Transcript 实验八紫外分光光度计测定萘在硫酸铵水溶液中的活度系数

紫外分光光度计测定萘在硫酸
铵水溶液中的活度系数
目的要求
了解紫外分光光度法测定萘在硫酸铵水溶
液中活度系数的基本原理。
用紫外分光光度计测定萘在硫酸铵水溶液
中的活度系数。
了解和初步掌握紫外分光光度计的使用方
法。
实验原理
萘的水溶液符合朗伯-比尔(Lanbert-Bear)定
律。可用三个不同波长(λ＝267nm，λ＝
275nm，λ＝283nm) 的光，以水作参比，测
定不同相对浓度的萘水溶液的吸光度，以
吸光度对萘的相对浓度作图，得到三条通
过零点的直线。
直线符合：A0=kC0l ，式中，A0为萘在纯水
中的吸光度；C0为萘在纯水中的溶液浓度；
l为溶液的厚度；k为吸光系数。
对于萘的盐水溶液，用相同的波长进行测
定，并绘制A－λ曲线，即可确定吸收峰位
置。
从上图可以看出，萘在水溶液中和盐水溶
液中，都是在λ=267nrn、275nrn、283nrn
处出现吸收峰，吸收光谱几乎相同。说明
盐(硫酸铵)的存在并不影响萘的吸收光谱。
两种溶液中的消光系数是一样的。则有：
A=kCl
式中，A为萘在盐水溶液中的吸光度；
C为萘在盐水中的浓度。
 把盐加入饱和的非电解质水溶液，如果盐的加入
使非电解质的溶解度减小(增加非电解质的活度系
数)，这个现象叫盐析，反之叫盐溶。
C0
 盐效应经验公式：lg C  KCS
式中，K为盐析常数；CS为盐的浓度(单位：
mol·dm-3)。如果K是正值，则C0＞C，这就是盐
析作用；如果K是负值，则C0＜C，这就是盐溶作
用。
当纯的非电解质和它的饱和溶液成平衡时，
无论是在纯水或盐溶液里，非电解质的化
学势是相同的，即 a＝ γC＝γ0C0
式中，γ、γ0为活度系数。
lg
C

 lg 0  KCS
0
C
通过测定萘水溶液的吸光度与萘盐水溶液
的吸光度就可以求出活度系数。
仪器试剂
紫外分光光度计1台；容量瓶(50mL，6只、
25mL 3只)；锥形瓶(25mL，6只)；刻度移
液管(25mL，l支、10mL，1支)。
萘(A.R.)；硫酸铵(A.R.)。
实验步骤
溶液配制
在25ºC下制备萘在纯水中的饱和溶液100mL。
然后取3只25mL容量瓶，分别配制相对浓度为
0.75、0.5、0.25三个不同浓度的萘水溶液。
取6只50mL的容量瓶配制1.2mol·dm-3、
1.0mol·dm-3、0.8mol·dm-3、0.6mol·dm-3、
0.4mol·dm-3、0.2mol·dm-3的硫酸铵溶液；后将
每份溶液倒出一半至 25mL锥形瓶中，加入萘
使成为相应盐溶液浓度的饱和萘水盐溶液。
光谱测定
用5mL饱和萘水溶液与5mL水混合，以水作为
参比液，测定λ=260～300nm间萘的吸收光谱。
用 5ml饱和萘水溶液与5mL lmol·dm-3硫酸铵溶
液混合，用 5mL水加 5mL(lmol·dm-3)硫酸铵溶
液为参比液，测定λ=260～300nm间萘的吸收光
谱。
以水作为参比液，分别用λ=267nm、275nm、
283nm的光测定不同相对浓度的萘水溶液的
吸光度。
 用同浓度的硫酸铵水溶液作为参比液，在
λ=267nm、275nm、283nm波长处分别测定
不同浓度的饱和萘-硫酸铵水溶液的吸光度。
注意事项
本实验所用试剂萘和硫酸铵纯度要求较高，
可以通过再结晶处理，提高试剂纯度．满
足实验需要。
萘水饱和溶液和萘的盐水饱和溶液的饱和
度一定要充分，可以通过振荡器，使其充
分饱和。
数据处理
根据所得不同浓度萘水溶液的吸光度值对
萘溶液的相对浓度作图，得三条通过零点
的直线，求出吸光系数k。
根据测得不同浓度的硫酸铵饱和萘溶液的
吸光度计算出一系列活度系数γ值 (γ0作为1)，
以lgγ对硫酸铵溶液的相应浓度作图，应呈
直线关系。
思考问题
实验中把萘在纯水中的饱和溶液的活度系
数假设为1，试讨论其可行性。
如果用λ=266nm、274nm、283nm的光测定
萘在乙醇溶液中的含量是否可行？
本实验是否可测定其它非电解质在盐水溶
液中的活度系数？
为何要测定(λ=260～300nm)的萘水溶液及
萘水盐溶液的吸收光谱？