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文檔簡介

1、簡易測量阿伏伽德羅常數的方法  阿伏加德羅常數的測定與原理 阿伏加德羅常數的符號是NA,單位是每摩(mol-1),數值是      NA = (6.0221376±0.0000036)×1023 /mol阿伏加德羅常數由實驗測定。它的測定精確度隨著實驗技術的發展而不斷提高。測定方法有電化學當量法、布朗運動法、油滴法、X射線衍射法、黑體輻射法、光散射法等。這些方法的理論依據不同,但測定結果幾乎一樣,可見阿伏加德羅常數是客觀存在的重要常數。例如:用含Ag+的溶液電解析出1mol的銀,需要通過96485.3C(庫侖)的電

2、量。已知每個電子的電荷是1.60217733×10-19C,則NA =       下面著重介紹單分子膜法測定常數的操作方法。  實驗目的1進一步了解阿伏加德羅常數的意義。2學習用單分子膜法測定阿伏加德羅常數的原理和操作方法。實驗用品膠頭滴管、量筒(10 mL)、圓形水槽(直徑 30 cm)、直尺。硬脂酸的苯溶液。實驗原理硬脂酸能在水面上擴散而形成單分子層,由滴入硬脂酸剛好形成單分子膜的質量m及單分子膜面積s,每個硬脂酸的截面積A,求出每個硬脂酸分子質量m分子,再由硬脂酸分子的摩爾質量M,即可求得阿伏加德羅常數N。

3、實驗步驟1測定從膠頭滴管滴出的每滴硬脂酸的苯溶液的體積取一尖嘴拉得較細的膠頭滴管,吸入硬脂酸的苯溶液,往小量筒中滴入 1mL,然后記下它的滴數,并計算出 1滴硬脂酸苯溶液的體積V1。2測定水槽中水的表面積用直尺從三個不同方位準確量出水槽的內徑,取其平均值。3硬脂酸單分子膜的形成用膠頭滴管(如滴管外有溶液,用濾紙擦去)吸取硬脂酸的苯溶液在距水面約 5 cm處,垂直往水面上滴一滴,待苯全部揮發,硬脂酸全部擴散至看不到油珠時,再滴第二滴。如此逐滴滴下,直到滴下一滴后,硬脂酸溶液不再擴散,而呈透鏡狀時為止。記下所滴硬脂酸溶液的滴數d。4把水槽中水倒掉,用清水將水槽洗刷干凈后,注入半槽水,重復以上操作二

4、次。重復操作時,先將滴管內剩余的溶液擠凈,吸取新鮮溶液,以免由于滴管口的苯揮發引起溶液濃度的變化。取三次結果的平均值。5計算(1)如稱取硬脂酸的質量為m,配成硬脂酸的苯溶液的體積為V,那么每毫升硬脂酸的苯溶液中含硬脂酸的質量為mV。(2)測得每滴硬脂酸的苯溶液的體積為V1,形成單分子膜滴入硬脂酸溶液的滴數為(d1)(詳見注釋),那么形成單分子膜需用硬脂酸的質量為:(3)根據水槽直徑,計算出水槽中水的表面積S。已知每個硬脂酸分子的截面積A=2.2×1015cm2,在水面形成的硬脂酸的分子個數為:SA。(4)根據(2)和(3)的結果,可計算出每個硬脂酸分子的質量為:(5) 1mol硬脂酸

5、的質量等于284g(即 M=284gmol),所以 1mol硬脂酸中含有硬脂酸的分子個數,即阿伏加德羅常數N為:注釋:當最后一滴硬脂酸溶液滴下后,這滴溶液在水面呈透鏡狀,說這滴溶液沒有擴散,即沒有參與單分子膜的形成。這時單分子膜已經形成完畢,應停止滴入溶液,所以,在計算形成單分子膜所需硬脂酸溶液的滴數時,應將最后一滴減掉,即滴數計為d1。說明:一、實驗成功標志根據實驗數據計算的阿伏加德羅常數 NA在(5-7)×1023范圍內為成功。二、失敗征象實驗測定的阿伏加德羅常數數量級不等于1×1023。三、原因分析1因為苯是易揮發的溶劑,故在配制、使用硬脂酸苯溶液的過程中因為苯的揮發,造成濃度的變化。2在測量每滴硬脂酸苯溶液體積時是連續滴液的,在形成單分子膜時的滴液是間歇的,同時,滴管內液體多少不同,手捏膠頭的力不同這些因素,均可導致液滴的大小不均勻。3水槽洗滌不干凈,將會造成很大的誤差。4水槽水面直徑測量不準確也會造成誤差。四、注意問題1苯中有少量的水,可用無水氯化鈣或氧化鈣除去。2配好待用的硬脂酸苯溶液一定要嚴加密封,防止苯的揮發。在使用過程中要隨時加塞塞住。3在使用膠頭滴管滴液時,均要采取垂直滴入法,以保持液滴大小均勻。4在形成單分子膜的過程中,應保持水面平靜,防止單分子膜重疊。5水槽的洗滌:每做完一次

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