ｖ1，m+ｎ2Ｖ2。m(4)将(4)式两边同除以溶液质量Ｗ(5)令(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

2、分:(8)将(8)代回(7)，整理得(9)和(10)图Ⅲ-12-1比容-质量百分比浓度关系所以，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Ⅲ-12-1)。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、仪器与试剂仪器：分析天平(公用)；比重瓶(10mL)1个；工业天平(公用)；磨口三角瓶(50mL)4个。试剂：无水乙醇(95%)；纯水。四、实验步骤1、以95%无水乙醇(E)及纯水(A)为原液，在磨口三角瓶中用工业天平称重，

3、配制含Ａ质量百分数为0％，20％，40％，60％，80％，100％的乙醇水溶液，每份溶液的总体积控制在15g左右。配好后盖紧塞子，以防挥发。摇匀后测定每份溶液的密度，其方法如下:用分析天平精确称量二个预先洗净烘干的比重瓶，然后盛满纯水(注意不得存留气泡)置于恒温槽中恒温10min。用滤纸迅速擦去毛细管膨胀出来的水。取出比重瓶，擦干外壁，迅速称重。2、同法测定每份乙醇—水溶液的密度。恒温过程应密切注意毛细管出口液面，如因挥发液滴消失，可滴加少许被测溶液以防挥发之误。五、数据记录与处理室温：25℃压强：100.6Kpa1、根据25℃时水的密度和称重结

4、果，求出比重瓶的容积。比重瓶容积的测定记录表温度：25℃纯水密度：比重瓶编号W0/gW1/gV0/dm3110.911220.52779.61652.根据所测不同组成溶液的质量数据，算出所配溶液的密度，并计算实验条件下各溶液的比容。不同组成溶液的密度、比容测定记录表溶液组成（含乙醇）/%100806040200比重瓶质量/W0(g)10.9112溶液的质量/W2(g)18.555718.947419.544919.835320.231820.4813溶液密度/ρ(kg/dm3)0.79490.83570.89780.92800.96920.995

5、2比容/V(dm3/kg)1.25801.19701.11381.07761.03171.00483、以比容为纵轴、乙醇的质量百分浓度为横轴作曲线。图1溶液的比容—乙醇质量分数关系图对曲线进行拟合，求的α=f（w2）二项式函数：α=f（w2）=2.46x-1.2x^2+1.0055．计算含乙醇20%,40%,60%的溶液中各组分的偏摩尔体积及100克该溶液的总体积。找出乙醇的质量分数为20%时所对应的溶液的比容α=1.04，由镜面曲线法过点（0.3，1.04）作曲线的切线。由图可得乙醇的质量分数为20%时，α水=1.00α乙醇=1.160则乙醇和

6、水的偏摩尔体积如下：V水=MH2O×αH2O=18×1.00=18.00mlV乙醇=MC2H5OH=46×1.160=53.36ml100g该溶液的总体积：V=M×α=103.60ml。同理知：40%时:V水=17.37ml,V乙醇=58.19ml.V=106.59ml.60%时:V水=16.92ml,V乙醇=57.04ml,V=111.57ml.80%时：V水=16.65ml,V乙醇=57.96ml,V=118.57ml.六、注意事项1.实际仅需配制四份溶液，可用移液管加液，但乙醇含量根据称重算得。2.为减少挥发误差，动作要敏捷。每份溶液用两比

7、重瓶进行平行测定或每份样品重复测定二次，结果取其平均值。3.拿比重瓶应手持其颈部。