天津师范大学：《物理化学实验》课程教学课件（PPT讲稿）偏摩尔体积的测定

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《物理化学实验》 天津师范大学化学学院 COLLEGE of CHEMISTRY

師载TP1958偏摩尔体积的测定The Determination of ThePartial Molar Volume

偏摩尔体积的测定 The Determination of The Partial Molar Volume

一实验的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NaCI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

一 实验目的 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NaCl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

二实验原理在定温定压下，由于A、B各组分的微小变化引起的二组分溶液的某一广度性质，如体积V的变化可表示为：avav(1)dV=dndngT.P.nBT.PnA1OnAOnBavav)T.P,nB)T,P,"AHonAonB则（1）式可表示为：(2)dV =V.dn +VBdn

二 实验原理 在定温定压下，由于A、B各组分的微小变化引 起的二组分溶液的某一广度性质，如体积V的 变化可表示为： , , , , ( ) ( ) T P n A T P n B B A A B V V dV dn dn n n   = +   （1） 令 , , ( ) A T P nB A V V n  =  , , ( ) B T P nA B V V n  =  则(1)式可表示为: A A B B dV V dn V dn = + (2)

(2)dV =V,dn +Vsdng其中，VA、VB分别称为组分A和组分B的偏摩尔体积。在T，P恒定条件下，式（2）两边积分可得(3)V=nV-nVB其中VA、VB彼此不是相互独立的，VA的变化将引起VB的变化，反之亦然。因而难于用（3）式直接求取 VA、VB

A A B B dV V dn V dn = + (2) 其中，ＶＡ、ＶＢ分别称为组分A和组分B的偏摩尔 体积。 在Ｔ，Ｐ恒定条件下，式（2）两边积分可得 V n V n V = − A A B B (3) 其中ＶＡ、ＶＢ彼此不是相互独立的，ＶＡ的变化 将引起ＶＢ的变化，反之亦然。因而难于用(3)式 直接求取ＶＡ、ＶＢ

(3)式可写成：V= naVm,A -ngQ其中，Vma为纯A的摩尔体积，Q定义为组分B的表观摩尔体积V-n.V.mA本实验是用0对/m作图法求取二组分体系的偏摩尔体积VA、VBo

(3)式可写成： V n V n Q = − A m A B , 其中，Vm,A为纯Ａ的摩尔体积， Q定义为组分 Ｂ的表观摩尔体积。 A mA B V n V Q n − = 本实验是用Q对 作图法求取二组分体系的偏摩 尔体积ＶＡ、ＶＢ。 m

经推导可以得到如下四个关系式1000(4)mppA(5)Q=Q+Vma/mm0(6)mA55.51aym2/m(7)m三T.P,nAavm其中，p为溶液的密度，PA为纯组分A的密度；m为溶液的质量摩尔浓度；MB为组分B的相对分子质量

经推导可以得到如下四个关系式 1000 ( ) B A A M Q m     = − + (4) 0 Q Q Q m m  = +  (5) 2 1 ( ) 55.51 2 A mA m Q V V m m  = −   (6) 0 , , 3 ( ) 2 B T P nA Q V Q m m  = +  (7) 其中，ρ为溶液的密度，ρＡ为纯组分A的密度；m为溶液的 质量摩尔浓度；ＭＢ为组分B的相对分子质量

在恒定的温度和压力下，通过称量组分A和组分B的质量，就可以计算出相应溶液的质量摩尔浓度m，通过称量溶液的质量，就可以得到溶液的密度p，组分A的密度p可以查表得到。i通过（4）式计算出相应的Q值。根据（5）式，若用0对Vm作图，则得到一直线

在恒定的温度和压力下，通过称量组分A和组分B的 质量，就可以计算出相应溶液的质量摩尔浓度m， 通过称量溶液的质量，就可以得到溶液的密度ρ， 组分A的密度ρＡ可以查表得到。通过(4)式计算出相 应的Q值。 根据(5)式，若用Q对 m 作图，则得到一直线

从图中可得到截距Q.和ae斜率am知道了，和后，根据需要，取不同的m值，通过式（6)Q0和式（7可以得到组分A和组分B在该浓度下的偏摩尔体积V和VBom

Q Q0 m 从图中可得到截距Q0和 斜率 Q m   知道了Q0 和 后，根据需 要，取不同的m值，通过式(6) 和式(7)可以得到组分A和组分 B在该浓度下的偏摩尔体积VA 和VB。 Q m  

三仪器和药品恒温槽，分析天平；比重瓶；磨口锥形瓶；量筒；烧杯(50mL）;滴管；NaCI；蒸馏水

三 仪器和药品 恒温槽，分析天平； 比重瓶；磨口锥形瓶; 量筒；烧杯(50mL)； 滴管；NaCl；蒸馏水