測定分子間的氫鍵強度

1、Ho Ngai College (Sponsored by Sik Sik Yuen)Advanced-Level Chemistry Experiment 8 The investigation of hydrogen bonding in a mixture of liquids測定分子間的氫鍵強度Name : _ ( ) Experiment Date : _INTRODUCTION引引言言在把液體混合的過程中，如液體分子間形成氫鍵、或有氫鍵被破壞，皆會產(chǎn)生焓變。本實驗是對這類焓變進行探究，並利用簡單的量熱法測量在乙醇分子間、或是在三氯甲烷和乙酸乙酯分子間的氫鍵的大約強度。CHEMICA

2、L化化學學藥藥品品ethanol 乙醇cyclohexanel 環(huán)己烷ethyl ethanoate 乙酸乙酯trichloromethane 三氯甲烷APPARATUS儀儀器器10.0 cm3 and 25.0 cm3 measuring cylinders50 cm3 / 100 cm3 and 250 cm3 beakersThermometer (-10.0 50.0 oC)LidBalanceCloth10 cm3 和 25 cm3 量筒、50 cm3 燒杯及杯蓋、滴管2支、10110C 溫度計、布CAUTION 1.Ethanol, cyclohexane and ethyl et

3、hanoate are flammable, trichloromethane is harmful.2.Mixtures of trichloromethane and propanone have been known to explode on standing. The solvent residues from this experiment should not be disposed of into a container in which propanone is present.【危險警告：乙醇、環(huán)己烷和乙酸乙酯易燃?！俊疚ｋU警告：乙酸乙酯易燃、三氯甲烷有害?！縋ROCEDU

4、RE步驟A. 探測乙醇分子間氫鍵的存在1.稱量並紀錄一個清潔而乾燥的100 cm3 燒杯的質(zhì)量。2. 用10 cm3量筒把 10 cm3 的乙醇加進以上 100 cm3 燒杯中。3. 在燒杯外包上布條(或毛巾)，使用溫度計穿過杯蓋中心。4. 使用溫度計去量度液體的最初溫度。並紀錄在下表。5.使用50 cm3的量筒將 10 cm3 的環(huán)己烷加入燒杯中的乙醇內(nèi), 並充份混和。6. 量度並記錄液體所得的最後溫度。B. 量度乙醇分子間氫鍵的強度重複甲部的步驟 (1) 至 (6)，但改用 20 cm3 的環(huán)己烷進行實驗。c.c. 探究乙酸乙酯和三氯甲烷分子間的氫鍵的形成【危險警告：三氯甲烷和丙酮的混合物

5、在存放時可能會發(fā)生爆炸，因此切勿將本實驗剩餘的溶劑棄置在盛有丙酮的容器內(nèi)?！?. 用10 cm3量筒把 10 cm3 的乙酸乙酯加進清潔的 100 cm3 燒杯中。2. 在燒杯外包上布條(或毛巾)，使用溫度計穿過杯蓋中心。3. 使用溫度計去量度液體的最初溫度。並紀錄在下表。4.使用50 cm3的量筒將 10 cm3 的三氯甲烷加入燒杯中的乙醇內(nèi), 並充份混和。5. 量度並記錄液體所得的最後溫度。D. 量度乙酸乙酯和三氯甲烷分子間氫鍵的強度重複甲部的步驟 (1) 至 (5)，但改用 10 cm3的其中一種液體和的 20 cm3另一種液體互相混和。(哪種液體選用 10 cm3而哪種選用 20 cm

6、3並不重要。)REMARK1. The bulb of the thermometer should be completely immersed in the mixture.2. The temperature reading should be accurate to 1 decimal place.3. 2-3 students work in a group.GIVEN -1) : H = 1.0 ; C = 12.0 ; O = 16.0 ; Cl = 35.5Specific heat capacity of glass = 0.78 kJ kg-1 K-1液體化學式相對分子質(zhì)量

7、密度/ kg dm 3比熱容/ kJ kg 1 K 1乙醇CH3CH2OH 460.81 2.44環(huán)己烷C6H12840.781.83三氯甲烷CHCl3119.51.480.98乙酸乙酯CH3CO2CH2CH3880.90 1.92RESULTABCDWeight of the insulated beakers / gFinal temperature / oCInitial temperature / oCTemperature change / oC數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)提提供供以下的物理數(shù)據(jù)可作為考之用：玻璃的比熱容 = 0.78 kJ kg1 K1液體化學式相對分子質(zhì)量密度/ kg dm 3比熱容

8、/ kJ kg 1 K 1乙醇CH3CH2OH 460.81 2.44環(huán)己烷C6H12840.781.83三氯甲烷CHCl3119.51.480.98乙酸乙酯CH3CO2CH2CH3880.90 1.92QUESTIONS1. Explain why the beaker should be wrapped by a cloth and covered by a lid in this experiment.為什麼在這實驗裏, 燒杯外圍須包著布料及蓋上杯蓋?2. Based on the experimental result, state whether the mixing of etha

9、nol and cyclohexane is endothermic or exothermic.根據(jù)實驗結(jié)果, 指這乙酸和環(huán)己烷的混和是放熱反應(yīng)或是吸熱反應(yīng)?3. Account for the change in temperature on mixing ethanol and cyclohexane.解釋乙醇和環(huán)己烷混合時的溫度變化的成因。4. Determine whether ethanol or cyclohexane is in excess in part B. Explain why you think it must be in excess.解釋為何這實驗須用過量的環(huán)己

10、烷。5. Determine the strength of the hydrogen bond in ethanol according to the results obtained in part B. 從溫度下降的幅度估計乙醇中氫鍵的強度 (以 kJ mol1 表示)。6. Based on the experimental result, state whether the mixing of ethyl ethanoate and trichloromethane is endothermic or exothermic.根據(jù)實驗結(jié)果, 指這乙酸乙酯和三氯甲烷的混和是放熱反應(yīng)或是吸熱反應(yīng)?7. Account for the change in temperature on mixing ethyl ethanoate and trichloromethane.解釋乙酸乙酯和三氯甲烷混合時的溫度變化的成因。8. Determine the strength of the