物理化學(xué)實驗講義(編輯修改稿)
2025-07-04 20:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 混合均勻；然后吸溶液至球G的中部，再壓下去，反復(fù)3次。如此，可在較短的時間內(nèi)使溶液混合均勻。注意混合時自始至終要夾緊C管上的乳膠管；5. 注意水浴溫度，記錄它的溫度波動范圍。溶液每次稀釋恒溫后才能測量。六 數(shù)據(jù)記錄與處理1. 將所測的實驗數(shù)據(jù)及計算結(jié)果填入下表中。室溫： 大氣壓： 原始溶液濃度c0 (gcm3) 恒溫溫度 ℃c/gcm3相對濃度t1/st2/st3/st平均/sηr lnηr ηspηsp/cln ηr/cc1 1 c2 2/3 c3 1/2 c4 1/3 c5 1/4 c602. 作ηsp/c—c及l(fā)nηr/c—c圖，并外推到c→0由截距求出［η］。 3. 將［η］代入公式(135)，計算聚乙二醇的相對分子量。 七 討論在數(shù)據(jù)處理時會遇到反?，F(xiàn)象。a b c 粘度中的異?，F(xiàn)象圖中1代表，2代表。－c關(guān)系式有比較明確的物理意義，－c關(guān)系式基本上是數(shù)學(xué)運算式，因此，遇到上述反?，F(xiàn)象時，應(yīng)以－c關(guān)系為準來求相對分子質(zhì)量。八 思考題1. 粘度計毛細管的粗細對實驗結(jié)果有何影響？2. 烏氏粘度計中的C管的作用是什么？能否去除C管改為雙管粘度計使用？3. 若把溶液吸到了乳膠管內(nèi)會對實驗結(jié)果有何影響？4. 試列舉影響準確測定的因素有哪些？5. 粘度法測定高聚物的摩爾質(zhì)量有何局限？該法適用的高聚物摩爾質(zhì)量范圍是多少？注：①成立的條件是重力完全用來克服溶液的粘滯力而不作其他功，這就要求溶液在毛細管中的流動是層流，并且其動能可以忽略不計，否則可以發(fā)生100％以上的誤差！不可不注意，一般說來流出體積在2 ml左右時，純?nèi)軇┝鞒鰰r間在100 s 以上，即可保證流動是層流，動能消耗也不大，即可使用，而純?nèi)軇┝鞒鰰r間在200 s 左右，則動能可以忽略不計，在選用粘度計時還需注意毛細管兩端口，如未洗凈，則不能使用，純?nèi)軇┝鞒鰰r間超過200 s 時，理論上可以測得更準，但稍有雜物混入，則影響流出時間，難于重復(fù)，也不可取。實驗七 原電池電動勢的測定及其應(yīng)用一 實驗?zāi)康?. 掌握對消法測定電池電動勢的原理和方法。2. 掌握數(shù)字式電子電位差計的使用方法。3. 掌握通過測量原電池電動勢計算熱力學(xué)函數(shù)變化值的原理、方法及其應(yīng)用。二 實驗原理原電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，它是由兩個“半電池”所組成，而每一個半電池中有一個電極和相應(yīng)的電解質(zhì)溶液，由半電池可組成不同的原電池。在電池放電反應(yīng)中，正極起還原反應(yīng)，負極起氧化反應(yīng)，電池反應(yīng)是電他中兩個電極反應(yīng)的總和，其電動勢為組成該電池的兩個半電池的電極電勢的代數(shù)和。 電池的書寫習(xí)慣是左邊為負極．右邊為正極，符號“│”表示兩相界面，“‖”表示鹽橋，鹽橋的作用主要是降低和消除兩相之間的接界電勢。例：銅鋅電池 Zn│ZnS04(a1) ‖CuSO4(a2) │Cu 負極反應(yīng) Zn(s)→Zn2+()十2e 正極反應(yīng) Cu2+()十2e →Cu(s) 電池總反應(yīng) Zn(s)+ Cu2+()→Zn2+()十Cu(s)電池電動勢 E = φ右φ左=φ＋φ=()()==在上述公式中，φ＋為正極電極電勢，φ－為負極電極電勢，為銅電極在標準狀態(tài)下的電極電勢、為鋅電極在標準狀態(tài)下的電極電勢，為銅鋅電池在標準狀態(tài)下的電池電勢，a為活度，γ177。和c分別表示平均活度系數(shù)和濃度。測量電池的電動勢，要在接近熱力學(xué)可逆條件下進行，不能用伏特計直接測量，因為此方法在測量過程中有電流通過伏特計，處于非平衡狀態(tài)，因此測出的是兩電極間的電勢差，達不到測量電動勢的目的，而只有在無電流通過的情況下，電池才處在平衡狀態(tài)。用對消法可達到測量原電池電動勢的目的。圖中AB為均勻的電阻絲，工作電池Ew與AB構(gòu)成一個通路，在AB線上產(chǎn)生了均勻的電位降。K是雙臂電鑰，當K向下時與待測電池Ex相通，待測電池的負極與工作電池的負極并聯(lián)，正極則經(jīng)過檢流計G接到滑動接頭C上，這樣就等于在電池的外電路上加上一個方向相反的電位差，它的大小由滑動點的位置來決定。移動滑動點的位置就會找到某一點(例如C點)，當電鑰閉合時，檢流計中沒有電流通過，此時電池的電動勢恰好和AC線段所代表的電位差在數(shù)值上相等而方向相反。為了求得AC線段的電位差，可以將K向上扳至與標準電池相接，標淮電池的電動勢是已知的，而且保持恒定，設(shè)為E標，用同樣方法可以找出另一點C′，使檢流計中沒有電流通過，AC′線段的電位差就等于Ex。因為電位差與電阻線的長度成正比，故待測電池的電動勢為Ex＝。 調(diào)整工作回路中的R，可使電流控制在所要求的大小，使AB上的電位降達到我們所要求的量程范圍。 對消法測電動勢示意圖化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)可以直接用量熱計測量，也可以用電化學(xué)的方法來測量。將電化學(xué)反應(yīng)設(shè)計成可逆電池，在一定條件下，電池的電動勢可以準確測得，因此，用電化學(xué)的方法所得數(shù)據(jù)較化學(xué)方法更可靠。利用對消法測定出電池的電動勢E ，即可計算出相應(yīng)的電池反應(yīng)的吉布斯自由能改變值ΔrGT,p：
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