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  • 物質(zhì)的飽和溶解度如何測量

    物質(zhì)的飽和溶解度如何測量
    化學(xué)人氣:613 ℃時間:2020-02-04 04:04:44
    優(yōu)質(zhì)解答
    平時說的溶解度就是飽和溶解度,習(xí)慣來說不必要再加飽和兩個字.
    這是固體和氣體的溶解度測定方法(百度文庫里有下載),固體是以硝酸鉀為例:
    (一)硝酸鉀溶解度的測定
    【原理】硝酸鉀在水里的溶解度是指在一定溫度下,硝酸鉀在100g水中達到飽和狀態(tài)時能溶解的克數(shù).它隨溫度的升高而增大,隨溫度的降低而減小.把一定量硝酸鉀在較高溫度下溶于一定量的水中,當(dāng)溫度降到溶液里剛有晶體析出時,這時的溫度可作為飽和溶液的溫度.根據(jù)測得的溫度和已知硝酸鉀及水的量,就能算出硝酸鉀在某一溫度的溶解度.
    【操作】
    (1)取一支干燥潔凈的大試管(約25×120mm),加入5g硝酸鉀晶體(化學(xué)純),再加入5mL蒸餾水.試管口上配一只雙孔木塞,一個孔中插一支100℃的溫度計,另一個孔中插入一根下端有圈的玻璃攪拌器.把大試管放入水浴中加熱并不斷攪拌(見下圖).
    (2)等硝酸鉀晶體全部溶解后,把試管取出水浴,不斷攪拌,使它漸漸冷卻,觀察并記下硝酸鉀晶體剛析出時的溫度.把試管再次放在水浴中加熱,等晶體全部溶解后再把試管取出水浴.再讓它自行冷卻,記下晶體剛析出時的溫度,直到兩次溫度讀數(shù)相同或相差0.5度以下為止(取兩次溫度的平均值).
    (3)往試管里加水,每次加1mL,按上述操作方法測定水的毫升數(shù)分別是6、7、8、9……,溶液中晶體剛析出時的溫度.
    【說明】
    (1)不同溫度下硝酸鉀的溶解度可按下式計算:
    式中a是溶質(zhì)的質(zhì)量(g),b是水的質(zhì)量(g).
    (2)硝酸鉀的質(zhì)量和水的體積都要求準確,水應(yīng)盡可能全部加入試管中,避免因溶劑量減少而造成誤差.
    (3)加熱時,試管中的液面要低于水浴的液面.
    (4)攪拌時,攪拌器的玻璃圈不要離開液面.
    (二)氣體溶解度的測定
    【原理】氣體的溶解度首先決定于氣體的性質(zhì),也隨著氣體壓強和溶劑的溫度不同而變化.所有氣體的溶解度隨著溫度的升高而減小,隨著氣體壓強的增大而增大①.當(dāng)溫度不變時,氣體的溶解度跟該氣體的壓強(分壓)在一定范圍內(nèi)成正比(氣體不跟水發(fā)生化學(xué)變化的情況下).
    【操作】
    (1)在小燒杯里加入約50mL蒸餾水,放在石棉網(wǎng)上加熱煮沸片刻,趕盡溶在水里的二氧化碳等氣體.冷卻后把水注入燒瓶內(nèi),塞上塞子備用.
    (2)取一支50mL注射器,在注射孔上配一只大小相宜的膠帽,使注射器不漏氣.用這注射器從二氧化碳的集氣袋中慢慢吸取純凈的二氧化碳氣體約30mL(記下精確的讀數(shù),記作V0).再用該注射器小心汲取上述涼到室溫的蒸餾水約15mL(記下精確讀數(shù),記作V水).在注射孔一端套上膠帽.充分振蕩注射器內(nèi)的溶液,到筒內(nèi)氣體的體積不再發(fā)生變化時記下氣體的體積數(shù)(記作V1).最后觀察、記錄室內(nèi)的溫度.在該溫度下,二氧化碳溶解度(記作ScO2)的計算式是
    【說明】
    (1)上述計算把二氧化碳的壓強近似看作100kPa,沒有把水蒸氣的壓強等因素扣除掉.
    (2)溶解度太大的氣體(如氨氣、氯化氫氣體)和溶解度很小
    ①氣體的溶解度跟氣體的壓強成正比,這是以質(zhì)量計算的溶解度.以體積計算的溶解度與壓強無關(guān).的氣體(如氫氣、氮氣),不宜選用上述方法測量,這些氣體測出值的誤差較大.
    (3)利用注射器還可以做氣體溶解度跟溫度、氣壓之間存在定量關(guān)系的定性實驗.例如,取一支50mL注射器,排盡空氣后吸取約15mL濃氨水和少量空氣,在注射孔套上小膠帽.慢慢抽拉注射器的內(nèi)針筒,使注射器內(nèi)的壓強漸漸減小,可以看到氨水溶液中冒出不少小氣泡.停止抽拉,氣泡隨即消失.抽拉越用力,產(chǎn)生的氣泡越多.把注射器放入熱水浴中片刻,也可以看到氨水溶液中冒出氣泡.這些實驗現(xiàn)象說明,減小壓強或升高溫度都不利于氣體溶解.
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