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要避免让风吹过水槽概况

   更新时间:2019-10-05   浏览次数:

  阿伏加德罗常数的测定 阿伏加德罗常数的测定取道理 阿伏加德罗常数的符号是 NA,单元是每摩(mol-1),数值是 NA = (6.0221376± 0.0000036)×1023 /mol 阿伏加德罗常数由尝试测定。它的测定切确度随实正在验手艺的成长而不竭提高。 测定方式有电化学当量法、布朗活动法、油滴法、X 射线衍射法、黑体辐射法、光散射法等。 这些方式的理论根据分歧, 但测定成果几乎一样, 可见阿伏加德罗常数是客不雅存正在的主要常 数。例如:用含 Ag+的溶液电解析出 1mol 的银,需要通过 96485.3C(库仑)的电量。已 知每个电子的电荷是 1.60217733×10-19C,则 下面着沉引见单膜法测定常数的操做方式。 尝试目标 1.进一步领会阿伏加德罗常数的意义。 2.进修用单膜法测定阿伏加德罗常数的道理和操做方式。 尝试用品 胶头滴管、量筒(10 mL)、圆形水槽(曲径 30 cm)、曲尺。 硬脂酸的苯溶液。 尝试道理 硬脂酸能正在水面上扩散而构成单层,由滴入硬脂酸刚好构成单膜的质量 m 及单膜面积 s,每个硬脂酸的截面积 A,求出每个硬脂酸质量 m ,再由硬 脂酸的摩尔质量 M,即可求得阿伏加德罗常数 N。 尝试步调 1.测定从胶头滴管滴出的每滴硬脂酸的苯溶液的体积 取一尖嘴拉得较细的胶头滴管,吸入硬脂酸的苯溶液,往小量筒中滴入 1mL,然 跋文下它的滴数,并计较出 1 滴硬脂酸苯溶液的体积 V1。 2.测定水槽中水的概况积 用曲尺从三个分歧方位精确量出水槽的内径,取其平均值。 3.硬脂酸单膜的构成 用胶头滴管(如滴管外有溶液,用滤纸擦去)吸收硬脂酸的苯溶液正在距水面约 5 cm 处,垂曲往水面上滴一滴,待苯全数挥发,硬脂酸全数扩散至看不到油珠时,再滴第二滴。 如斯逐滴滴下,曲到滴下一滴后,硬脂酸溶液不再扩散,而呈透镜状时为止。记下所滴硬脂 酸溶液的滴数 d。 4. 把水槽中水倒掉, 用清水将水槽清洁后,注入半槽水,反复以上操做二次。 反复操做时,先将滴管内残剩的溶液挤净,吸收新颖溶液,免得因为滴管口的苯挥发惹起溶 液浓度的变化。取三次成果的平均值。 5.计较 (1)如称取硬脂酸的质量为 m,配成硬脂酸的苯溶液的体积为 V,那么每毫升硬 脂酸的苯溶液中含硬脂酸的质量为 m/V。 (2)测得每滴硬脂酸的苯溶液的体积为 V1,构成单膜滴入硬脂酸溶液的滴 数为(d—1)(详见正文),那么构成单膜需用硬脂酸的质量为: (3)按照水槽曲径,计较出水槽中水的概况积 S。已知每个硬脂酸的截面积 A=2.2×10-15cm2,正在水面构成的硬脂酸的个数为:S/A。 (4)按照(2)和(3)的成果,可计较出每个硬脂酸的质量为: (5) 1mol 硬脂酸的质量等于 284g(即 M=284g/mol),所以 1mol 硬脂酸中 含有硬脂酸的个数,即阿伏加德罗常数 N 为: 正文:当最初一滴硬脂酸溶液滴下后,这滴溶液正在水面呈透镜状,说这滴溶液没 有扩散, 即没有参取单膜的构成。 这时单膜曾经构成完毕, 应遏制滴入溶液, 所以, 正在计较构成单膜所需硬脂酸溶液的滴数时,应将最初一滴减掉,即滴数计为 d—1。 申明: 一、尝试成功标记 按照尝试数据计较的阿伏加德罗常数 NA 正在(5-7)×1023 范畴内为成功。 二、失败现象 尝试测定的阿伏加德罗常数数量级不等于 1×1023。 三、缘由阐发 1. 由于苯是易挥发的溶剂, 故正在配制、 利用硬脂酸苯溶液的过程中由于苯的挥发, 形成浓度的变化。 2.正在丈量每滴硬脂酸苯溶液体积时是持续滴液的,正在构成单膜时的滴液是间 歇的,同时,滴管内液体几多分歧,手捏胶头的力分歧这些要素,均可导致液滴的大小不均 匀。 3.水槽洗涤不清洁,将会形成很大的误差。 4.水槽水面曲径丈量不精确也会形成误差。 四、留意问题 1.苯中有少量的水,可用无水氯化钙或氧化钙除去。 2.配好待用的硬脂酸苯溶液必然要严加密封,防止苯的挥发。正在利用过程中要随 时加塞塞住。 3.正在利用胶头滴管滴液时,均要采纳垂曲滴入法,以连结液滴大小平均。 4.正在构成单膜的过程中,应连结水面安静,防止单膜堆叠。 5.水槽的洗涤:每做完一次尝试,必然要把水槽洗涤清洁。不然,第二次尝试所 需硬脂酸苯溶液的滴数将较着削减, 由于残留正在水槽内的硬脂酸会占领部门水面。 洗涤 方式:用自来水充满水槽,让水从水槽边溢出,频频 2-3 次即可。 (1)称取的硬脂酸要精确;(2)胶头滴管的尖嘴要细,挤液滴时要使每一滴的体积都相 等;(3)水槽必需洗涤清洁,反复尝试时每次水的面积要不异; (4)要测准构成单膜所滴液滴的滴数。 尝试申明: 这是一个定量要求较高的学生尝试,教师应尝试道理,并正在操做上做出示范。 硬脂酸和苯须用阐发纯试剂(A.R.),并使用阐发天平称量硬脂酸。苯中含有的少量水 使用无水 CaCl2 处置掉, 这些是削减本尝试误差的几项主要办法, 有前提的学校按教材 的进行尝试。但上述办法并非尝试成功的环节,用化学纯试剂(C.P.)和托盘天平(感量 0.2 mg 或 0.5 mg)也能做好阿伏加德罗常数的测定尝试。 教师于课前用小烧杯精确称取 90 mg~100 mg 硬脂酸(精确到 0.001 g),用少量经除水 处置的苯(处置方式是向 300 mL 苯中加无水氯化钙 5 g,充实振荡后过滤,以除去苯中含有 的少量水分)消融后,注入 250 mL 容量瓶中。用苯冲刷烧杯数次,洗液都倒入容量瓶。再往 容量瓶中加苯到刻度线,摇匀即成。此溶液供学生尝试利用。将这溶液分拆正在试管里,用塞 子塞紧,防止苯挥发而增大溶液的浓度。尝试时把试管分发给学生,并告诉学生,用滴管吸 取硬脂酸苯溶液后,要随即将试管口塞紧。 由教材尝试中的计较公式能够看出,要精确测得阿伏加德罗常数,做好这个尝试的关 键是待测数据 S、V1、d-1 等三个数据的精确程度。 1.丈量水槽中水的概况积 S 用曲尺测水槽内径时,很难曲尺必然通过圆心,出格是内径较大的水槽,丈量更 加坚苦。若是偏离圆心,丈量成果将小于内径的尺寸。正在尝试前先把水槽倒扣正在纸上, 描其轮廓线(圆), 并剪下。 将获得的圆片从三个分歧的方位三次半数, 再用曲尺沿折线丈量, 取三次丈量成果的平均值。再将此平均值减去两倍水槽壁的厚度,即为精确的内径数据,进 而计较出水槽中水的概况积 S。 别的,为了反复尝试时每次取水的量(面积)不异,能够正在水槽外做一个记号,标 明加水的量。或者正在一根干净玻璃棒上齐截条刻痕,加水时将玻璃棒竖立正在水槽里,插手的 水量以刻痕为尺度。若是有前提,可尽量利用内径较大的水槽。 2.一滴硬脂酸苯溶液的体积 V1 (1)利用的胶头滴管, 尖嘴要拉得较细。 滴管尖嘴的粗细对尝试的精确性有必然的影响, 凡是能达到每毫升 50~100 滴的滴管都可用。 (2)滴管要垂曲。 非论吸收溶液仍是滴出溶液, 都要使胶头滴管竖曲。 滴出溶液时, 手指压胶头时用力宜平均,以便每滴液滴的大小平均。正在操做过程中,应尽量避免滴管尖嘴 上回吸进空气,因混有空气的液滴体积一般比丈量值小。 (3)利用量筒测定液滴的体积时,要利用小量筒。由于量筒越大误差越大。 (4)因为本尝试所用溶液浓度很小,用纯苯溶剂取代溶液进行每滴体积的测定实 验。如仍用溶液测定,因为苯容易挥发,经此操做后溶液浓度曾经改变,鄙人边尝试中不克不及 继续利用。 3.构成单膜所需硬脂酸苯溶液的滴数(d-1) 测准硬脂酸苯溶液的滴数,是尝试成功的环节,而测准的环节又正在于下列两点: (1)正在每次测定尝试前,水槽必然要细心地洗清洁,完全消弭油污,不然残留正在水槽壁 上的油污或硬脂酸会严沉地、无法则地影响加液的滴数,从而影响尝试成果。为此,每次实 验完毕都要先用热纯碱水刷洗水槽,再用清水冲刷几回,切勿用手或抹布去擦。若是水槽内 壁上的油污或硬脂酸没有洗净, 构成单膜时滴入的硬脂酸苯溶液的滴数会削减; 若是碱 液不洗净,滴数又会增加。碱液不宜用苛性钠配制,由于苛性钠的洗脱性欠好,最好用纯碱 溶液。也不克不及利用番笕、合成洗涤剂来洗水槽,因它们取硬脂酸有类似的布局,往往使测定 滴数大大降低。 (2)要细心认实察看,长于从扩散现象和透镜现象的分歧特征,精确判断加液的滴数。 一般说液滴下掉队,正在水面铺展开,跟着苯的蒸发又较快地缩小至消逝,这是扩散现象的特 征;液滴正在水面不扩展,呈透镜状,跟着苯的蒸发,缩小至消逝需较长时间,这是终滴的特 征(这时可察看到不扩散的油珠状液滴)。最初一滴已属多余,应扣除,现实需要(d-1)滴。 单膜是不是完全笼盖水面有时不易判断,特别是最初一二滴扩散较慢,往往要等 四五分钟,必需耐心期待,细心察看。要避免让风吹过水槽概况,免得影响硬脂酸苯溶液的 扩散。此外,硬脂酸苯溶液中硬脂酸的质量分数对尝试成果的影响较大,配制溶液时应出格 留意取用硬脂酸的量要适宜。若是过浓,构成单膜所用滴数(d-1)太少,几回测定会存 正在较大误差,必然影响成果的精确性。一般(d-1)正在 20~30 滴比力适宜。若是过稀,固体样 品的称量误差就会太大, m/V 值不精确, 使 同样影响成果的精确程度。 为避免呈现上述问题, 正在配制溶液时可分两步进行: 先配制浓溶液, 再精确移取必然量浓溶液稀释到硬脂酸的质量 分数适宜的范畴。利用阐发天平称量,凡是配成 0.200 g/1 000 mL,若是用托盘天平称量, 则配成 1.0 g/10 000 mL。 问题和会商提醒: 1.若是察看硬脂酸苯溶液的时间较长,苯会挥发,液滴仍然会扩散,可是滴管中的苯 会挥发,使硬脂酸的浓度增大,滴数削减,成果偏大;滴管太粗,每相差一滴,其体积相差 较大,难以获得准确的成果。 2.采纳以下办法能够削减尝试的误差: (1)称取的硬脂酸要精确; (2)胶头滴管的尖嘴要细,挤液滴时要使每一滴的体积都相等; (3)水槽必需洗涤清洁,反复尝试时每次水的面积要不异; (4)要测准构成单膜所滴液滴的滴数。



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