陈水广分光计实验报告

1分光计实验报告姓名：陈水广学号：12358013【利用酸调节测定∆𝐫𝐆𝟎】-不同pH溶液的吸收光谱由图可知，在指示剂浓度相同下，不同pH的几条光谱线基本可以认为相较于一点（等吸收点），所以我们可以近似认为溶液的配置还算准确。根据下面的范特霍夫等温公式：∆rG=∆r𝐺0+𝑅𝑇𝑙𝑛𝑄其中Q为浓度熵，∆rG0为同一温度下，标准压强下的吉布斯自由能。当反应达到平衡时，∆rG=0，因此我们有：∆r𝐺0=−𝑅𝑇𝑙𝑛𝐾其中K为反应的平衡常数。因此我们可以通过测出平衡常数来求∆r𝐺0。根据下面的关系来计算溶液的pKa。log(𝐴1−𝐴𝐴−𝐴1′)=pH−pKa其中𝐴1是我们选取的酸式吸收峰的吸光度，𝐴1′为相同波长下碱溶液的吸光2度。取右边的峰来处理，由数据得到𝐴1=0.263，𝐴1′=0.026，对应的波长为493.5nm以及得到下面的表格：pHALog((A1-A)/(A-A1’))3.5660.0620.746892.9970.1180.197582.7340.1685-0.178382.4680.194-0.386462.1210.212-0.56194以Log((A1-A)/(A-A1’))为纵坐标，以pH为横坐标作图，并进行线性拟合得到下面的结果：拟合的斜率是0.9415，同时截距为-2.65132，也就是说pKa=2.65，与理论值2.9相差不是很大。我们取温度为298.15K，R=8.314，根据下面的式子我们计算∆r𝐺0。∆r𝐺0=−𝑅𝑇𝑙𝑛𝐾=RT∗pKa∗2.33计算结果为：∆r𝐺0=15.125kJ/mol【测定∆𝐫𝐇𝟎和∆𝐫𝐒𝟎】-不同温度下的吸收光谱根据上面的图，在相同指示剂浓度下，我们看到不同pH的几条线基本可以认为相较于一点，所以可以认为升温试验操作还是较为准确的。根据下面的范特霍夫公式，𝑑𝑝𝐾𝑎𝑑(1𝑇)=∆𝑟𝐻02.3𝑅则对于图形pKa=f（1/T）来说，在给定的温度下的切线能得出ΔrH0。我们有∆r𝐺0=∆𝑟𝐻0−𝑇∆𝑟𝑆0，因此我们可以通过∆r𝐺0和∆𝑟𝐻0求出∆𝑟𝑆0。我们选择升温实验的是pH为2.734的实验样品。根据log(𝐴1−𝐴𝐴−𝐴1′)=pH−pKa我们可以计算每一个温度下的pKa值。选择𝐴1=0.263，𝐴1′=0.026，对应波长为493.5nm则由数据得到下表：温度/摄氏度ALog((A1-A)/(A-A1’))pKa428.90.1635-0.140482.8744833.90.1595-0.110542.8445438.90.1535-0.06612.800143.90.1475-0.021992.7559948.90.14050.029332.70467以1/T为横坐标，pKa为纵坐标作图，并通过一次拟合得到斜率如下：从图中读出斜率为831.50239，由于斜率就是∆𝑟𝐻02.3𝑅，因此我们可以得到：∆𝑟𝐻0=15.900kJ/mol另外，由于∆rG0=-RTlnK=R*T*pKa*2.3且∆r𝑆0=∆𝑟𝐻0−∆𝑟𝐺0𝑇则可得以下表格：温度/℃28.933.938.943.948.95pKa2.874482.844542.80012.755992.70467∆rG0(kJ/mol)16.6025916.7016416.708416.7087516.65618∆rS0(J/(mol*K))-2.32608-2.61078-2.59062-2.55086-2.34801【利用碱调节测定∆𝐫𝑮𝟎】-六种溶液的吸收光谱和上面的操作一样，这次我们选取左边的峰来处理数据：𝐴1=1.944，𝐴1′=0.351，统计波长为437.5nm继续统计数据得到下表：添加液pHALog((A1-A)/(A-A1’))HCl3.0851.944NaOH10.280.351pH4.8缓冲液5.0911.677-0.69603pH5.5缓冲液5.861.0740.08038pH6.3缓冲液6.4040.6660.60822pH6.7缓冲液6.7880.4781.06233以pH为横坐标，Log((A1-A)/(A-A1’))为纵坐标作图，并使用线性拟合得到下图：6读图发现拟合程度很好，R2=0.998，斜率为1.02562（理论值为1），说明实验数据很合理。而且我们记录截距为-5.9，说明pKa=5.9，而理论值为4.7，相差还是有点大的，相对误差为：25.5%。误差分析：1.SDS溶液很容易产生气泡，在加入的时候，产生的一些气泡存在于溶液中，影响了定容。2.移液枪的使用不够正确。