實驗七 亨利定律常數的測定
一. 目的 利用簡單裝置,測量二氧化碳氣體之溶解度與其分壓的關係。
二. 原理 英國科學家William Henry發現: 於定溫下,溶解在溶液中氣體的量正比 於液體 上方的氣體壓力。 P = K‧M (1)
△ P = Pf – Pi = K • ( Mf - Mi ) = K • △M Pf = K • △M + Pi ∵ PV = nRT 打開開關,放出氣體 過程一 關閉開關,搖盪使平衡 過程二 Pi,Mi Pn,Mi Pf,Mf P = K‧M △ P = Pf – Pi = K • ( Mf - Mi ) = K • △M Pf = K • △M + Pi ∵ PV = nRT ni = △ P Vg / RT —氣相增加CO2的莫耳數 - ni = - △ P Vg / RT —液相減少CO2的莫耳數 ∴ △m = - ni / Vl = - △ P Vg / RT Vl △M = Σ △m Pf = K‧△M + Pi = K‧Σ △m + Pi
三. 藥品、儀器與材料 二氧化碳氣體 壓力計 汽水寶特瓶
四. 實驗步驟 (一) 瓶內含空氣時的亨利定律常數的測定 1. 將保特瓶充滿水並測量水量,倒出約500 mL 的水,以求得Vg及Vl。 2. 裝置儀器如左圖: 3. 打開壓力計及CO2氣體供 應線開關A,充氣至壓力 計讀數為1.5~1.6 kg/cm2。 重複步驟直到壓力計讀數 維持1.5~1.6 kg/cm2,記錄 此時壓力為P。
4. 打開旋鈕A緩緩放氣。壓力約下降 0.5 kg/cm2後,停止放氣記錄此時壓力讀數Pn。 5. 搖晃瓶子直到壓力計讀數維持定直不再上 升,記錄此讀數Pf。 6. 重複步驟4、5數次,得4組數據。 (二) 瓶內不含空氣時的亨利定律常數的測定 1. 打開旋鈕A放氣至讀數為0,充氣至壓力計 讀數為1.5~1.6 kg/cm2。重複步驟直到壓力 計讀數 維持1.5~1.6 kg/cm2,記錄此時壓力 為P。 2. 重複步驟4~6,得到另一組數據。
五. 注意事項 搖晃瓶子時,請勿上下搖晃,以免水灌 入壓力計中而致損壞。 於放氣時,注意放氣速率,避免水溶液 產生氣泡。