摩尔折射率的测定 实验报告.doc

实验八 摩尔折射度的测定 一、实验目的 测定氯仿在环己烷中的介电常数和偶极矩,了解偶极矩与分子电性质的关系。 测定某些化合物的折光率和密度,求算化合物,基团和原子的摩尔折射度,判断化合物的分子结构。 了解克劳修斯-德拜方程的意义及公式的适用范围。 二、实验原理 摩尔折射度是由于在光的照射下分子中电子云(主演是价电子云)相对于分子骨架的相对于分子骨架的相对移动结果,可作为分子中电子极化率的量度.R有体积的因次.若以钠光D线为光源,所得的折射率以m表示,相应的摩尔折射度以RD 对于共价化合物,偶尔折射度的加和性还可表现为:分子的摩尔折射度等于分子中各个化学键摩尔折射度之和.例如乙酸甲酯和乙酸乙酯的摩尔折射度之差为CH2基团的折射度即为两个Cl原子的折射度.分子中若有共轭键存在,电子活动性提高,会产生超加折射度.若某化合物的摩尔折射度的实验值远超过于原子加和所得的理论值.则可以判断分子中有共轭体系,复健或成环的可能性. 三、主要试剂和仪器 阿贝折光仪,密度管 氯仿,乙酸乙酯,二氯,丙酮,苯,乙醇,乙酸丁酯,乙酸异戊酯 四、实验步骤 1. 折光率的测定 使用阿贝折光仪测定上述物质的折光率. 密度的测定 用密度管测定上述物质的密度. 用循环水溶液控制折光仪和密度管在相同温度条件下进行试验测定.控温精度要求:±0.1k。 五、实验数据及其处理 实验计算见手写页 六、实验误差处理分析 1.误差来源 容量瓶干燥不充分,称量结果不准确 测量密度时采用5ml容量瓶,容量瓶误差在±0.01ml左右,因此最终的结果存在误差. 容量瓶理论上应该在25℃使用,但实际测量温度低于25℃,使得体积不准确 密度的测量与折射率的测量理论上应该在相同温度下进行,实际中折射率的测量恒温在20℃,但密度测量在室温不断变化中. 阿贝折射仪用纯水矫正和读数时,调节敏感交界处造成的误差使得折射率的测量不准确 在进行密度测量过程中,称质量过程中依照易挥发样品溶剂如乙酸乙酯,丙酮等会由于挥发造成溶剂质量测量不准确,进而密度测量不准确 2.双键及特殊的官能团因摩尔折射度的讨论 根据理论值 R0(H)=1.028 R R0(C 实验值远超原子加和所得的理论值 因为苯是一个巨大的离域体系 七.实验反思与总结 摩尔折射度通常以cm3表示，它决定于分子中电子云（主要是价电子云）受外电场的影响对核产生相对移动的结果。实验结果表明，摩尔折射度等于分子中各原子折射度及形成化学键时折射度的增量之总和，这种性质称为摩尔折射度的加和性。典型的离子化合物其摩尔折射度可根据晶体中离子折射度加和而得。于是，可根据物 折射法的优点:快速,精确度高,样品用量少且设备简单.摩尔折射度在化学上除了可鉴别化合物确定化合物结构外,还可以分析混合物的成分,测定浓度纯度,计算分子大小,测定摩尔质量,研究氢键和测定配合物结构. 一些化合物理论计算值与实际值存在差别的原因可能是一些理论值只考虑了相邻原子之间的相互作用.忽略了分子之间各化学键的相互作用.分子中若有共轭键存在 ,电子活动性提高,会产生超加折射度.若化合物的摩尔折射度的实验值远大于原子加和所得的理论值,则可以判断分子中,有共轭体系,复键或成环的可能性.