实验13-分子介电常数与偶极矩的测定-操作步骤.doc

实验13 分子介电常数和偶极矩的测定 注意事项： 实验需要配制溶液摩尔分数以准确称量的数据计算得到，称量过程要迅速并且及时盖紧瓶塞以免溶液挥发。 整个实验过程中每份溶液用完都要及时盖紧瓶塞以免溶液挥发。 测电容时用滴管加入溶液，测量完后用注射器吸出溶液并用洗耳球或者电吹风吹干（避免用热风吹）。加入待测样品至样品杯内的刻度线，每次加入的样品量必须严格相等。 调节密度管内溶液刻度时要保证管内没有气泡，调节好刻度后迅速盖上磨口帽，此时管内若有气泡对测量没有影响。 密度管称量时需擦干管外壁溶液并将密度管立于干净烧杯中进行称量。 实验步骤： 1.打开小电容测量仪的开关，预热10分钟。 2.溶液的配制 图13-2 比重管构造示意图先将5个干洁的25mL容量瓶分别称重得到wa、wb、wc、wd、we,然后依次加入20mL环己烷再称重得到wa1、wb1、wc1、wd1、we1,按照环己酮的摩尔分数分别约为0.01、0.02、0.03、0.06、0.09进行计算， 图13-2 比重管构造示意图 3.介电常数的测定 （1）εS的测定：以环己烷为标准物质，读取室温带入公式εS＝2.023－0.0016（t/℃－20）计算出εS。 （2）Cair和Cd的测定： 先拔下鳄鱼夹再按一下“采零”键（实验中不用再校零），以清除仪表系统零位漂移，显示器显示“00.00”。 在电容池是干燥的条件下测定电容，三次取平均值即得到Cair?。用滴管吸取环己烷加到样品池中，测定电容三次取平均值即得到CS?。代入公式 和 计算得出Cair和Cd。 （3）溶液电容C样的测定 把电容池及电极的溶液全部取出并用洗耳球吹干，重新测量Cair?，同前面测得的Cair?相差0.05PF内就说明电容池干净了，用滴管加样，针管取样，依次加入不同浓度的溶液测定电容，两次取平均值即得到CX（注意测定不同浓度溶液的电容前，每次都要重复测Cair?用来检查电容是否干净），代入公式C样=CX－Cd 即可求出C样，代入公式ε样＝C样/C0就可以得到各溶液的介电常数ε样。用不同浓度的介电常数ε样与其摩尔分数xB作图ε～xB得到一直线，根据式? =?A（1+k1xB）求出该直线的斜率k1和截距εA（A为溶剂环己烷，B为溶质环己酮） 4.环己烷和不同浓度溶液密度?的测定 因为环己烷极易挥发，所以要用比重管测定溶液的密度。首先称出空的比重管的重量得到m0，然后摘下二磨口帽，将比重管倒置，使粗细相同的一端插入待测液体中，用吸耳球从比重管的另一端慢慢将液体吸入比重管，直至液体超过S刻度线，比重管内没有气泡为止。盖上磨口帽称出重量为m2。把比重管吹干，用上述方法吸取标准样品（本实验以水做标准，水最后做，做完后要用乙醇来带水）称量得到m1，带入公式即可求出不同浓度溶液的的密度。以不同浓度溶液的密度和其对应的摩尔分数作图ρ～xB得到一条直线，根据式? =?A（1+k2xB）求出该直线的斜率k2和截距?A。 5.折光率n的测定 用阿贝折射仪测出室温下各个溶液的折光率n，每个样品测3次取平均值。以不同浓度溶液的折光率和其对应的摩尔分数作图n～xB得到一条直线，根据式求出该直线的斜率k3和截距nA。 6.环己酮的摩尔极化度的计算 在无限稀的溶液中，极性溶质的摩尔极化率P用代替，根据公式 ，代入数据得到环己酮的摩尔极化度。 7.环己酮的摩尔折光率的计算 根据公式，带入数据得到环己酮的摩尔折光率。 8.环己酮的偶极矩的计算 根据公式，带入数据计算得到环己酮的偶极矩。 9.实验结束把所有溶液倒入废液瓶中，不用清洗，把盖子打开晾着就可以