物理化学实验报告:B-Z振荡

B-Z振荡反应

姓名:杨岳洋学号:2015012012(同组实验同学:张知行)

学号:2015012012 班级:材54

实验日期:2016年9月26日

助教:袁倩

1 引言

1.1 实验目的

1.了解Belousov-Zhabotinski反应(简称B-Z反应)的机理。

2.通过测定电位——时间曲线求得振荡反应的表观活化能。

1.2 实验原理

所谓化学振荡就是反应系统中某些物理量如组分的浓度随时间作周期性的变化。许多有机酸(如丙二酸、苹果酸、丁酮二酸等)的溴酸氧化反应系统能出现振荡现象,而且所用的催化剂也不限于金属铈离子,铁和锰等金属离子可起同样的作用。后来,人们笼统地称这类反应为B-Z反应。由实验测得的B-Z体系典型铈离子和溴离子浓度的振荡曲线如图1所示。

图1B-Z体系典型铈离子和溴离子浓度的振荡曲线

关于B-Z反应的机理,目前为人们普遍接受的是关于在硫酸介质中以金属铈离子作催化剂的条件下,丙二酸被溴酸氧化的机理,简称为FKN机理。其主要的反应步骤及各步骤的速率或速率系数归纳如下:

表1 FKN 机理

注:k i 代表第i 个反应步骤的速率,MA 和BrMA 分别为CH 2(COOH)2和BrCH(COOH)2的缩写。

按照FKN 机理,可对化学振荡现象解释如下:

当[Br -

]较大时,反应主要按表中的(1)、(2)、(3)进行,总反应为:

(11)

生成的Br 2按步骤(7)消耗掉。步骤(1)、(2)、(3)、(7)组成了一条反应链,称为过程A ,其总反应为:

(12)

当[Br -

]较小时,反应按步骤(5)和(6)进行,总反应为:

(13)

步骤(5)为该反应的速度控制步骤((5)的逆反应速率可忽略),这样有

O H Br H Br BrO 2233365+→+++--

O H COOH BrCH H COOH CH Br BrO 222233)(33)(32+→++++--

O H HBrO Ce H HBrO BrO Ce 2242332232++→+++++-

+

(14)

上式表明HBrO 2的生成具有自催化的特点,但HBrO 2的增长要受到步骤(4)的限制。(4)、(5)、(6)组成了另一个反应链,称为过程B 。其总反应为:

(15)

最后Br -

可通过步骤(9)和(10)而获得再生,这一过程叫做C 。总反应为: (16) 过程A 、B 、C 合起来组成了反应系统中的一个振荡周期。

当[Br -

]足够大时,HBrO 2按A 中的步骤(2)消耗。随着[Br -

]的降低,B 中的步骤(5)对HBrO 2的竞争愈来愈重要。当[Br -

]达到某个临界值[]时,自催化步骤(5)引起的

HBrO 2的生成速率正好等于过程A 中由步骤(2)引起的HBrO 2的消耗速率,即

(17)

由(17)式易得: 若已知实验的初始浓度,由(18)式可估算[]。

当时,[HBrO 2]通过自催化反应(13)很快增加,导致[Br -

]通过反应步

骤(2)而迅速下降。于是系统的主要过程从A 转换到B 。B 中产生的Ce 4+通过C 使Br -

再生,

[Br -

]慢慢回升;当时,体系中HBrO 2的自催化生成受到抑制,系统又从B

转换到A ,从而完成一个循环。

从上述的分析可以看出,系统中[Br -

]、[HBrO 2]和[Ce 4+]/[Ce 3+]都随时间作周期性地变化。

在实验中我们可以用溴离子选择电极和铂丝电极分别测定[Br -

] 和[Ce 4+]/[Ce 3+]随时间变化

的曲线。另外,如果用1/t 诱和1/t 振分别衡量诱导期和振荡周期反应速率的快慢,那么通过测定不同温度下的t 诱和t 振可估算表观活化能E 诱和E 振。

2 实验操作

2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图

计算机及接口一套(或其他电势差数据记录设备);THGD-0506高精度低温恒温槽(宁波天恒仪器厂);85-2型恒温磁力搅拌器(上海司乐仪器有限公司);反应器1个;铂电

]][][[]

[2352+-=H HBrO BrO k dt

HBrO d O H Ce HOBr H Ce BrO 24332454++→+++++-

++-++++→+++H CO Ce Br O H COOH BrCH Ce HOBr 6342)(423224-

r B ~

0]][][r B ~

[]][][[][222352=-=++-H HBrO k H HBrO BrO k dt

HBrO d -][]r B ~

[32

5

-=

BrO k k -

][3-

BrO -

r B ~

]r B ~

[][Br -

<]r B ~

[][Br -

>

极1个;饱和甘汞电极1个;滴瓶3个;量筒3个;2ml移液管1支;洗瓶1个;镊子1把;

0.02mol·dm-3硝酸铈铵;0.5mol·dm-3丙二酸;0.2mol·dm-3溴酸钾;0.8mol·dm-3硫酸。

2.2 实验条件:

实验室温度:22.6℃,实验室压强:101.8kpa,实验室湿度:68

2.3 实验操作步骤及方法要点

实验操作步骤

1.检查仪器药品。

2.按装置图(如图2所示)接好线路。

图2B-Z振荡反应实验装置图

1—计算机及其数据接口(或其他电势差数据记录设备),2—恒温浴槽,3—电极搅拌器,4—饱和甘汞电

极,5—溴离子选择电极。

3.接通相应设备电源,打开计算机运行“数据采集-BZ振荡”程序。

4.调节恒温槽温度为20℃。分别取7mL丙二酸、15mL溴酸钾、18mL硫酸溶液于干净的

反应器中,开动搅拌。点击“开始”,待基线走稳后,用移液管加入2mL硝酸铈铵溶液。

出现振荡后,待振荡周期完整重复8~10次后,点击“完成”,停止记录,命名存盘,记录恒温槽温度。

5.升高温度4℃,重复步骤4,直到32℃左右。

6.点击“退出”,关闭“数据采集-BZ振荡”程序,运行“BZ振荡”程序。

6.1 打开已保存的振荡曲线。

6.2 输入温度。

6.3 在图像区,按住鼠标左键、拖动鼠标,选定坐标范围。所选范围曲线坐标会在下方数据框内显示出来。在数据框内,鼠标移至坐标数据上时,其对应的数据点会在图像区标识出来。观察y轴值的变化,找出加入硝酸铈铵曲线变化的起点,点击选中该坐标,点击“诱导期起点”,右侧方框内显示即为诱导期起点,相应的数据点也会在图像区标识出来。以此类推,找出开始出现振荡曲线变化的前一点,确认为诱导期的起点。

6.4 选中某一峰值的坐标,点击“周期点”,右侧方框内显示的即为周期点,相应的数据点也会在图像区标识出来。每两个峰值的坐标为一组,其时间差即为一个振荡周期。选择8

个周期点。

6.5点击“ ”,确认的温度、诱导期、振荡周期就会显示在右侧方框内。各温度的数据交完毕后,点击“计算结果”,现实表现出活化能。

7. 拷贝数据文件,课后请自行进行数据处理,显示表现活化能。

实验中的注意事项

(1)各个组分的混合顺序对体系的振荡行为有影响。应在丙二酸、溴酸钾、硫酸混合均匀后,且当记录仪的基线走稳后,再加入硝酸铈铵溶液,为确定诱导期和振荡周期,此过程中数据采集软件要一直连续采集数据。

(2)反应温度可明显地改变诱导期和振荡周期,故应严格控制温度恒定。

(3)实验开始前需注意采用的饱和甘汞电极内部溶液与外部盐桥情况,如溶液缺少需及时补加。

(4)实验中溴酸钾试剂纯度要求高,同时防止对于任何试剂的污染。

(5)配制硝酸铈铵溶液时候,一定要在硫酸介质中配制,防止发生水解呈浑浊,反应采用的全部试剂都使用稀硫酸稀释,实验过程中需防止反应液滴到衣服上,如反应液流到电磁搅拌岐上,需及时擦拭干净,减少对仪器的腐蚀。

(6)为保证反应数据的准确性,所使用的反应容器一定要冲洗干净,转子位置及速度都必须加以控制,同时需要保证电极与反应液的接触以及磁子的位置(防止磁子旋转过程总碰到损坏电极)。

3.结果与讨论

3.1原始实验数据

图 3 20.00℃振荡体系电势差和时关系图

图 4 24.00℃振荡体系电势差和时关系图

200

400

600

800100012001400160018002000

-1250

-1200

-1150

-1100

-1050

-1000

-950

周期点

U (m V )

t (s)

诱导开始/终止点

200

400

600

800

1000

1200

800

10001200

1400

周期点

U (m V )

t (s)

诱导开始/终止点

图 5 28.00℃振荡体系电势差和时关系图

图 6 32.00℃振荡体系电势差和时关系图

计算公式: C RT

E

-

t 1ln += 3.2计算的数据、结果

200400600800

1000

1200

周期点

U (m V )

t (s)

诱导开始/终止点0

200400600800

1000

1200

周期点

U (m V )

t (s)

诱导开始/终止点

表 2 实验数据统计与计算

斜率b=-9510.66667,R 2

=0.90

根据C RT

E -t 1ln

+=诱,表现活化能E 诱=9510.66667*8.314=79071.7J/mol

L n (1/t 振)

1/T

斜率b=-7287.56667,R 2=0.96

根据C RT

E -t 1ln

+=振,表现活化能E 振=7287.56667*8.314=60588.8J/mol

3.3讨论分析

(1)对测定数据及计算结果的分析

经计算,表现活化能E 诱和E 振分别是79.1kJ/mol 和60.6kJ/mol ,但经过查阅文献,知 E 诱=35.45 kJ/mol ,E 振=63.79 kJ/mol ,可知 E 振的测定较准确,但E 诱的偏差较大。我认为这与诱导期的确定有很大的关系。理想的诱导期是电位出现突变,体系进入化学振荡状态,但本实验中测得的曲线都是较平滑的曲线。我在确定诱导期的时候是参照溶液加入的时间来确定的,一次在溶液加入与发生诱导之间有一些时间间隔,可能导致结果不太准确。

此外,E

的不仅测定的结果不太准确,而且其线性程度也不是很好,R 2

=0.90。我

认为,这是由于三个原因:第一,是由于体系温度的波动,导致振荡周期发生波动;第二,是由于振荡周期的测量误差,在四个温度的测定中,我发现随着反应时间的增加,振荡周期越来越大,这样只能获得一个平均值,而不同组之间去了不同顺次的周期,就会影响线性程度。 第三,则是其中一次反应效果不太理想所导致的。因为在观察反应的电动势差曲线时发现温度为24.00℃时仅仅发生两次振荡,效果并不是太好,可能与反应体系有关,因此需要重复实验来减小误差。

L n (1/t 振)

1/T

(2)实验过程中出现的异常现象

在温度为24.00℃时第一次测定时没有发生B-Z 振荡,第二次测定时振荡的效果不是很好,经分析可能与反应体系初有杂质有关,导致体系在发生反应前便受到了破坏,于是经过处理与故障排查之后,在温度为28.00℃和32.00℃又检测到了很好的振荡。

在温度为32.00℃检测中在个别点电势差出现为0的状况,进分析可能与检测时电路出现断路有关(接触不良),好在并没有对反应体系及测量结果造成影响。 (3)实验改进意见

减小温度梯度,增加试验组数,以获得更精确地实验结果。

4 结论

(1)反应中电势差的周期性变化反应溶液中相关离子浓度的周期性变化。 (2)随着温度的升高,诱导期与振荡周期均逐渐减小。

(3)经实验计算的表现活化能E 诱和E 振分别是79.1kJ/mol 和60.6kJ/mol ,由于实验误差等原因,与文献值还有一定的出入。

5 参考文献

[1] 朱文涛,物理化学,上册,北京:清华大学出版社,1995:8-14.

[2] 北京大学化学学院物理化学实验教学组,物理化学实验.北京:北京大学出版社,2002:102-106.

[3] 清华大学化学系物理化学实验编写组,物理化学实验.北京:清华大学出版社,1991:150-157.

[4] 贺德华,麻英,张连庆,基础物理化学实验.北京:高等教育出版社,2007:76-80. [5] 朱文涛,王军民,陈琳,简明物理化学,北京:清华大学出版社,2008:155-157.

6 附录

思考与讨论

(1)已知卤素离子(Cl -

,Br -

, I —

)都很易和 HBrO 2反应,如果在振荡反应的开始或是中间加入这些离子,将会出现什么现象?试用 FKN 机理加以分析。

答:若在振荡反应的开始加入,则因卤素离子与HBrO 2反应,会减缓HBrO 2的积累速率,如果卤素粒子过多,会导致 HBrO 2无法达到触发振荡反应的临界浓度,无法发生振荡。若在振荡中间加入,因临界溴离子浓度较小,会使得]r B ~

[]Br [-- ,体系转化至步骤 A ,如果量大的话,可能会使得振荡反应终止。

(2)为什么B-Z反应有诱导期?反应何时进入振荡期?

答:因为振荡涉及的关键物质HBrO2在一开始并不存在,需要由一系列的反应来进行积累,而且还存在着自身的分解反应,故需要一个较长的积累期,当它的生成速率与分解速率相等时,反应便进入振荡期。

(4)影响诱导期的主要因素有哪些?

答:反应温度、反应物浓度、卤素离子等杂质浓度、搅拌均匀程度。

(5)体系中什么样的反应步骤对振荡行为最为关键?

答:步骤A、B 形成竞争关系,通过HBrO2这个关键物质的生成、分解反应的相互竞争,来调配振荡过程的进行,通过催化剂铈离子来体现周期性的电位变化、颜色转化,而这个振荡所需的能量则由反应物丙二酸和溴酸根离子来提供,二者发生氧化还原反应来维持振荡,当这两者消耗完或者低于某一临界浓度时,振荡终止。

(6)介绍一个在实验室中容易做的振荡实验。

分别在3个容量瓶中配制如下的3种溶液:

①0.14 mol·dm-3的KIO3溶液。

②0.15 mol·dm-3丙二酸+0.024 mol·dm-3MnSO4+约2g·dm-3的淀粉。

③3.2 mol·dm-3H2O2+0.17 mol·dm-3HClO4。

将上述三种溶液等体积混合,过一会儿后,溶液会在深黄、蓝色和无色之间振荡。

(7)介绍一下的应用振荡反应实例。

化学振荡反应自20世纪50年代发现以来,在各方面的应用日益广泛,尤其是在分析化学中的应用较多。当体系中存在浓度振荡时,其振荡频率与催化剂浓度间存在依赖关系,据此可测定作为催化剂的某些金属离子的浓度。

此外,应用化学振荡还可测定阻抑剂。当向体系中加入能有效地结合振荡反应中的一种或几种关键物质的化合物时,可以观察到振荡体系的各种异常行为,如振荡停止,在一定时间内抑制振荡的出现,改变振荡特征(频率、振幅、形式)等。而其中某些参数与阻抑剂浓度间存在线性关系,据此可测定各种阻抑剂。另外,生物体系中也存在着各种振荡现象,如糖酵解是一个在多种酶作用下的生物化学振荡反应。通过葡萄糖对化学振荡反应影响的研究,可以检验糖尿病患者的尿液,就是其中的一个应用实例。

7 收获与建议

本此通过实验让我认识到一种全新的反应模式:B-Z振荡反应,通过实际的动手操作,我对该反应有了更深一步的理解,同时通过文献调研我也认识到了改反应在实际生活中的应

用。在仪器的使用上,这是第一次是用电脑来记录实验数据,同时学会了如何正确操作实验用电脑。

本次试验遇到无法发生振荡的突发情况,但是在我和同学们的冷静分析以及助教老师的悉心指导下还是成功的排除了故障,顺利的完成了实验,可见没有任何实验是一帆风顺的,总是存在或多或少的问题,但正是通过解决问题我们才能提出新的问题,从而提升自身的能力。

致谢:本实验是我在老师的悉心指导下完成的,老师悉心指导我们完成了实验的工作,并对我的实验操作提出了许多宝贵意见,在此表示衷心的感谢。在实验期间,张知行同学与我共同完成实验,在此向他表达我的感激之情。

建议:希望能使用实验室电脑上的软件进行数据的分析,可以与自己的处理进行比较。

大学物理化学实验报告---液体饱和蒸汽压的测定

纯液体饱和蒸汽压的测量 目的要求 一、 明确纯液体饱和蒸气压的定义和汽液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱 和蒸气压与温度的关系公式——克劳修斯-克拉贝龙方程式。 二、 用数字式真空计测量不同温度下环己烷的饱和蒸气压。初步掌握真空实验 技术。 三、 学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸 点。 实验原理 通常温度下(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称为蒸气压。蒸发1mol 液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。 液体的蒸气压随温度而变化,温度升高时,蒸气压增大;温度降低时,蒸气压降低,这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时,液体便沸腾,此时的温度称为沸点,外压不同时,液体沸点将相应改变,当外压为1atm (101.325kPa )时,液体的沸点称为该液体的正常沸点。 液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示: 2 m vap d ln d RT H T p ?= (1) 式中,R 为摩尔气体常数;T 为热力学温度;Δvap H m 为在温度T 时纯液体的摩尔 气化热。 假定Δvap H m 与温度无关,或因温度范围较小,Δvap H m 可以近似作为常数,积分上式,得: C T R H p +??-=1 ln m vap (2) 其中C 为积分常数。由此式可以看出,以ln p 对1/T 作图,应为一直线,直线的斜率为 R H m vap ?- ,由斜率可求算液体的Δvap H m 。 静态法测定液体饱和蒸气压,是指在某一温度下,直接测量饱和蒸气压,此 法一般适用于蒸气压比较大的液体。静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压,有升温法和降温法二种。本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压,所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置,如图1所示: 平衡管由A 球和U 型管B 、C 组成。平衡管上接一冷凝管,以橡皮管与压

液体饱和蒸气压的测定_物化实验报告

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一、实验部分 1.主要仪器药品和设备 1.1 主要药品 CCl4、二次水等 1.2 主要仪器 数字式温度-压力测定仪,循环水流泵,1/10刻度温度计,电磁搅拌器,电加热器,两口圆底烧瓶,真空缓冲瓶,安全瓶,直形冷凝管,搅拌磁子,真空脂,冷凝水循环系统 2.实验步骤 2.1 静态法测定饱和蒸气压 2.1.1 仪器装置 1-盛水大烧杯, 2-温度计,3-搅拌, 4-平衡管,5-冷凝管, 6-开口U型水银压 力计,7-缓冲瓶,8- 进气活塞,9-抽气活 塞,10-放空活塞, 11-安全瓶,12、13- 橡皮管,14-三通活 塞。 实际仪器略有 差异,压力温度数值 从温度-压力测定仪 中读出。 平衡管中加入 CCL4至容量的2/3. 2.1.2 检验气密性 打开油泵,再开缓冲瓶上连接油泵的活塞,使体系压力减少50 kPa。关闭活塞,若5 min压强变化少于0.3 kPa,则装置气密性良好。 2.1.3 测大气压下沸点 使体系与大气相通,水浴加热至78 ℃,停止加热不断搅拌。当b、c液面达到同一水平时,立即记下此时的温度和大气压力。重复测定,若连续两次测定沸点差小于0.05 ℃,则空气已排净,此时温度即为大气压下沸点。 2.1.4 测定不同压强下沸点 关闭通往大气的活塞。先开由泵,再开连油泵的活塞,使体系减压约6.7 kPa。关闭接油泵活塞,搅拌,至b、c液面达到同一水平时,立即记下此时的温度和大气压力。继续减压,测定其沸点。至压力差为50 kPa,结束实验,读大气压力。2.1.5 整理仪器 打开所有活塞,关闭搅拌器、温度-压力测定仪、冷凝水进出口及油泵开关,

物理化学实验报告_离子迁移数的测定

离子迁移数的测定——界面法 实验者:杨岳洋 同组实验者:张知行 学号:2015012012 班级:材54 实验日期:2016年9月19日 助教:袁倩 1 引言 1.1 实验目的 (1)采用界面法测定+H 的迁移数。 (2)掌握测定离子迁移数的基本原理和方法。 1.2 实验原理及公式 本实验采用的是界面法,以镉离子作为指示离子,测某浓度的盐酸溶液中氢离子的迁移数。 (1)当电流通过电解电池的电解质溶液时,两极发生化学变化,溶液中阳离子和阴离子分别向阴极和阳极迁移。假若两种离子传递的电荷量分别为+q 和-q ,通过的总电荷量为 -++=q q Q 每种离子传递的电荷量和总电荷量之比,称为离子迁移数。阴、阳离子的离子迁移数分别为 Q q t --= , Q q t ++= 且 1=+-+t t 在包含数种阴、阳离子的混合电解质溶液中,-t 和+t 各为所有阴、阳离子迁移数的总和。一般增加某种离子的浓度,则该离子传递电荷量的百分数增加离子迁移数也所制增加。但是对于仅含一种电解质的溶液,浓度改变使离子间的引力场改变,离子迁移数也会改变,但是变化的大小与正负因不同物质而异。 温度改变,迁移数也会发生变化,一般温度升高时,-t 和+t 的差别减小。 (2)在一截面均匀垂直放置的迁移管中,充满HCl 溶液,通以电流,当有电荷量为Q 的电 流通过每个静止的截面时, +t Q 当量的+H 通过界面向上走,-t Q 当量的- Cl 通过界面往下行。

假定在管的下部某处存在一个界面(a a '),在该界面以下没有+H ,而被其他的正离子(例如+ 2Cd )取代,则此界面将随着+H 往上迁移而移动,界面的位置可通过界面上下溶液性 质的差异而测定。例如,利用pH 的不同指示剂显示颜色不同,测出界面。在正常条件下,界面保持清晰,界面以上的一段溶液保持均匀,+H 往上迁移的平均速率,等于界面形成界面向上移动的速率。在某通电的时间t 内,界面扫过的体积为V ,+H 输送电荷的数量为该体积中+H 带电的总数,即 VCF q =+ 式中:C 为+H 的浓度,F 为法拉第常数,电荷量常以库[仑](C )表示。 (3)界面保持清晰的原理: Cd 阳极上Cd 氧化,进入溶液生成CdCl 2,逐渐顶替HCl 溶液,CdCl 2与HCl 不相混合,因为 +2Cd 淌度(u )较小,即++

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实验一、溶解焓的测定 一、实验名称:溶解焓的测定。 二、目的要求:(1)学会用量热法测定盐类的积分溶解焓。 (2)掌握作图外推法求真实温差的方法。 三、基本原理: 盐类的溶解通常包含两个同时进行的过程:一是晶格的破坏,为吸热过程;二是离子的溶剂化,即离子的水合作用,为放热过程。溶解焓则是这两个过程热效应的总和,因此,盐类的溶解过程最终是吸热还是放热,是由这两个热效应的相应大小所决定的。影响溶解焓的主要因素有温度、压力、溶质的性质以及用量等。热平衡式: △sol H m=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2 式中, sol H m 为盐在溶液温度及浓度下的积分溶解焓, J·mol , m1 , m2 分别为水和溶质的质量, M 为溶质的摩尔质量,kg·mol -1 ;C1 ,C 2 分别为溶剂水, kg; 溶质的比热容,J·kg -1;T 为溶解过程中的真实温差,K;C 为量热计的热容, J·K- 1 ,也称热量计常数.本实验通过测定已知积分溶解焓的标准物质 KCl 的 T ,标定出量热计热容 C 的值. 四、实验主要仪器名称: NDRH-2S型溶解焓测定实验装置1套(包括数字式温度温差测量仪1台、300mL简单量热计1只、电磁搅拌器1台);250mL容量瓶1个;秒表1快;电子 ;蒸馏水 天平1台;KCl;KNO 3 五、实验步骤: (1)量热计热容 C 的测定 ( 1 ) 将仪器打开 , 预热 . 准确称量 5.147g 研磨好的 KCl , 待用 . n KCl : n水 = 1: 200 (2)在干净并干燥的量热计中准确放入 250mL 温室下的蒸馏水,然后将温度传感器的探头插入量热计的液体中.打开搅拌器开关,保持一定的搅拌速度,待温差变化基本稳定后,读取水的温度 T1 ,作为基温. (3)同时, 每隔30s就记录一次温差值,连续记录8 次后, 将称量好的 5.174g KCl 经漏斗全部迅速倒入量热计中,盖好.10s记录一次温度值,至温度基本稳定不变,再每隔 30s记录一次温度的数值,记录 8 次即可停止. (4)测出量热计中溶液的温度,记作 T2 .计算 T1 , T2 平均值,作为体系的温度.倒出溶液,取出搅拌子,用蒸馏水洗净量热计. KNO3 熔解热的测定:标准称量 3.513g KNO3 ,代替 KCl 重复上述操作.

物理化学实验报告-溶解热的测定

物理化学实验报告 溶解热的测定 实验时间:2018年4月日 姓名:刘双 班级: 学号: 1.实验目的 (1)了解电热补偿法测量热效应的基本原理。 (2)用电热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热,通过计算或者作图求出硝酸钾在水中的微分溶解热、积分冲淡热和微分冲淡热。 (3)掌握微机采集数据、处理数据的实验方法和实验技术。 2.实验原理 物质溶解于溶剂过程的热效应称为溶解热,物质溶解过程包括晶体点阵的破坏、离子或分子的溶剂化、分子电离(对电解质而言)等过程,这些过程热效应的代数和就是溶解过程的热效应,溶解热包括积分(或变浓)溶解热和微分(或定浓)溶解热。把溶剂加到溶液中使之稀释,其热效应称为冲淡热。包括积分(或变浓)冲淡热和微分(或定浓)冲淡热。 溶解热Q:在恒温、恒压下,物质的量为n2的溶质溶于物质的量为n1的溶剂(或溶于某浓度的溶液)中产生的热效应。 积分溶解热Qs:在恒温、恒压下,1mol溶质溶于物质的量为n1的溶剂中产生的热效应。 微分溶解热(eQ en2)n 1 :在恒温、恒压下,1mol溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液中 的热效应。 冲淡热:在恒温、恒压下,物质的量为n1的溶剂加入到某浓度的溶液中产生的热效应。 积分冲淡热Q d:在恒温、恒压下,把原含1mol溶质和n02mol溶剂的溶液冲淡到含溶剂为n01mol时的热效应,为某两浓度的积分溶解热之差。 微分冲淡热eQ en1n 2或eQ S en0n 2 :在恒温、恒压下,1mol溶剂加入到某一确定浓度的无限 量的溶液中产生的热效应。 它们之间的关系可表示为:

dQ=eQ 1n 2 dn1+ eQ 2n 1 dn2 上式在比值n1 n2 恒定下积分,得: Q=eQ en1 n2 n1+ eQ en2 n1 n2 Q n2=Q s,令:n1 n2 =n0,则有: ?Q ?n1 = ?(n2Q s ?n2n0 =( ?Q s ?n0 ) Q d=Q s n01?Q s n02 其中积分溶解热Q s可以直接由实验测定,其他三种可以由Q s?n0曲线求得。 欲求溶解过程中的各种热效应,应先测量各种浓度下的的积分溶解热。可采用累加的方法,先在纯溶剂中加入溶质,测出热效应,然后再这溶液中再加入溶质,测出热效应,根据先后加入的溶质的总量可计算出n0,而各次热效应总和即为该浓度下的溶解热。本实验测量硝酸钾溶解在水中的溶解热,是一个溶解过程中温度随反应的进行而降低的吸热反应,故采用电热补偿法测定。先测定体系的初始温度T,当反应进行后温度不断降低时,由电加热法使体系复原到起始温度,根据所耗电能求出热效应Q。 3.仪器和试剂 反应热测量数据采集接口装置: NDRH-1型,温度测量范围0~40℃,温度测量分辨率0.001℃,电压测量范围0~20V,电压测量分辨率0.01V,电流测量范围0~2A,电流测量分辨率0.01A。 精密稳流电源:YP-2B型。 微机、打印机。 量热计(包括杜瓦瓶,搅拌器,加热器,搅拌子)。 称量瓶8只,毛笔,研钵。 硝酸钾(A.R.) 4.实验操作 (1)取8个称量瓶,分别编号。 (2)取KNO3于研钵中,研磨充分。 (3)分别称量约 2.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0、4.0、4.5g 研磨后的硝酸钾,放入 8 个称量瓶中,并精确称量瓶子与药品的总质量。记录下所称量的数据。 (4)使用0.1g精度的天平称量216.2g的去离子水,放入杜瓦瓶中,将杜瓦瓶放在磁力搅

大学物理化学实验报告-络合物的磁化率的测定

物理化学实验报告 院系化学化工学院 班级化学 061 学号 13 姓名沈建明

实验名称 络合物的磁化率的测定 日期 同组者姓名 史黄亮 室温 ℃ 气压 kPa 成绩 一、目的和要求 1、掌握古埃(Gouy )法磁天平测定物质磁化率的基本原理和实验方法; 2、通过对一些络合物的磁化率测定,推算其不成对电子数,判断这些分子的配键类型 二、基本原理 物质的磁性一般可分为三种: 顺磁性, 反磁性和铁磁性。 a .反磁性是指磁化方向和外磁场方向相反时所产生的磁效应。反磁物质的χD < 0(电子的拉摩进动产生一个与外磁场方向相反的诱导磁矩,导致物质具有反磁性)。 b. 顺磁性是指磁化方向和外磁场方向相同时所产生的磁效应,顺磁物质的 Xp > 0。(外磁场作用下,粒子如原子、分子、离子,中固有磁矩产生的磁效应)。 c. 铁磁性是指在低外磁场中就能达到饱和磁化,去掉外磁场时,磁性并不消失,呈现出滞后现象等一些特殊的磁效应。 d. 摩尔磁化率: 古埃法测定物质的摩尔磁化率( )的原理 通过测定物质在不均匀磁场中受到的力,求出物质的磁化率 。 把样品装于园形样品管中,悬于两磁极中间,一端位于磁极间磁场强度最大区域 H ,而另一端位于磁场强度很弱的区域 H 0,则样品在沿样品管方向所受的力F 可表示为: M χH F mH Z χ?=?P P D M χχχχ≈+=

其中:m 为样品质量,H 为磁场强度, 为沿样品管方向的磁场梯度。 本实验用摩尔氏盐(六水合硫酸亚铁铵)标定外磁场强度H 。测定亚铁氰化钾 和硫酸亚铁的摩尔磁化率,求金属离子的磁矩并考察电子配对状况。 三、仪器、试剂 MB-1A 磁天平(包括电磁铁,电光天平,励磁电源) 1套 软质玻璃样品管 1只 角匙 1只 漏斗 1只 莫尔氏盐(NH 4)2SO 4·FeSO 4·6H 2O (分析纯) FeSO 4·7H 2O (分析纯) K 4Fe(CN)6·3H 2O (分析纯) 四、实验步骤 1. 磁场强度(H )的测定 : 用已知摩尔磁化率的莫尔氏盐标定某一固定励磁电流时的磁场强度(H ).励磁电流变化0A →3A →→4A →→3A →0A ,分别测定励磁电流在各值下的天平的读数(4A 的值可以不读,持续2分钟左右,消磁),用同一仪器在同等条件下进行后续的测定。 具体操作如下: (1)把样品管悬于磁场的中心位置,测定空管在加励磁电流前,后磁场中的重 量。求出空管在加磁场前,后的重量变化管 ,重复测定三次读数,取平均值。 (2)把已经研细的莫尔氏盐通过小漏斗装入样品管,样品高度约为8m (此时样 品另一端位于磁场强度H=0处)。读出样品的高度,要注意样品研磨细小,装样均匀不能有断层。测定莫尔氏盐在加励磁电流前,后磁场中的重量。求出在加磁场前后的重量变化样品+管,重复测定三次读数,取平均值。 2.样品的莫尔磁化率测定: 把测定过莫尔氏盐的试管擦洗干净,把待测样品 ,分别装在样品管中,按着上述步骤(1) ,(2)分别测定在加磁场前,后的重量。求出重量的变化(管和样品+管),重复测定三次读数,取 H Z ??[]462()3K Fe CN H O ?4 2 7FeSO H O ?

物理化学实验报告-BZ振荡反应

物理化学实验报告 BZ 振荡反应 1.实验报告 (1)了解BZ 反应的基本原理。 (2)观察化学振荡现象。 (3)练习用微机处理实验数据和作图。 2. 实验原理 化学振荡:反应系统中某些物理量随时间作周期性的变化。 BZ 体系是指由溴酸盐,有机物在酸性介质中,在有(或无)金属离子催化剂作用下构成的体系。有苏联科学家Belousov 发现,后经Zhabotinski 发现而得名。 本实验以 +4 ~ CH 2(COOH)2 ~ H 2SO 4作为反映体系。该体系的总反应为: 体系中存在着下面的反应过程。 过程A : 2 3 过程B : 4 5 6 Br - 的再生过程: 当[Br - ]足够高时,主要发生过程A ,2反应是速率控制步骤。研究表明,当达到准定态 当[Br -]低时,发生过程B ,Ce +3 被氧化。4反应是速率控制步骤。4.5反应将自催化产生HBrO 2

可以看出:Br - 和 HbrO 2的。当K 3 [Br - ]>K 4时,自催化过程不可能发生。自催化是BZ 振荡反应中必不可少的步骤,否则该振荡不能发生。研究表明,Br - 的临界浓度为: 若已知实验的初始浓度,可由上式估算[Br - ]crit 。 体系中存在着两个受溴离子浓度控制的过程A 和过程B ,当[Br - ]高于临界浓度[Br - ]crit 时发生过程A ,当[Br - ]低于[Br -]crit 时发生过程B 。[Br - ]起着开关的作用,他控制着A,B 之间的变化。这样体系就在过程A 、过程B 间往复振荡。 在反应进行时,系统中[Br - ]、[HbrO 2]、[Ce +3 ]、[Ce +4 ]都随时间作周期性的变化,实验中,可以用溴离子选择电极测定[Br - ],用铂丝电极测定[Ce +4 ]、[Ce +3 ]随时间变化的曲线。溶液的颜色在黄色和无色之间振荡,若再加入适量的FeSO 4邻菲咯啉溶液,溶液的颜色将在蓝色和红色之间振荡。 从加入硫酸铈铵到开始振荡的时间为t 诱 ,诱导期与反应速率成反比。 即 并得到 本实验使用的BZ 反应数据采集接口系统,并与微型计算机相连。通过接口系统测定电极的电势信号,经通讯口传送到PC 。自动采集处理数据。 3.实验仪器与试剂 BZ 反应数据采集接口系统 恒温槽 溴酸钾0.25 mol ·dm -3 磁力搅拌器 硫酸3.00 mol ·dm -3 丙二酸0.45mol ·dm -3 硫酸铈铵4×10-3 mol ·dm -3 微型计算机 反应器 4.实验步骤

凝固点-物化实验报告

实验7 凝固点降低法测定摩尔质量 姓名:憨家豪;学号:2012012026;班级:材23班;同组实验人员:赵晓慧 实验日期:2014-3-8;提交报告日期:2014-3-15 带实验的助教姓名:袁斌 1. 引言 1.1 实验目的 1.用凝固点降低法测定尿素的摩尔质量。 2.学会用步冷曲线对溶液凝固点进行校正。 3.通过本实验加深对稀溶液依数性的认识。 1.2 实验原理 稀溶液具有依数性,凝固点降低是依数性的一种表现,它与溶液质量摩尔浓度的关系为: *×f f f f B T T T K b ?=-= 式中:f T ?为凝固点降低值,* f T 、f T 分别为纯溶剂、溶液的凝固点,B b 为溶液质量摩尔浓度,f K 为凝固点降低常数,它只与所用溶剂的特性有关。如果稀溶液是由质量为B m 的溶质溶于质量为A m 的溶剂中而构成,则上式可写为: 1000× ×B f f A m T K M m ?= 即 310B f f A m M K T m =? 式中: f K 为溶剂的凝固点降低常数(单位为K ·kg ·mol -1 );M 为溶质的摩尔质量(单位为g ·mol -1 )。 如果已知溶液的f K 值,则可通过实验测出溶液的凝固点降低值 f T ?,利用上式即可求出溶质的摩尔质量。 常用溶剂的f K 值见下表1。 表1 常用溶剂的f K 值

实验中,要测量溶剂和溶液的凝固点之差。对于纯溶剂如图1所示,将溶剂逐渐降低至过冷(由于新相形成需要一定的能量,故结晶并不析出),温度降低至一定值时出现结晶,当晶体生成时,放出的热量使体系温度回升,而后温度保持相对恒定。对于纯溶剂来说,在一定压力下,凝固点是固定不变的,直到全部液体凝固成固体后才会下降。相对恒定的温度即为凝固点。 对于溶液来说,除温度外还有溶液浓度的影响。当溶液温度回升后,由于不断析出溶剂晶体,所以溶液的浓度逐渐增大,凝固点会逐渐降低。因此,凝固点不是一个恒定的值。如把回升的最高点温度作为凝固点,这时由于已有溶剂晶体析出,所以溶液浓度已不是起始浓度,而大于起始浓度,这时的凝固点不是原浓度溶液的凝固点。要精确测量,应测出步冷曲线,按图1(b )所示方法,外推至f T 校正。 图1 溶剂和溶液的步冷曲线 2. 实验操作 2.1 实验用品、仪器型号及测试装置示意图 SWC-IID 精密数字温度温差仪、冷阱、大试管、移液管(25 mL )、85-2型恒温磁力搅拌器、DC-2010节能型智能恒温槽、分析天平。 去离子水,尿素(分析纯)。 测试装置示意图(如下)

化学实验报告格式

化学实验报告格式 导读:本文是关于化学实验报告格式的文章,如果觉得很不错,欢迎点评和分享! 【篇一:化学实验报告的格式】 1、实验题目 编组 同组者 日期 室温 湿度 气压 天气 2、实验原理 3、实验用品试剂仪器 4、实验装置图 5、操作步骤 6、注意事项 7、数据记录与处理 8、结果讨论 9、实验感受(利弊分析) 【篇二:高一化学实验报告格式】

1:实验目的,具体写该次实验要达到的要求和实现的任务。 2:实验原理,是写你这次实验操作是依据什么来完成的,一般你的实验书上都有,你总结一下就行。 3:实验用品,包括实验所用器材,液体和固体药品等。 4:实验步骤: 5:实验数据记录和处理。 6:问题分析及讨论 【篇三:化学实验报告格式】 化学实验报告格式示例例一定量分析实验报告格式 (以草酸中H2C2O4含量的测定为例) 实验题目:草酸中H2C2O4含量的测定 实验目的: 学习NaOH标准溶液的配制、标定及有关仪器的使用; 学习碱式滴定管的使用,练习滴定操作。 实验原理: H2C2O4为有机弱酸,其Ka1=5、9×10-2,Ka2=6、4×10-5、常量组分分析时cKa1>10-8,cKa2>10-8,Ka1/Ka2<105,可在水溶液中一次性滴定其两步离解的H+: H2C2O4+2NaOH===Na2C2O4+2H2O 计量点pH值8、4左右,可用酚酞为指示剂。 NaOH标准溶液采用间接配制法获得,以邻苯二甲酸氢钾标定:-COOK

-COOH +NaOH=== -COOK -COONa +H2O 此反应计量点pH值9、1左右,同样可用酚酞为指示剂。 实验方法: 一、NaOH标准溶液的配制与标定 用台式天平称取NaOH1g于100mL烧杯中,加50mL蒸馏水,搅拌使其溶解。移入500mL试剂瓶中,再加200mL蒸馏水,摇匀。 准确称取0、4~0、5g邻苯二甲酸氢钾三份,分别置于250mL 锥形瓶中,加20~30mL蒸馏水溶解,再加1~2滴0、2%酚酞指示剂,用NaOH标准溶液滴定至溶液呈微红色,半分钟不褪色即为终点。 二、H2C2O4含量测定 准确称取0、5g左右草酸试样,置于小烧杯中,加20mL蒸馏水溶解,然后定量地转入100mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。 用20mL移液管移取试样溶液于锥形瓶中,加酚酞指示剂1~2滴,用NaOH标准溶液滴定至溶液呈微红色,半分钟不褪色即为终点。平行做三次。 实验数据记录与处理:

大学物理化学实验报告

年月日评定: 姓名:学号: 年级:专业: 室温:大气压: 一、实验名称:BET容量法测定固体的比表面积 二、实验目的: 三、实验原理: 四、实验数据及处理: 五、讨论思考: 1. 氮气及氢气在该实验中的作用是什么? 2. 若用Langmuir方法处理测量得到的数据,样品的比表面偏大还是偏 小?

年月日评定:姓名:学号: 年级:专业: 室温:大气压: 一、实验名称:恒温水浴的组装及其性能测试 二、实验目的: 三、实验原理: 四、实验数据及处理: 请完成下表: 表1 恒温槽灵敏度测量数据记录

五、作图: 以时间为横坐标,温度为纵坐标,绘制25℃和30℃的温度—时间曲线,求算恒温槽的灵敏度,并对恒温槽的性能进行评价。 六、讨论思考: 1. 影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些,试作简要分析? 2. 欲提高恒温槽的控温精度,应采取哪些措施?

年月日评定: 姓名:学号: 年级:专业: 室温:大气压: 一、实验名称:最大泡压法测定溶液的表面张力 二、实验目的: 三、实验原理: 四、实验数据及处理 1.以纯水的测量结果计算仪器毛细管常数K′,纯水的表面张力σ查书附录。 ?p1=?p2=?p3= 平均值:?p=K′=σ /?p 2.计算各溶液的σ值(K′=σ /?h) 表1 各溶液的表面张力σ c/mol· L-1 σ /N·m-1 3.做σ-c图,并在曲线上取十个点,分别做出切线,求得对应的斜率(dσ -d c)r,求算各浓度的吸附量Γ,附图。

表2 各溶液的吸附量 4. 做(c /Γ)-c 图,由直线斜率求其饱和吸附量∞Γ,并计算乙醇分子的横 截面积σB ,附图。 表3 c /~c 数据表 斜率= ,∞Γ= , σB =1/∞ΓL = 五、讨论思考: 1. 与文献值(见书中附录)对照,检验你的测定结果,并分析原因。 2. 增(减)压速率过快,对测量结果有何影响?表面张力测定仪的清洁与 否和温度之不恒定对测量结果有何影响?

燃烧热物化实验报告

燃烧热的测定 姓名:憨家豪学号:2012012026 班级:材23 同组人:赵晓慧 实验日期:2014年4月19日提交报告日期:2014年4月20日 实验老师姓名:郭勋 1 引言 1.1实验目的 (1)熟悉弹式量热计的原理、构造及使用方法; (2)明确恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系; (3)掌握温差测量的实验原理和技术; (4)学会用雷诺图解法校正温度改变值; 1.2实验原理 在指定温度及一定压力下,1 mol物质完全燃烧时的定压反应热,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧热,记作△c H m。通常,完全燃烧是指C→CO2(g),H2→H2O(l),S→SO2(g),而N、卤素、银等元素变为游离状态。由于在上述条件下△H=Q p,因此△c H m也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p。 在实际测量中,燃烧反应在恒容条件下进行(如在弹式量热计中进行),这样直接测得的是反应的恒容热效应Q v(即燃烧反应的△c U m)。若反应系统中的气体均为理想气体,根据热力学推导,Q p和Q v的关系为 Q P=Q V+?nRT(1)式中:T——反应温度,K; ?n——反应前后产物与反应物中气体的物质的量之差; R——摩尔气体常数。

通过实验测得Q V值,根据上式就可计算出Q P,即燃烧热的值。 测量热效应的仪器称作量热计。量热计的种类很多。一般测量燃烧热用弹式量热计。本实验所用量热计和氧弹结构如图2-2-1和图2-2-2所示。实验过程中外水套保持恒温,内水桶与外水套之间以空气隔热。同时,还对内水桶的外表面进行了电抛光。这样,内水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成一个绝热体系。 弹式量热计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及

物理化学实验报告:离子迁移数的测定

物理化学实验报告:离子迁移数的测定

离子迁移数的测定——界面法 实验者:杨岳洋 同组实验者:张知行 学号:2015012012 班级:材54 实验日期:2016年9月19日 助教:袁倩 1 引言 1.1 实验目的 (1)采用界面法测定+ H 的迁移数。 (2)掌握测定离子迁移数的基本原理和方法。 1.2 实验原理及公式 本实验采用的是界面法,以镉离子作为指示离子,测某浓度的盐酸溶液中氢离子的迁移数。 (1)当电流通过电解电池的电解质溶液时,两极发生化学变化,溶液中阳离子和阴离子分别向阴极和阳极迁移。假若两种离子传递的电荷量分别为+ q 和- q ,通过的总电荷量为 - ++=q q Q 每种离子传递的电荷量和总电荷量之比,称为离子迁移数。阴、阳离子的离子迁移数分别为

Q q t --= , Q q t ++ = 且 1 =+-+ t t 在包含数种阴、阳离子的混合电解质溶液中, - t 和+ t 各为所有阴、阳离子迁移数的总和。一般增加 某种离子的浓度,则该离子传递电荷量的百分数增加离子迁移数也所制增加。但是对于仅含一种电解质的溶液,浓度改变使离子间的引力场改变,离子迁移数也会改变,但是变化的大小与正负因不同物质而异。 温度改变,迁移数也会发生变化,一般温度升高时,- t 和+ t 的差别减小。 (2)在一截面均匀垂直放置的迁移管中,充满HCl 溶液,通以电流,当有电荷量为Q 的电流通 过每个静止的截面时, + t Q 当量的+ H 通过界面向上走,- t Q 当量的- Cl 通过界面往下行。假定在管的 下部某处存在一个界面(a a '),在该界面以下没有+ H ,而被其他的正离子(例如+ 2Cd )取代,则 此界面将随着+ H 往上迁移而移动,界面的位置可 通过界面上下溶液性质的差异而测定。例如,利用pH 的不同指示剂显示颜色不同,测出界面。

大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定.docx

大学物理化学实验报告-原电池电动势的测 定 篇一:原电池电动势的测定实验报告_浙江大学 (1) 实验报告 课程名称:大学化学实验p实验类型:中级化学实验实验项目名称:原电池电动势的测定 同组学生姓名:无指导老师冷文华 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、实验材料与试剂(必填)四、实验器材与仪器(必填)五、操作方法和实验步骤(必填)六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析(必填)八、讨论、心得 一、实验目的和要求 用补偿法测量原电池电动势,并用数学方法分析二、实验原理: 补偿法测电源电动势的原理: 必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势,因为有电流通过电极时,极化作用的存在将无法测得可逆电动势。 为此,可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势,使电路中没有电流通过,这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势e。 如图所示,电位差计就是根据补偿法原理的,它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。 ① 工作电流电路:首先调节可变电阻rp,使均匀划线ab上有一定的电势降。 ② 标准回路:将变换开关sw合向es,对工作电流进行标定。借助调节rp 使得ig=0来实现es=uca。③ 测量回路:sw扳回ex,调节电势测量旋钮,直到ig=0。读出ex。 uj-25高电势直流电位差计: 1、转换开关旋钮:相当于上图中sw,指在n处,即sw接通en,指在x1,即接通未知电池ex。 2、电计按钮:原理图中的k。 3、工作电流调节旋钮:粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻rp。

-1-2-3-4-5-6 4、电势测量旋钮:中间6只旋钮,×10,×10,×10,×10,×10,×10,被测电动势由此 示出。 三、仪器与试剂: 仪器:电位差计一台,惠斯登标准电池一只,工作电源,饱和甘汞电池一支,银—氯化银电极一支,100ml容量瓶5个,50ml滴定管一支,恒温槽一套,饱和氯化钾盐桥。 -1 试剂:0.200mol·lkcl溶液 四、实验步骤: 1、配制溶液。 -1-1-1-1 将0.200 mol·l的kcl溶液分别稀释成0.0100 mol·l,0.0300 mol·l,0.0500 mol·l,0.0700 -1-1 mol·l,0.0900 mol·l各100ml。 2、根据补偿法原理连接电路,恒温槽恒温至25℃。 3、将转换开关拨至n处,调节工作电流调节旋钮粗。中、细,依次按下电计旋钮粗、细,直至检流计 示数为零。 4、连好待测电池,hg |hg2cl2,kcl(饱和)‖kcl(c)|agcl |ag 5、将转换开关拨至x1位置,从大到小旋转测量旋钮,按下电计按钮,直至检流计示数为零为止,6个 小窗口的读数即为待测电极的电动势。 -1-1-1-1 6、改变电极中c依次为0.0100 mol·l,0.0300 mol·l,0.0500 mol·l,0.0700 mol·l,0.0900 -1 mol·l,测各不同浓度下的电极电势ex。

物化实验报告册

《物理化学实验》 报告册 —学年第学期 专业: 班级: 姓名: 学号:

物理化学实验是继无机化学实验、分析化学实和有机化学实验之后的一门基础实验课。综合了化学领域中各分支所需的基本研究工具和方法,通过实验的手段,研究物质的物理化学性质以及这些物理化学性质与化学反应之间的关系,从而形成规律的认识,使学生掌握物理化学的有关理论、实验方法和实验技术,以培养学生分析问题和解决问题的能力。 物理化学实验的主要目的是使学生能够掌握物理化学实验的基本方法和技能,从而能够根据所学原理设计实验,正确选择和使用仪器,培养学生正确地观察现象,记录数据和处理数据以及分析式样结果的能力;培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和作风;通过物理化学实验课程的教学还可以验证所学的原理,加深和巩固对物理化学原理的理解,提高学生对物理化学知识灵活运用的能力。 为了达到上述目的,必须对学生进行正确而严格的基本操作训练,并提出明确的要求。实验过程中的具体要求分为以下三个方面: 一、实验前的预习 1.实验前必须充分预习,明确实验内容和目的,掌握实验的基本原理,了解所用仪器、仪表的构造和操作规程,熟悉实验步骤,明确实验要测量的数据并做好实验记录。 2.写出预习报告,内容包括实验目的、原理和简单的实验内容提要,针对实验时要记录的数据详细地设计一个原始数据记录表格,预习报告在实验前交教师检查。 二、实验过程 1.进入实验室后不得大声喧哗和乱摸乱动,根据教师安排按实验台编号进入到指定的实验台,检查核对所需仪器。 2.不了解仪器使用方法前不得乱试,不得擅自拆卸仪器。仪器安装调试好后,必须经教师检查无误后方能进行实验。 3.遇有仪器损坏,应立即报告,检查原因,并登记损坏情况。 4.严格按实验操作规程进行,不得随意改动,若确有改动的必要,事先应取得教师的同意。5.应注意养成良好的记录习惯。记录数据要求完全,准确.、整齐、清楚。所有数据应记录在预习报告上,不能只拣好的记,不得用铅笔或红笔记录。要采用表格形式记录数据。不能随意涂改数据。如发现某个数据有问题应该舍弃时,可用笔先将其划掉,再写出正确数据。6.充分利用实验时间,观察现象,记录数据,分析和思考问题,提高学习效率。 7.实验完毕,应将数据交教师审查合格并签字后,再拆实验装置,如数据不合格需补做或重做。 8.实验过程中应爱护仪器,节约药品。实验完毕后应仔细清洗和整理实验仪器,打扫实验室卫生。 三、实验报告 实验结束后,应严格地根据实验记录,对实验现象作出解释,写出有关反应,或根据实验数据进行处理和计算,作出相应的结论,并对实验中的问题进行讨论,独立完成实验报告,及时交指导教师审阅。书写实验报告应字迹端正,简明扼要,整齐清洁。

物理化学实验报告册(安全)

物理化学实验报告 姓名 学号 专业班级 二级学院 重庆交通大学理学院化学教研室 (牟元华编制) 2014年3月

实验一恒温槽的装配与性能测试 一、实验目的:室温 日期 成绩 指导教师二、实验原理(含实验装置图) 三、实验步骤 四、数据记录与处理 (1)将实验数据记录于下表中 恒温温度为

时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 贝克曼温度 计读数 时间/min 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 贝克曼温度 计读数 时间/min 44 46 48 50 52 54 56 58 60 贝克曼温度 计读数 (2)计算恒温槽的灵敏度并计算平均值 五、思考题 对于提高恒温槽的灵敏度,可从那些方面进行改进?

实验二燃烧热的测定 一、实验目的室温 日期 成绩 指导教师二、实验原理(含实验装置图) 三、实验步骤 四、数据记录与处理 (1) 将实验数据记录于下表中 表1 称重 质量/g 变量萘 样品m1 引火丝m 2 残余引火丝m 3 (2)将不同时间测得的温度记于表2中 内容代号萘 前期 (间隔0.5min,约8组)1 2 3 4

6 7 8 主期 (间隔0.5min,约20组)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 后期 (间隔0.5min,约11组)1 2 3

5 6 7 8 9 10 11 12 13 (若表格不够,可在旁边按顺序补加) (3)根据表1和表2测得的萘的数据求萘的燃烧热经验公式法计算△t,最后求算Qp。 (b)△t的计算 其中: (b)Qp的计算 C总=14500J.g-1。

物理化学实验报告

物理化学实验报告实验人:***** 学号:********* 班级: ********** 实验日期:2012/3/17 实验一计算机联用测定无机盐溶解热 一、实验目的 的积分溶解热。 (1)用量热计测定KNO 3 (2)掌握量热实验中温差校正方法以及与计算机联用测量溶解过程动态曲线的方法。 二、实验原理 盐类的溶解过程通常包含着两个同时进行的过程:晶格的破坏和离子的溶剂化。前者为吸热过程,后者为放热过程。溶解热是这两种热效应的总和。因此,盐溶解过程最终是吸热或放热,是由这两个热效应的相对大小决定的。在恒压条件下,由于量热计为绝热系统,溶解过程所吸收的热或放出的热全部由系统温度的变化放映出来。如下图:

由图可知,恒压下焓变△H为△H 1和△H 2 之和,即:△H=△H 1 +△H 2 绝热系统, Q p =△H 1 所以,在t 1 温度下溶解的恒压热效应△H为:△H=△H 2 =K(t 1 -t 2 ) =-K(t 2-t 1 ) 式中K是量热计与KNO 3 水溶液所组成的系统的总热容量,(t 2 -t 1 ) 为KNO 3溶解前后系统温度的变化值△t 溶解 。 设将质量为m的KNO 3 溶解于一定体积的水中, KNO 3的摩尔质量为M,则在此浓度下KNO 3 的积分溶 解热为:△ sol H m =△HM/m=-KM/m·△t 溶解 K值可由电热法求取。K·△t 加热 =Q。若加热电压为U,通过电热丝的电流强度为I,通电时间为τ则: K·△t 加热=IUτ所以K =IUτ/△t 加热 真实的△t加热应为H与G两点所对应的温度t H 与t G 之差。 三、试剂与仪器 试剂:干燥过的分析纯KNO 3 。 仪器:量热计,磁力搅拌器,直流稳压电源,半导 体温度计,信号处理器,电脑,天平。 四、实验步骤 1用量筒量取100mL去离子水,倒入量热计中并测量水温。2称取2.7~2.9gKNO 3(精确到±0.01g)。3先打开信号处理器、直流稳压器,再打开电脑。自动进入实验测试软件,在“项目管理”中点击“打开项目”,选择“溶解热测定”,再点击“打开项目”,输入自己学号和称取的样品重量。4系统提示装入试样的后,立即装入待测试样;5等待测试结果,注意数据变化。测试完毕,系统自动保存。读取 五、数据处理 (1)作盐溶解过程和电加热过程温度一时间图,外推法求△t 溶解与△t 加热 。

物化实验实验报告

粘度法测定高聚物相对分子质量 一.实验目的 1.掌握用乌氏粘度计测定高聚物溶液粘度的原理和方法。 2.测定线型聚合物聚乙二醇的粘均相对分子质量。 二.实验原理 聚合物的相对分子质量是一个统计的平均值。粘度法测定高聚物相对分子质量适用的相对分子质量范围为1×104~1×107,方法类型属于相对法。 粘性液体在流动过程中所受阻力的大小可用粘度系数来表示。粘度分绝对粘度和相对粘度。绝对粘度有两种表示方法:动力粘度和运动粘度。相对粘度是某液体粘度与标准液体粘度之比。 溶液粘度与纯溶剂粘度的比值称作相对粘度ηr,即ηr=η/ηo,相对于溶剂,溶液粘度增加的分数称为增比粘度,ηsp=ηr-1。 使用同一粘度计,在足够稀的聚合物溶液里,ηr=η/ηo=t/t o,只要测定溶液和溶剂在毛细管中的流出时间就可得到ηr;同时,在足够稀的溶液里,质量浓度c,ηr和[η] 之间符合经验公式:(lnηr)/c=[η]-β[η]2c,通过lnηr/c对c作图,外推至c=0时所得截距即为[η];同时,在足够稀的溶液里,质量浓度c,ηsp和[η]之间符合经验公式:ηsp/c=[η]+k[η]2c,通过ηsp/c对c作图,外推至c=0时所得截距即为[η]。两个线性方程作图得到的截距应该在同一点。 聚合物溶液的特性粘度[η]与聚合物相对分子质量之间的关系,可以通过Mark——Houwink经验方程来计算,[η]=KMηα;Mη是粘均相对分子质量,K、α是与温度、聚合物及溶剂的性质相关的常数;聚乙二醇水溶液在30℃的K值为12.5×106/m3·kg-1,α值为0.78。 通过以上的原理阐述,就可以通过本次实验测定高聚物的粘均相对分子质量。三.实验仪器和试剂 仪器:恒温槽1套;乌氏粘度计1支;100ml容量瓶5只;秒表1只。 试剂:聚乙二醇(AR);去离子水。 四.实验步骤 1.设定恒温槽温度为30℃±0.5℃。 2.配制溶液。8%(质量分数)的聚乙二醇溶液5ml、10ml、15ml、20ml、25ml定容于100ml容量瓶中。 3.洗涤粘度计。 4.测定溶剂流出时间t o,测定不同浓度的溶液流出时间t。 五.数据记录与处理 实验室室温:28.5℃大气压:101.52Kpa t o:纯溶剂在a、b线移动所需时间; t1:5ml8%聚乙二醇溶液定容于100ml容量瓶中溶液在a、b线移动所需时间; t2:10ml8%聚乙二醇溶液定容于100ml容量瓶中溶液在a、b线移动所需时间; t3:15ml8%聚乙二醇溶液定容于100ml容量瓶中溶液在a、b线移动所需时间; t4:20ml8%聚乙二醇溶液定容于100ml容量瓶中溶液在a、b线移动所需时间; t5:25ml8%聚乙二醇溶液定容于100ml容量瓶中溶液在a、b线移动所需时间; 所有溶液的密度以1×103kg/m3的水的标准密度,以简化计算。

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