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阿伏伽德罗常数的测定
2013/10/01
IP:江苏
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(25mL)、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+=102pm;rCl-=181pm.。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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科创币
Misaka-Worst
2013/10/01
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20!Dopaminor
2013/10/01
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trample
2013/10/01
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学术分
虎哥
2013/10/01
既然要求恒温条件,为何没有见到温度计?
11
St_Maxwell作者
13年3个月前IP:未同步
646811
1楼
再附上实验的图片。
第一次: 御坂-0001.jpg 御坂-0002.jpg 御坂-0003.jpg
第二次: 御坂-0004.jpg 御坂-0005.jpg 御坂-0006.jpg
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St_Maxwell作者
13年3个月前IP:未同步
646812
2楼
大体上就这样吧,编辑字体格式真是快要跪下了。。。
其实经过这次实验,我多了一个疑问,密度瓶的设计到底有什么特别的好处,因为我觉得这次实验如果用容量瓶代替密度瓶也不会问题。所以我想问问:密度瓶好在何处?
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St_Maxwell作者
13年3个月前IP:未同步
646835
4楼
脑袋又不好用了,差点忘掉了。把测定氯化钠密度的那个公式推导一下。 2013-10-01 11.34.00.jpg
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St_Maxwell作者
13年3个月前IP:未同步
646841
5楼
@虎哥 我在帖子中提到了,没有保障恒温正是这次实验没有做到的地方,以后会尽力保障实验条件达到实验要求。
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St_Maxwell作者
13年2个月前IP:未同步
649961
8楼
密度瓶是同一个,但两次实验时的温度可能会有变化,使同体积的EA质量不同。不过老实说,可能还有天平的原因,话说我那个天平示数总会漂移。[s:10]
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St_Maxwell作者
13年2个月前IP:未同步
650015
10楼
估计天平是主要原因。不过乙酸乙酯的挥发也许也是原因之一。
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我也是有底线的