本帖最后由 last-order 于 2013-10-1 15:08 编辑 一、实验目的:
学习使用密度瓶法测定试样密度;
利用试样密度与晶胞参数得到阿伏伽德罗常数。
二、实验原理:
把试样放入密度瓶中,加入测定介质,试样的体积可由密度瓶的容积减去测定介质的体积求得,所以试样的密度为试样的质量与体积之比。
测出试样的密度后,阿伏伽德罗常数可用下式求出:
Na=
MZ/
ρV
式中,
M为试样的摩尔质量,
g·mol-1;
Z为一个晶胞中的结构基元数;
ρ为试样密度,
g·cm-3;
V为晶胞体积,
cm3。
三、实验用品:
密度瓶(25
mL)、电子天平、氯化钠、乙酸乙酯(EA)。
四、实验步骤:
充满EA的密度瓶的质量的测定
在密度瓶中充满EA,并擦去瓶外多余的EA,称量。
试样密度的测定
称取质量为
m的氯化钠,置于已知质量的密度瓶,并注满EA,注意不要有气泡出现。擦去瓶外多余的EA,再次称量。
五、数据处理:氯化钠的密度可用下式计算:
ρ=
mρ1/(
m+
m1-
m2)
ρ为氯化钠的密度,
g·cm-3;
m为试样的质量,
g;
ρ1为EA的密度(
ρ1=0.900
g·cm-3);
m1为充满EA的密度瓶的质量,
g;
m2为盛有氯化钠和EA的密度瓶的质量,
g。
Na+和
Cl-的半径数据采用的是有效离子半径:
rNa+=102
pm;
rCl-=181
pm.。求得氯化钠晶胞的体积为1.81×10
-22cm3。
将数据列成表格:
| 第一次 | 第二次 |
m1/g | 38.22 | 38.31 |
m/g | 2.81 | 4.69 |
m2/g | 39.87 | 40.98 |
ρ/g·cm-3 | 2.18 | 2.09 |
Na/mol-1 | 5.92×1023 | 6.18×1023 |
平均值/mol-1 | 6.05×1023 |
与标准值之间的误差 | 0.5% |
六、结论:
虽然此次实验得出的数据与标准值之间的相对误差只有0.5%,但个人认为这次实验的精密度不高,两次结果的算术平均偏差为2.1%。这是因为实验时没有对仪器和药品进行恒温操作,事实上,两次实验相隔了3个小时,会存在温度的变化。如果能更严格地进行实验并增加实验次数,应该可以获得更加精密和准确的结果。
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