【正文】 二、實(shí)驗(yàn)原理 粘性液體在流運(yùn)過程中所受阻力的大小可用粘度系數(shù) η(簡稱粘。 19 粘度法測定 高聚物相對分子質(zhì)量 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．掌握用粘度法測定高聚物平均摩爾質(zhì)量的原理及方法。聚沉實(shí)驗(yàn)因所加膠體量控制不準(zhǔn)及觀察較困難而存在一定誤差，其結(jié)果與叔采－哈迪規(guī)則偏差很大。 （ 4）膠體聚沉情況 答 ：根據(jù)聚沉情況計(jì)算聚沉值： 1 2 3 4 5 KCl 沉 凊 凊 凊 凊 K2CrO4 沉 沉 沉 凊 凊 K3[Fe(CN)6] 沉 沉 沉 凊 凊 K3[Fe(CN)6]＋白明膠 沉 沉 沉 沉 沉 各電解質(zhì)對 Fe(OH)3溶膠聚沉值： 1K C l 2 .5 m o l LC ?? 2 2 4 1K C r O 0 .0 0 1 m o l LC ?? 36 1K [ F e ( C N ) ] 0 . 0 0 0 1 m o l LC ?? （ 5）結(jié)論 答： 本次實(shí)驗(yàn)測得 Fe(OH)3電泳速度 51 .8 9 1 0 m su ??? ， ?? 。 電泳時(shí)，共用電源的兩組實(shí)驗(yàn)同時(shí)開始，互相提醒，以免發(fā)生電擊 。 珂鑼酊袋的制備將左右實(shí)驗(yàn)的成功，袋壁不能太厚，否則影響滲析 。 （ 6）膠 體的凝聚： ① KCl 的聚沉值， ② K2CrO4的聚沉值， ③ K3[Fe(CN)6]的聚沉值， ④ 重復(fù) ③ 的操作，再另取 5 支干凈試管，分別加入1mLFe(OH)3 溶膠及 10 滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %的明膠溶液，觀察沉聚情況， ⑤ 隨時(shí)觀察各試管聚沉情況，真空下 15min 后，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 （ 4）測定 Fe(OH)3溶膠電導(dǎo)率，配制輔助液使其電導(dǎo)率是溶膠的 16 ～ 14之間。 （ 2）珂鑼酊袋的制備： 將 20mL 棉膠液倒入 250mL 錐形瓶中，使瓶內(nèi)壁均勻鋪展一層液膜，多余的倒入試劑瓶中，將蒸餾水注入膠膜與瓶壁之間使膠膜與瓶壁分離，檢查漏洞。 體相遇同樣會發(fā)生凝聚。 膠體穩(wěn)定性破壞的主要方法是加入電解質(zhì)，電解質(zhì)的凝聚能力與其帶相反電荷離子的價(jià)態(tài)有關(guān)，通常為 1 價(jià) :2 價(jià) :3 價(jià)＝ 1::。 0()kkEH Ll l lL? ?? 其中 0L 是輔助溶液電導(dǎo)率， L 是溶膠的電導(dǎo)率， kl 是溶膠兩界面間距離。 Du t? ， u 是膠粒電泳速度， D 是界面移動的距離。 二、實(shí)驗(yàn)原理 溶膠是一個(gè)多相體系，其分散相膠粒的大小在 1～ 100nm 之間，通常情況下膠體由于電離或吸附離子而帶電，使得在外電場的情況下，會產(chǎn)生電泳現(xiàn)象，發(fā)生相對移 動的界面稱為切動面，切動面與液體內(nèi)部的電勢差稱為電動電勢或 ? 電勢，其大小主要取決于膠體粒子的性質(zhì)，它表征膠體的特征，絕對值越大越穩(wěn)定，反之亦然。 2．觀察溶膠的電泳現(xiàn)象，了解電學(xué)性質(zhì)，掌握電泳法測定膠粒電泳速度和溶膠 ? 電勢的方法。 （ 5）實(shí)驗(yàn)誤差分析 答： 配制溶液，毛細(xì)管是否剛好接觸液面，溫度控制裝置是否漏氣等均會產(chǎn)生誤差。 答 ：溫度升高，同一濃度的正丁醇溶液的表面張力下降，吸附量降低。 ? 正丁醇溶液 ? － c 曲線 強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫：格式規(guī)范、字跡工整、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不得涂改、要有誤差分析。 測量時(shí)由稀到濃， 測量時(shí)溫度一定要控制好。 （ 4）改變恒溫水浴溫度，按上述步驟測定 35℃ 下正丁醇系列濃度的表面張力。 （ 3）正丁醇溶液表面張力的測定：倒入要測的正丁醇溶液，從最稀溶液開始，依次測較濃的溶液，按照與測量儀器常數(shù)相同的操作步驟進(jìn)行測定。 （ 2）儀器常數(shù)的測定：檢查儀器是否漏氣，打開活塞與滴水增壓，空氣泡便從毛細(xì)管下端逸出，控制使空氣泡逸出，速率每分鐘 20 個(gè)，可觀察到空氣泡剛破壞時(shí)微亞差計(jì)顯示的壓力值最大。用已知表面張力 0? 的液體測其最大壓力差 0P? ，則 ooK P??＝ ，代回上式可測任何溶液的 σ值。 圖 1 ? － C 及 cT? 曲線 氣泡內(nèi)的附加壓力 2P r?附 ＝，由于 P附 ＝ P? ，則 2r P? ? ?? 。測定各平衡濃度 下的相應(yīng)表面張力 ? ，作出 ? － c 曲線，并在曲線上指示濃度的點(diǎn) L 作一切線交縱軸于點(diǎn) N，再通過點(diǎn) L 作一條平行橫軸線交縱軸于 M，則1 MNc?????c， 即1 MNRT??。吉布斯等溫吸附方程式： ()TcRT c??? ? ? ? 其中 ? －吸附量（ 2mol/m ）， ? －表面張力（ Nm）， c －濃度（ 3mol/m ），? 0 為正吸附， ? 0 為負(fù)吸附。表面張力（ Nm）的產(chǎn)生是一種物質(zhì)的摻入對某些液體及固體的表面結(jié)構(gòu)帶來影響，由于表面受力不均衡而引起的。 G? ＝－ rW 。液體表面縮小為一自發(fā)過程。 2 電鍍的控制。 (4) 從上面的結(jié)果算出 Ag+和 NO3的遷移數(shù)。 (2) 由陽極區(qū)溶液的質(zhì)量和分析結(jié)果計(jì)算陽極區(qū)的 AgNO3 的量和溶劑質(zhì)量。 停止通電后，立即取出銅庫侖計(jì)中的陰極，按前述方法洗凈，干燥后稱重得 g2。 將兩極區(qū)溶液分別移入 250 mL 錐形瓶中，加入 5 mL 6 mol/L HNO3溶液和 1 mL 硫酸鐵銨飽和溶液，用 KCNS 溶液滴定，至溶液呈淺紅色，用力搖蕩不褪色為止。將陰陽兩區(qū)溶液放入已知質(zhì)量的 50 mL 錐形瓶中稱重（準(zhǔn)確至 g）。通電 1 h 后，停止通電。（切勿讓氣泡留在管中）準(zhǔn)備好后，通電。然后在分析天平上稱重得 g1，仍放回庫侖計(jì)中。取出用蒸餾水清洗后，再用乙醇清洗。因此，遷移數(shù)可通過下式求出 庫侖計(jì) 中沉淀物的量陽極 MA 減 少的量??t t = 1－ t+ 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 準(zhǔn)備好電量計(jì)，不使銅在陰極上沉積牢固，先使陰極鍍上一層銅。而離子輸送的電量的法拉第數(shù)又等于同名電極區(qū)濃度減少的量 。同樣，陰極區(qū)濃度減少的數(shù)值等于陽離子輸送的電量的法拉第數(shù)。在溶液中，陰陽離子的輸送電荷的數(shù)量因它們的淌度不同而不同，如圖中（ b）所示。設(shè) M+和 A的遷移數(shù)為 t+ 和 t 。 電解某電解質(zhì)溶液時(shí)，由于兩種離子運(yùn)動速率不同，因而輸送的電量不同，同 時(shí)兩極附近溶液濃度改變也不同。溫度改變，遷移數(shù)也會改變，一般溫度升高時(shí)， t+ 和 t 的差別減小。 一般增加某種離子的濃度，則該離子傳遞電量的百分?jǐn)?shù)增加，離子遷移數(shù)也相應(yīng)增加。假若陽離子和陰離子傳遞的電量分別是 q+和 q，通過的總電量 Q = q+ + q 每種離子搬動的電量占電量的百分?jǐn)?shù)，成為該離子的遷移數(shù)， ti。 二、實(shí)驗(yàn)原理 電解質(zhì)溶液中的離子在通常情況下的運(yùn)動是無規(guī)律的，當(dāng)電流通過溶液時(shí)，正負(fù)離子分別向兩極遷移，同時(shí)在電極上有氧化還原反應(yīng)發(fā)生。 15 測定離子的遷移數(shù) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．掌握 離子希托夫法測定離子 遷移數(shù)的原理和方法 。 答：由于本實(shí)驗(yàn)所使用的電子電位差計(jì)在測定過程中，平衡狀態(tài)顯示數(shù)不斷，由此導(dǎo)致的電池電動勢的確定存在的誤差不容忽視。 答：本實(shí)驗(yàn)采用對消法， 對原電池電動勢的測定，間接地測出了電勢，難溶鹽的活度積常數(shù)，以及未知溶液的 pH 值，初步學(xué)會了第二電極和鹽橋的制備，了解了電池電動勢測定的一些基本運(yùn)用。 解： ∵ 4 1 2 . 7 0 4 1 2 . 0 0 4 1 3 . 0 2 0 0 . 4 1 2 63E ???? V ?甘 汞 ＝ V ??醌 氫 醌 ＝ V 強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫：格式規(guī)范、字跡工整、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不得涂改、要有誤差分析。 解： ∵+A g C l1lnRTEE F a a??? ∴+A g C l1lnRTEE F a a? ?? 0 . 4 2 2 4 0 . 4 2 3 0 . 4 2 2 7 8 . 3 1 4 3 0 0 . 5 1ln3 9 6 0 0 0 . 0 7 3 4 0 . 0 8 1 1 4? ? ? ? ＝ V 其中 177。 四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 (1)由電池 (1)求+Ag Ag??，將實(shí)驗(yàn)值浴手冊值相比教，求出相對誤差。 制備鹽橋時(shí)，兩個(gè)截面一定要管口齊平，不要凹陷也不要凸出。 原始記錄 室溫： ℃ 電池電動勢 (1) (2) (3) G Ew R B C39。 為了消除液接電勢，必須使用鹽橋，其制備方法使：將瓊膠、 KNO3 與蒸餾水以 ： 20： 50 的比例加入到錐形瓶中，于熱水浴中加熱使之溶解，然后用滴管將它灌入已經(jīng)洗凈的 U 形管中冷卻待用。 b) 銀電極，銀－氯化銀電極。 本實(shí)驗(yàn)中電鍍液毒性很高，一定要注意安全。測量時(shí)首先采用將 K 扳至與 Esc 相連，此時(shí)滑線變阻器位于 C 處 G 的示數(shù)為 0。例如用電動勢法求 AgCl的 Ksp值，需 設(shè)計(jì)成如下的電池 ()Ag－ AgCl︱ HCl(c1)‖ AgNO3(c2)︱ Ag(+) 它的電動勢為++A g C l A gA g A gA g C l11l n l nR T R TE F a F a??? ? ? ??? ??? ? ? ? ? ????? ????右 左= +A g C l1lnRTE F a a??? ，而sp1lnRTE FK? ? ，所以+spAg Clln KRTE F a a? ? ，故只要測知該電池的電動勢，就可求得 AgCl 的 Ksp。 通過對電池電動勢的測定，可計(jì) 算某些反應(yīng)的 rmH? ， rmS? ， rmG?等熱力學(xué)函數(shù)，電解質(zhì)的平均活度系數(shù) 177。其電動勢為組成電池的兩個(gè)半電池的電極電勢的代數(shù)和。 二、實(shí)驗(yàn)原理 原電池由兩個(gè) “半電池 ”組成，每一個(gè)半電池中有一個(gè)電極和相應(yīng)的溶液。 1/λm cλm /103 14 電動勢的測定及其應(yīng)用 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．掌握對消法測定電池電動勢的原理及電 子電位差計(jì)的使用。 3. 長時(shí)間測平衡電阻，會使電阻值偏大。 1. 配制溶液的濃度存在誤差。 對于一個(gè)固定的電導(dǎo)電極，電極常數(shù) Lk L? ，而 m? 隨濃度而變，對于強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液 mmAc????? ，從 m? 與 c 的直線關(guān)系而求得 m?? ，而HAc 為弱電解質(zhì) m H A c m H C l m N a A c m N a C l? ? ? ?? ? ? ?? ? ?，離解度 mm?? ??? ，理解常數(shù) 21cK? ??? ?，因此測定不同濃度下的 m? 可求出離解度 α 和離解常數(shù)Kα。 cλm 105 105 105 105 105 1/λm 強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫：格式規(guī)范、字跡工整、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不得涂改、要有誤差 分析。 c/(molm2m2m2m2 解： ∵ m Lc??， ∴ mLc?? 又 LkL? ， 1L R? ， ∴ k L R?? 即 3 1m 0 . 0 2 0 . 0 1 3 8 2 7 0 1 0 7 4 . 5 2 mk c R?? ? ? ? ? ? ? ? (2) 計(jì)算不同濃度下的氯化鈉，醋酸溶液的摩爾電導(dǎo)率，列成表格，并繪出 m c? ? 圖，求出 mNaCl?? 。 原始記錄 KCl 的電阻為 270Ω 濃度 (mol/L) 電阻 NaCl/Ω HAc/Ω 4600 11500 2400 8100 1170 5600 640 4000 330 2800 交流信號發(fā)射 R4 R2 R3 RX ～ 連接電路是本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，了解示波器的用法 。 (3) NCl 溶液的配制及電導(dǎo)的測定，將 液，分別配制濃度為 、 、 、 溶液各 100mL，按濃度由低到高的順序，用 (3)的測定方法測這 5 中濃度溶液的電阻。再調(diào)節(jié) R2，使波形盡量為一直線，此時(shí)電橋達(dá)到平衡。 三、實(shí)驗(yàn)步驟 (1) 接好線路，調(diào)節(jié)恒溫槽至 25℃ 。如果 R2， R3, R4全部已知，則可求出 R1值，選擇 34 1RR? ，則改變 R2 使其電橋平衡，故可知 R1＝ R2，從而測出電解池溶液的電阻 R1。因此測得不同濃度下的 m? ，可算出離解度 ? 和離解常數(shù) K? 。弱電解質(zhì)的離解度與摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系 mm?? ??? 。 當(dāng) l 距離為 1m 的兩平行電極板間容納 1mol 的電解質(zhì)時(shí)，其電導(dǎo)又被稱為摩爾電導(dǎo)率 m? ， 設(shè)距離為 1m，體積為 Vm內(nèi)含有 1mol 物質(zhì)的物質(zhì)的電解質(zhì)，測得的電導(dǎo)即為 m? ，則 mmLLV c? ?? (1) 對于一個(gè)固定的電導(dǎo)電極， lS