3、低沸点二元体系相图的绘制-新乡医学院.docVIP

新乡医学院物理化学实验课教案首页 授课教师姓名职称： 一、实验名称 低沸点二元体系相图的绘制 二、授课对象 药学授课形式 实验 测定并绘制环己烷-乙醇二元液系的沸点-组成图，由图决定其最低恒沸温点及最低恒沸混合物的组成。 四、教学内容 1.几个基本概念。 实验的具体步骤及数据的处理。 讲解 40min 实验 120min 实验的具体步骤及数据的处理。 1.从侧管取出液相冷凝液的时候要小心。 2. 八、授课方法 讲授原理加实验辅导 《物理化学实验指导》 基础医学院化学教研室 新乡医学院化学教研室 年 月 日 1．测定并绘制环己烷-乙醇二元液系的沸点-组成图，并由图决定其最低恒沸温点及最低恒沸混合物的组成。 2．学会使用阿贝折射仪。 任意二个在常温时为液态的物质混合组成的系统称为二元液系。二元液系可分为完全互溶，部分互溶和完全不互溶。 液体的沸点是指液体饱和蒸气压和外压相等时的温度。在一定外压下，纯液体的沸点有一确定值。对完全互溶的二元体系，沸点还同组成有关，完全互溶二元体系的沸点——组成可分为三类：(1)混合物的沸点介于两纯组分沸点之间(图4-1)；(2)混合物的沸点-组成图上出现最高点(图4-2)；(3)沸点-组成图上出现最低点(图4-3)。相对于最低点或最高点的温度称为恒沸温度，对于该点的溶液称为恒沸混合物。 组成 组成 组成 图4-1的纵坐标代表温度，横轴代表混合物的组成，下面一条曲线是液相线(L)，表示混合物的沸点与组成的关系，上面一条曲线是气相线(G)，对应于某温度作平行于横轴的虚线与二曲线所交的两个点，就是该沸点是互相平衡的气相点(XB(G))和液相点(XB(L))。 本实验用沸点仪测定不同组成的环己烷，乙醇混合物的沸点，并收集互成平衡时的气相和液相，用折射仪测定它们的折射率，由此做出此二元液系平衡相图。 折射率是物质的一个特征数值。溶液的折射率与其组成有关，若事先规定了一系列已知组成溶液的折射率，作出折射率-组成工作曲线，这样未知溶液的组成可以从测定其折射率，由工作曲线上查得，折射率用阿贝折射仪测定。 仪器：FDY双液系沸点测定仪一套（包括铁架台） SWJ精密数字温度计 胶头吸管（4只） 阿贝折光仪（一台 ）擦镜纸 量筒(25mL) 移液管(5mL、2mL各一只)) 电吹风 洗瓶药品：A·R无水乙醇 环己烷(A·R ) 丙酮 蒸馏水 图4-4 沸点仪 1．按图4-4装好沸点仪，温度计水银泡外套—玻璃，勿使电热丝与之相碰。 2．用纯乙醇在阿贝折射仪上学会找到所用视场,记下提纯的折射率ntD。 3．接通冷凝水，调节超级恒温槽温度。量取20mL乙醇从侧管加入蒸馏瓶内，并使水银球的一半浸在溶液中，调节变压器电流至电压分档“20”上，使电热丝将液体加热至缓缓沸腾。待温度基本恒定后，连同支架一起倾斜蒸馏瓶，使小槽中气相冷凝液倾回蒸馏瓶内，重复三次(注意：加热时间不宜太长，以免低沸点物质挥发)，记下乙醇的沸点及室内气压。 4．通过侧管加入0.5mL环己烷于蒸馏瓶内，加热至溶液沸腾，待温度变化缓慢时，同上法，回流三次，温度基本不变时记下沸点，停止加热，用长取样管从小槽中气相冷凝液，在阿贝折射仪上测定折射率，然后用短吸管从侧管出吸出少许液相测其折射率。 5．依次加入1mL、2mL、3mL、4mL、12mL环己烷，按上述方法测定溶液的沸点和平衡时气相，液相的折射率。 6．将溶液倒入回收瓶，用吹风机吹干蒸馏瓶。 7．从侧管加入20mL环己烷，测其沸点。 8．依次加入0.2mL、0.4mL、0.8mL、1.0mL、2.0mL乙醇，按上述方法测定其沸点，气相和液相的折射率。 9．拔掉电源插头，关闭仪器和冷凝水，将溶液倒入回收瓶。 10．从相同温度的环己烷-乙醇系的折射率-组成工作曲线上查出所测折射率所对应的百分组成。 1．将测得的数据列入下表： 平衡温度 (℃) 气相折射率 (ntD) 气相组成 (含乙醇﹪) 液相折射率 (ntD) 液相组成 (含乙醇﹪) 2．绘制环己烷-乙醇体系的沸点-组成图。 3．由沸点-组成图找出最低恒沸温度和相应恒沸组成。1．从侧管取出液相冷凝液的时候要小心。 2 小槽 (取气相) 小玻璃套管 电热丝 侧管 (取液相) 接调压变压器