1、物理化學實驗物理化學實驗二零零五年九月實驗測量誤差實驗測量誤差一一 量的測定量的測定1.直接測量直接測量 2.間接測量間接測量 在這兩種測量方法中,直接測量比較簡單,但實驗中大多數(shù)測量問題都是通過間接測量手段解決的.二二 測量中的誤差測量中的誤差(一一) 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差1.儀器裝置本身的精確度; 如:儀器零點位不對,刻度不準,天平砝碼不準確2.儀器使用時的環(huán)境因素; 如:溫度 濕度 氣壓等.3.測量方法的限制; 如:公式不夠嚴密,方法中考慮不周.4.化學試劑純度不夠5.個人習慣性誤差. 系統(tǒng)誤差是恒差，因此增加測量次數(shù)是不能消除的，系統(tǒng)誤差是恒差，因此增加測量次數(shù)是不能消除的，通常采用幾種不

2、同的實驗技術，或采用不同的實驗方法通常采用幾種不同的實驗技術，或采用不同的實驗方法，或改變實驗條件，調(diào)節(jié)儀器，提高試劑的純度等以確，或改變實驗條件，調(diào)節(jié)儀器，提高試劑的純度等以確定有無誤差存在，并確定其性質(zhì)，然后設法消除或使之定有無誤差存在，并確定其性質(zhì)，然后設法消除或使之減少，以提高測量的準確度。減少，以提高測量的準確度。 （二）隨機誤差（二）隨機誤差 隨機誤差是指在實際相同條件下多次測量同一物理量時，其絕對值和符號都以不同可預料的方式變化的誤差。這是實驗者不能預料的其它因素對測量的影響所引起的。它在實驗中總是存在，無法完全避免，但它服從幾率分布。 （三）過失誤差（三）過失誤差 由于實驗者的

3、粗心,如標度看錯,記錄寫錯,計算錯誤所引起的誤差,稱為過失誤差 .這類誤差是無規(guī)則可尋的,必須要求實驗者處處小心,才能避免. 四四 如何提高測量結果的精密度和準確度如何提高測量結果的精密度和準確度 （一）盡量消除或減小可能引進的系統(tǒng)誤差（一）盡量消除或減小可能引進的系統(tǒng)誤差（二）（二） 縮小測量過程中的隨機誤差縮小測量過程中的隨機誤差（三）（三） 置信界限和可疑數(shù)據(jù)的舍棄置信界限和可疑數(shù)據(jù)的舍棄實驗一實驗一 液體飽和蒸氣壓的測定液體飽和蒸氣壓的測定一、實驗目的一、實驗目的 1用等壓計測定不同溫度時液體的飽和蒸氣壓，繪制用等壓計測定不同溫度時液體的飽和蒸氣壓，繪制蒸氣壓與溫度的關系曲線，并計算液

4、體的摩爾蒸氣發(fā)熱。蒸氣壓與溫度的關系曲線，并計算液體的摩爾蒸氣發(fā)熱。 2熟悉等壓計測定和飽和蒸氣壓的原理。熟悉等壓計測定和飽和蒸氣壓的原理。二、實驗原理二、實驗原理 純液體飽和蒸氣壓與溫度的關系可有克勞修斯-克拉貝龍方程式表示：若在一定溫度范圍內(nèi)，將上式作一定積分得： C為積分常數(shù)由實驗測得一系列溫度及飽和蒸氣壓數(shù)據(jù)。作lnp1/T圖，可得一直線，其斜率為A，由此可求算2lnevpmHdpdTRTlnevpmHpCRTevpmH三三 實驗裝置圖實驗裝置圖四、實驗步驟四、實驗步驟 1盛乙醇（教師已裝好）。 2使體系減壓500mmHg左右（1mmHg = 133.322Pa） 3測定不同溫度時的飽

5、和壓力。至少測4組數(shù)據(jù)，直到壓力計上讀數(shù)為0。4關閉壓力計，將溫度升至78，然后關閉恒溫控制器，待水浴均下降至等壓計液面相平時讀出溫度。五、數(shù)據(jù)處理五、數(shù)據(jù)處理1KTevpmH1實驗數(shù)據(jù): 室內(nèi)氣壓： Pa溫度T壓差PPa蒸氣壓Palnp 2繪制lnp1/T直線圖，由圖中之斜率計算乙醇在實驗溫度范圍內(nèi)的平均摩爾蒸發(fā)熱。 實驗二實驗二 燃燒熱的測定燃燒熱的測定一、實驗目的一、實驗目的 1用氧彈式量熱計測定萘的摩燃燒焓 2明確燃燒焓的定義，了解恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別. 3 了解氧彈式量熱計中主要部分的作用，掌握氧彈式熱計的實驗技術. 4學會雷諾圖解法，校正溫度改變值.二、實驗原理二、實驗原理

6、( )pmvmBQQv gRT 燃燒焓是指1mol物質(zhì)在等溫、等壓下與完全氧化時的焓變。在等溫、等壓下的燃燒熱。量熱法是熱力學實驗的一個基本方法。測定燃燒熱可以在等容條件下，也可以在等壓條件進行。等壓燃燒熱（ ）與等容燃燒（ ）之間的關系為： cmpmHQpQvQ 測量其原理是能量守恒定律，樣品完全燃燒放出的能量使量熱計本身及其周圍介質(zhì)（本實驗用水）溫度升高，測量了介質(zhì)燃燒前后溫度的變化，就可以求算該樣品的恒容燃燒熱。其關系如：QVW3.138L = KT （3）量熱計數(shù)的水當量K一般用純凈苯甲酸的燃燒來標定，苯甲酸的恒容燃燒熱QV = 26460Jg1。 因此燃燒前后溫度變化的測量值必須經(jīng)過

7、雷諾作圖法校正。其校正方法如下： 稱適量待測物質(zhì)，使燃燒后水溫升高1.52.0度，預先調(diào)節(jié)水溫低于環(huán)境濕度0.51.0度。然后將燃燒前后歷次觀察對時間作圖，連成FHID折線，見圖2(a)，圖中H相當于開始燃燒之點，D為觀察到最高的濕度讀數(shù)點，在環(huán)境溫度讀數(shù)點，作一平線JI交折線I，過I點作線垂線ab，然后將FH線和GD線外延交ab于A、C兩點。A點與C點所表示的溫度差即為欲求溫度和升高仍然可以按照同法校正，圖2（b）。圖2（a） 圖2（b） 測量熱效應的儀器稱作量熱計，本實驗用氧彈式量熱計測量燃燒熱。1. 攪動棒 2. 外筒 3. 內(nèi)筒 4. 墊腳 5. 氧彈 6. 傳感器 7. 點火按鍵8.

8、 電源開關 9. 攪拌開關 10. 點火輸出負極 11. 點火輸出正極12. 攪拌指示燈 13. 電源指示燈 14. 點火指示燈三三 實驗裝置圖實驗裝置圖四、實驗步驟四、實驗步驟1.測定萘的燃燒焓 (1)校品壓片及燃燒絲的準備 (2)充氧氣(3)燃燒和測量溫度 將充好氧氣的氧彈用萬用表檢查是否通路，將氧彈放入盛水桶內(nèi)。準確量已被調(diào)節(jié)到低到外筒溫度0.51.0的自來水3000cm3，倒入盛入桶內(nèi)，將控制器上各線路接好，開動攪拌馬達，待溫度穩(wěn)定上升，每隔一他鐘讀取溫度一次，讀10個點，按下點火開關，如果指示燈亮后熄掉，溫度迅速上升，則表示氧彈內(nèi)樣品已燃料，自按下點火開關后，每隔15秒讀一次溫度。待

9、溫度升至每分鐘上程式小于0.002，每隔1分鐘讀一次溫度，再讀10個點。2 苯甲酸的測定稱取1.000克苯甲酸用上面同樣的方法測定.五、數(shù)據(jù)記錄及處理五、數(shù)據(jù)記錄及處理數(shù)據(jù)記錄燃燒絲長度： 殘絲長度： 苯甲酸生： 外筒水溫： 溫差檔讀數(shù)： 基溫選擇： 前期溫度每分鐘讀數(shù)燃燒期溫度15秒讀數(shù)后期溫度每分鐘讀數(shù)123456789101T2TvQceH數(shù)據(jù)處理 1用圖解法求出苯甲酸燃燒引起量熱計量溫度變化的差值，并根據(jù)（3）式計算水當量K值。 2用圖解支求出萘燃燒引起量熱計溫度變化的差值，并根據(jù)（3）式計算萘的恒容燃燒 3根據(jù) 計算萘的摩爾燃燒焓vQ實驗三實驗三 二組分合金相圖二組分合金相圖用熱分析

10、法測繪錫-鉍二元合金相圖一、目的要求一、目的要求二、基本原理二、基本原理 金屬的熔點-組成圖可根據(jù)不同組成的合金的冷卻曲線求得冷卻曲線求得。將一種合金或金屬融后，使之逐漸冷卻，每隔一定時間記錄一次溫度，表示溫度與時間關系曲線稱為冷卻曲線或步冷曲線。具有圖所示的三種形狀的冷卻曲線。由這些冷卻曲線即可繪合金相圖。圖 典型冷卻曲線（虛線表示過冷效應）三、實驗步驟三、實驗步驟1按下圖連接好爐體電源線（地線鉤片擰在接地線上）。2裝好樣品，加入石墨粉，并在玻璃管中插入不銹鋼套管，放入爐體內(nèi)。3按下復位鍵，加熱燈亮，開始升溫，當溫度達到最高溫度時，可提起玻璃管左右傾斜搖晃幾次。4待溫度降低到需要記錄的溫度值

11、時，按四次定時鍵，數(shù)碼管顯示“60秒”，即60秒報時一次，操作人員可開始記錄溫度值。5當溫度降到“平臺”以下，停止記錄。如鉍錫合金“平臺”為130，平臺出現(xiàn)4-5次就可以停止記錄。 用上面的方法測定純Sn 20 Sn 42 Sn 60 Sn 80 Sn 純Bi的步冷曲線.四 數(shù)據(jù)處理1.作出各樣品的步冷曲線;2.由步冷曲線上的轉折點和平臺點的溫度和組成繪制相圖,找出低共熔點.實驗四實驗四 二組分液體相圖二組分液體相圖一、目的要求一、目的要求1實驗測定正丙醇-乙醇體系的沸點-組成圖（T-x圖2用阿貝折射儀測量液體和蒸汽的組成，了解折光率的測量原理和方法。二、實驗原理二、實驗原理二元液系的T-x圖

12、可分為三類： 圖 二元體系Tx圖 為了測定二元液系的T-x圖,本實驗采用簡單蒸餾瓶，用電熱套加熱。蒸餾并行上的冷凝器使平衡蒸氣凝聚在小玻璃槽中，然后從中取樣分析氣相組成。分析所用儀器是折光儀。先用它測定已知組成混合物的折光率，作出折光率對組成的工作曲線。用此曲線即可從測得樣品的折光率查出相應的組成。 三 實驗裝置圖圖 蒸餾瓶四、實驗步驟四、實驗步驟1測定純正丙醇、乙醇及標準混合物的折光率 2由記錄表二測定混合物折光率。3第一組添加乙醇的六次測量工作完畢后，將蒸餾瓶內(nèi)溶液從磨口倒出，趁熱用打氣球鼓入空氣將其吹干，重新加入20毫升乙醇，測其沸點。然后按記錄規(guī)定入正丙醇，用同法進行實驗。4 數(shù)據(jù)記錄

13、在下表中室溫： 氣壓： 正丙醇乙醇標準溶液折光率測定：正丙醇的分子百分率0%20%40%60%80%100%折 光 率記錄一：混合液之體積組成沸點()氣相冷凝液分析液相分析每次加正丙醇(ml)每次加乙醇(ml)折光率正丙醇分子%折光率正丙醇分子%200.51255102012記錄二：混合液編 號混合液近似組成，正丙醇分子%沸點()氣相冷凝液分析液相分析折光率正丙醇分子%折光率正丙醇分子%1*1002973924805606507308159310*0五 數(shù)據(jù)處理1 作工作曲線2. 由工作曲線查出氣相冷凝液和液相冷凝液的組成記錄在記錄二的表格里;3 用記錄二的表格里的數(shù)據(jù)做出相圖實驗五實驗五 苯

14、酚水二元系統(tǒng)苯酚水二元系統(tǒng)一、實驗目的一、實驗目的測定苯酚分系統(tǒng)的相互溶解曲線，及其臨界溶解溫度。二、基本原理二、基本原理 部分相溶液體的相互溶解度是隨溫度而改變的，常見的一種情況是：溫度升高，相互溶解度增加，繼續(xù)增高溫度，最后可以達到完全互溶，兩種液體以任何比例完全互溶的最低溫度，稱為上臨界溶解溫度。以苯酚與水的系統(tǒng)為例，苯酚在水中的溶解度（AC線）隨著溫度長高而增大；水在苯酚中的溶解度（BC線）也是這樣，所以在達到一個相當高的溫度時，兩溶解度曲線交于一點C。此時兩液體開始完全互溶，相當于C點的溫度即為苯酚水的上臨界溶解溫度。四、實驗步驟四、實驗步驟 1 用臺秤稱取5克苯酚（注意，苯酚有強腐

15、蝕性）放入夾套試管中并加入4毫升蒸餾水（用移液管滴加），蓋好塞子連同整套設備放入水浴中，夾套試管中的液面必須低于水浴的水面。 2 加熱試管內(nèi)液體溫度達60時，不停的攪拌試管中的溶液，當渾濁的溶液突然變?yōu)槌吻鍟r，記下溫度T1，接著把整套設備提出水浴外，繼續(xù)不停攪拌、冷卻，當混合液由澄清突然變?yōu)闇啙釙r，記下溫度T2，T1與T2應很接近，如相差超過0.2必須重新測定。 3 再在夾套試管中加入1ml水，重復以上操作，以后每次都只加1ml水進行測定，至測到的溫度達到最高而又下降了為止，再加入2ml水測一次，4毫升水測一次。五、結果處理五、結果處理記錄表格平均值122TT實驗次數(shù)12345678910加入

16、水的總毫升溫度T1T2水的百分含量 （1）算出各次混合物中水的重量百分組成。 （2）以水的重量百分組成為橫坐標，溶解溫度為縱坐標，作出苯酚水的相互溶解曲線，找出曲線最高點上臨界溶解溫度。注明臨界點的百分組成。實驗六實驗六 水溶液中形成金屬氫氧化物的水溶液中形成金屬氫氧化物的pH值值一、目的要求一、目的要求用pH滴定法測定水溶液中形成氫氧化鎳的pH值和氫氧化鎳的溶度積。二、基本原理二、基本原理 鹽溶液的pH值取決于其水解平衡。加酸時降低其pH值，通常不至生成沉淀，但加堿升高pH值，則將產(chǎn)生溶解度低的氫氧化物或堿式鹽沉淀?，F(xiàn)在來研究從水溶液中形成兩價金屬氫氧化物的問題。二價金屬的氫氧化物的溶度積用

17、下式表示。而：22SPMeOHKaa （1）WOHHKaa22WspMeHKKaa取對數(shù)：2lglg2lgWSPMeHKKaa因此：211lglglg22SPWM ePHKaK 例如用氫氧化鈉滴定硫酸鎳稀溶液時，在氫氧化鎳沉積以前，堿只消耗于中和溶液中的H+；溶液的PH值加很快；到氫氧化鎳開始沉淀，溶液的PH幾乎保持不變；直到金屬離子接近沉淀完畢，則繼續(xù)滴加的堿將導致PH又很快上升。以PH對滴定耗堿毫升數(shù)作圖，將得到圖1的曲線。與滴定曲線的水平臺階相應的PH即為形成氫氧化鎳的PH。根據(jù)滴定曲線上第一次出現(xiàn)的轉折點的金屬離子活度和PH，即可按（2）式算出氫氧化鎳的溶度積。圖1 PH滴定曲線三、實

18、驗步驟三、實驗步驟1用PH = 9.18標準緩沖溶液校正PH 計。2取5ml 0.5moldm3NiSO4溶液稀釋至50ml，倒入250ml燒杯中，然后浸入玻璃電極和甘汞電極，在電磁攪拌下，從滴定管中滴入0.1moldm3NaOH標準溶液。每次滴入1ml然后測定溶液的PH值。3為了準確繪出滴定曲線，以便確定轉折點位置，同上述方法，重新配置50ml NiSO4倒入燒杯中，用0.05moldm3NaOH溶液進行精滴，注意這時在轉折點附近每次滴加堿液的體積要小。四、記錄四、記錄NaOH標液的濃度： ； ；室溫： 加入0.1moldm3NaOH體積PH1加入0.05moldm3NaOH體積PH2六、數(shù)

19、據(jù)處理六、數(shù)據(jù)處理1由上表數(shù)據(jù)分別作出PH-VNaOH圖，由精滴的曲線上的平臺部分找到形成Ni(OH)2的PH值。2由精滴曲線上的第一個轉折點找到開始形成Ni(OH)2時加入NaOH溶液的毫升數(shù)。3計算開始形成Ni(OH)2時溶液中的NiSO4濃度。 4將“3”中算得的NiSO4濃度代入（2）式，計算Ni(OH)2的溶度積KSP。實驗七實驗七 旋光法測定蔗糖轉化反應的旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)速率常數(shù)一、目的要求一、目的要求1測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)和半衰期。2了解該反應的反應物濃度與旋光度之間的關系。3了解旋光儀的基本原理，掌握旋光儀正確使用方法。二、基本原理二、基本原理蔗糖在水中轉

20、化成葡萄糖和果糖，其反應為：它是一個二級反應的速率很慢，通常需要H+離子作用下進行。由于它是一個二級反應時水量存在的，盡管有部分水參加了反應，仍可近似地認為整個反應過程中水的濃度是恒定的；而且H+是催化劑，其濃度也保持不變。因此蔗糖轉化反應可看作一級反應。一級反應的速率方程可由下式表示kcdtdc(1)積分可得： 1nc=-kt+1nc0 （2）021CKKn693. 021當C=時，時間t可用t1/2表示，即為半衰期：t1/2= （3）(3)從（2）式，不難看出，在不同時間測定反應物的濃度，并以1nC對t作圖，可得一直線，由直線斜率即可求得反應速率常數(shù)k。然而反應是不斷進行的，要快速分析出反

21、應物的濃度的困難的。但蔗糖及其轉化產(chǎn)物具有旋光性，而且它們的旋光能力不同，故可以利用系統(tǒng)在反應進程中旋光度的變化來度量反應的進程。測量物質(zhì)旋光度所用的儀器稱為旋光儀。溶液的旋光度與溶液中可含旋光物質(zhì)的旋光能力、溶劑性質(zhì)，樣品管長度及溫度等均有關系。當其它條件均固定時，旋光度與反應物濃度c呈線性關系，即C （4）式中比例常數(shù)與物質(zhì)旋光能力、樣品管長度、溫度等有關。物質(zhì)的旋光能力用比旋光度來度量、比旋光度用下式表示： ADC, 110020 （5） 20D式中右上角的“20”表示實驗時溫度20，D是指用鈉燈光源D線的波長（即589nm）, 為測得的旋光度，1為管長度（dm）,CA為濃度（g/100

22、ml）。 20D 20D 20D作為反應物的蔗糖是右旋性物質(zhì)，其比旋光度=66.63；生成物中葡萄也是右旋性物質(zhì)，其比旋光度 =52.5,但果糖是左旋性物質(zhì)，基比旋光度=-91.9。由于生成物中果糖的左旋性比葡萄右旋性大，所以生成物呈現(xiàn)在左旋性質(zhì)。因此隨著反應的進行，系統(tǒng)的右旋角不斷減小，反應至某一瞬間，系統(tǒng)的旋光度可恰好等于零，而后就變成左旋，直至蔗糖完全轉化，這時左旋角達到最大值設系統(tǒng)最初的旋光度為:00C反（t=0,蔗糖尚未轉化） （6）系統(tǒng)最終的旋光度為:0C生蔗糖已轉化完全） （7） 當時間為t時，蔗糖濃度為C，此時旋光度為，即)(0CCCt生反（8）由（6）、（7）和（8）聯(lián)立可解

23、得：000生反C（9）ttC生反0（10）將（9）、（10）代入（2）式即得01)(1nktnt（11）顯然，以)(1tn對t作圖可得一直線，從直線斜率即可求得反應速率常數(shù)k。三、實驗步驟三、實驗步驟1.溶液配制及測試用臺秤稱取蔗糖(0.8moldm-3)放入燒杯中，用少量蒸餾水溶解（注意水過量），待蔗糖全部溶解后（溫度太低需加熱），并沖洗至100ml容量瓶中，若溶解渾濁需要過濾。2.反應中旋光系統(tǒng)t 的測定 移取25ml蔗糖溶液于干凈的錐形瓶中,再移取25ml、3moldm-3HC1往蔗糖溶液中注入，當HC1液流出一半時立即記時（作為起始時間），全加入后將其混合均勻，迅速用反應液蕩洗旋光管兩

24、次，然后將反應液注滿旋光管，蓋上玻璃片，注意匆使管存有氣泡，旋緊帽后放置在旋光計中測定旋光系統(tǒng)t。此后每隔5分鐘測一次t，測出兩個負值為止。 3. 的測定測定后，將管內(nèi)溶液倒回原錐形瓶內(nèi)，待24小時后再測，也可將溶液放入333.15K的水溶槽中（不可高于338.15K），并保溫30分鐘取出，待冷后測。四、記錄四、記錄tt實驗溫度： -t（分）0.8moldm-3蔗糖+3moldm-3HC1lg( - )五、數(shù)據(jù)處理五、數(shù)據(jù)處理1以1g( - )對t作圖，證明是否一級反應，并由直線斜率求出反應速度常數(shù)K。2由上述直線外推至t = 0，求得1g( - )，再代入式（11）中計算K值。3求出反應的半

25、衰期。t0實驗八實驗八 原電池電動勢的測定原電池電動勢的測定一、目的要一、目的要求求1測定Cu-Zn電池的電動勢和Cu、Zn電極的電極電勢2學會一些電極的制備和處理方法3掌握電池差計的測量原理和正確使用方法二、基本原理二、基本原理從化學熱力學知道，在恒溫、恒壓、可逆條件下，電池反應有以下關系： nFEG （1）測出該電池的電動勢E后，便可求得，進而又可求出其它熱力學函數(shù)。 下面以銅-鋅電池為例進行分析。4142Zn ZnSOmCuSOmCu當電池放電時，負極起氧化反應 :eZnZnZn222正極起還原反應 :CueCuCu222電池總反應為: 22CuCuZnZnZnZn22對于任一電池，其電

26、動勢等于兩電勢之差值，其計算式為： E=（右，還原電勢）（左，還原電勢） （2）對銅-鋅電池而言:2 02 /1ln2CucuCuRTFa（4） （3） 202/1lnZnZnZnRTZFa強電解質(zhì)的活度的物質(zhì)的平均質(zhì)量摩爾濃度和平均活度系數(shù)之間有以下關系:2Znam2Cuam本實驗用甘汞電極做二級標準在實驗溫度下測得的電極電勢T，由（3）式和（4）式可計算 。T三 實驗裝置圖四、實驗步驟四、實驗步驟1 電極制備2 電池組合(飽和KCl鹽橋 )Zn|ZnSO4(0.1000moldm3)|CuSO4(0.1000moldm3)|CuCu|CuSO4(0.0100moldm3)|CuSO4(0.

27、1000moldm3)|CuZn|ZnSO4(0.1000moldm3)|KCl(飽和)|Hg2Cl2|HgHg|Hg2Cl2|KCl(飽和)|CuSO4(0.1000moldm3)|Cu3 電動勢的測定五、數(shù)據(jù)處理五、數(shù)據(jù)處理1根據(jù)飽和甘汞電極的電極電勢溫度校正公式，計算實驗溫度時飽和甘汞電極的電極電勢： 飽和甘汞 = 0.24157.61104(T/K298) 2根據(jù)測定的各電池的電動勢及表1，分別計算銅、鋅電極的T 。0T02980298表1 298.15K時離子平均活度系數(shù) 濃 度電解質(zhì)0.100moldm30.010moldm3CuSO40.1600.400ZnSO40.1500.3

28、87( )(298.15)T0(298.15)0.337TV0(298.15)0.763TV 3根據(jù)有關公式計算CuZn電池的理論E理并與實驗值E實進行比較。一、目的要一、目的要求求1測定乙酸乙酯的皂化反應速率常數(shù)，了解反應活化能的測定方法；2了解二級反應的特點，學會用圖解計算法3熟悉電導率儀的使用。二、基本原理二、基本原理乙酸乙酯皂化是雙分子反應，其反應式為： CH3COOC2H5+Na+OHCH3COO+Na+C2H5OH在反應過程中，各物質(zhì)的濃度隨時間而改變，不同反應時間時OH的濃度可以通過間接測量溶液的電導率而求出。 實驗時將反應物CH3COOC2H5和NaOH采用相同的濃度a作為起始

29、濃度。設反應時間為t時，反應所生成的CH3COO和C2H5OH的濃度為x，那么，CH3COOC2H5和NaOH的濃度則為（ax），即實驗九實驗九 二級反應二級反應乙酸乙酯皂化乙酸乙酯皂化反應反應CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OHt = 0時aa00t = t時axaxxxt00 xaxa因為是雙分子反應，所以時間為t的反應速率和反應物濃度的關系為：d()()dxk ax axt（1）將上式積分可得： ()xkta ax（2）從式（2）中可看出，原始濃度a是已知的，只要測出t時的x，就可算出反應速率常數(shù)k。首先假定整個反應體系是在稀釋的水溶液中進行的，因此可以認為CH

30、3COONa是全部電離的，在本實驗中我們用測量溶液的電導率來求算x的變化。參與導電的離子有Na+、OH和CH3COO，而Na+在反應前后濃度不變，OH的遷移率比CH3COO的遷移率大得多。隨著時間的增加，OH不斷減少，CH3COO不斷增加，所以，體系的電導率不斷下降。顯然，體系電導率值的減少量和CH3COONa的濃度x的增大成正比，即: 當t = t時x = K(L0Lt) （3） 當t時a = K(L0L) （4）0000()()()()ttttK LLLLkta K LLLLa LL0ttLLaktLL或 可 寫 成（5）從直線方程式（5）可知，只要測定了L0、L以及一組Lt值以后，利用對

31、t作圖，應得一直線，直線的斜率就是反應速率常數(shù)k值和原始濃度a的乘積。k的單位為min1mol1L。實驗裝置圖實驗裝置圖 電導池 將CH3COOC2H5壓入A支管示意圖四、實驗步驟四、實驗步驟1. 電導率儀的調(diào)節(jié) 2. L和L0的測量： 將0.0100molL1CH3COONa裝入干凈的電導池的A支管中（如圖4-22），液面約高出鉑黑片1cm為宜。浸入25（或30）恒溫槽內(nèi)10min，然后接通電導率儀，測定其電導率，即為L0按上述操作，測定0.0100molL1的NaOH溶液的電導率為L0。3.Lt的測量： 將電導池的鉑黑電極浸于另一盛有蒸餾水的小燒瓶中，并置于恒溫槽中恒溫，再將電導池的A、B

32、支管用電吹風吹干。用移液管移取25mL 0.0200molL1NaOH溶液注入電導池的A支管中，用另一移液管移取25mL 0.0200molL1CH3COOC2H5注入B支管中，二個支管的管口均用塞子塞緊，以防止CH3COOC2H5揮發(fā)。將電導池置于恒溫槽中恒溫10min。在B支管的管口換上一鉆有小孔的瓶塞，用一洗耳球通過小孔將CH3COOC2H5迅速壓入A支管內(nèi)與NaOH溶液混合（如圖），當CH5COOC2H5被壓入一半時開始計時。再將A支管內(nèi)的混合液抽回B支管內(nèi)，復又壓入A以管內(nèi)，如此來回數(shù)次。用滴管從A支管中吸取混合液若干，將鉑黑電極從恒溫的蒸餾水中取出并用該混合液淋洗數(shù)次，隨即插入A支

33、管中進行電導率的測定，每隔5min測量一次，30min后，每隔10min測量一次，反應進行到1h后可停止測量。五、數(shù)據(jù)處理五、數(shù)據(jù)處理1將t、Lt、L0Lt、LtL、 列成數(shù)據(jù)表。0ttLLLL2以 對t作圖，得一直線。由直線的斜率算出反應速率常數(shù)k。0ttLLLL六、活化能的測定（選做）六、活化能的測定（選做）如果實驗時間允許，可依照上述操作步驟和計算方法，測定另一溫度下的反應速率常數(shù)k值，再按阿侖尼烏斯方程，計算反應的活化能。22111 2lnaEkTTkRTT實驗十實驗十 表面吸附量和表面張力表面吸附量和表面張力的測定的測定一、實驗目的一、實驗目的1用氣泡最大壓力法測定十六烷基三甲溴化銨

34、的表面張力，從而計算溶液在某一濃度時的表面吸附最。2熟悉數(shù)字壓力計的使用方法。二、實驗原理二、實驗原理按吉布斯吸附等溫式：ncddRTdcdRTC11 (1) 當 0時，0表示溶液表面張力隨濃度增加而降低，則溶液表面發(fā)生正吸附，此時溶液表面層濃度大于溶液內(nèi)部濃度。當 0時， 0表示溶液表面張力隨濃度增加而增加，則溶液表面發(fā)生負吸附，此時溶液表面層濃度小于溶液內(nèi)部濃度。dcddcd本實驗用表面活性物質(zhì)十六烷基三甲基溴化銨配制成一系列不同濃度的水溶液，分別測定這些溶液的表面張力，然后以 對1nc作圖得一曲線，求曲線上某一點的斜率 可計算相當于該點濃度時溶液的表面吸附量。ncdd12本實驗測定各溶液

35、的表面張力采用氣泡最大壓力法，此法原理是當毛細管與液面接觸時，往毛細管內(nèi)加壓（或在溶體系減壓）則可以在液面毛細管出口處形成氣泡。如果毛細管半徑很小，表面幾乎是平的，即這時的曲率半徑最大，隨著氣泡的形成，曲率半徑逐漸變小，直到形成半球形，這時曲率半徑R與毛細管半徑r相等，曲率半徑達最小值。此時附加壓力為產(chǎn)生氣泡最大的壓力。此時：rRp22當密度為 的液體作壓差計介質(zhì)時，測得與相應的最大壓差為。上式得：mmhKghrpr22其中K在一定溫度下僅與毛細管半徑r有關，稱毛細管儀器常數(shù)，此常數(shù)可從已知表面張力的標準物質(zhì)測得。 三 實驗裝置圖四、實驗步驟四、實驗步驟1實驗前將毛細管和試管用洗液洗凈，按圖裝好全套裝置，將溫度調(diào)至30。2在大試管中盛入水，放入毛細管，使毛細管管口剛好與液面相接觸，放入恒溫水浴中恒溫10分鐘，緩緩打開放水活塞，使氣泡從毛細管盡可能慢慢地放出（每分鐘46個氣泡），待氣泡均勻穩(wěn)定地放出時，讀取壓力計上的最大數(shù)值，讀三次，取平均值，計算毛細管常數(shù)K。3按上述方法將表面活性物質(zhì)水溶液依濃度從小到大的次序分別測定各自的值。4實驗完畢，洗凈玻璃儀器，關