凝固点降低法测定分子量.docx

凝固点降低法测定摩尔质量一、实验目的和要求1 用凝固点降低法测定萘的摩尔质量。2 通过实验了解掌握凝固点降低法测定摩尔质量的原理，加深对稀溶液依数性质的理解。二、实验原理稀溶液具有依数性，凝固点降低是依数性的一种表现。固体溶剂和溶液成平衡时的温度为溶液的凝固点。在溶液浓度很稀时，确定了溶剂的种类和数量后，溶剂凝固点降低值仅仅取决于所含溶质分子的数目。稀溶液的凝固点降低与溶液成分关系的公式为：式中：为凝固点降低值；为纯溶剂A的凝固点；为摩尔凝固热；为溶剂的摩尔数；为溶质的摩尔数。当溶液很稀时，则：（1）M1是溶剂的摩尔质量，mB是溶质的摩尔浓度；Kf称质量摩尔凝固点降低常数，如果已知溶剂的质量摩尔凝固点降低常数Kf的值，并测得此溶液的降低值Tf，以及溶剂和溶质的W1和W2，则溶质的摩尔质量M2由下式求得： 凝固点降低值的多少直接反映了溶液中溶质的质点数目。溶质在溶液中有；离解、缔合、溶剂化和络合物生成等情况存在，都会影响溶质在溶剂中的表现摩尔质量。因此溶液的凝固点降低法可用于研究溶液的电解质电离度，溶质的缔合度，溶剂的渗透系数和活性系数等。凝固点测定方法是将已知浓度的溶液逐步冷却成过冷溶液，然后促使溶液结晶；当晶体生成时，放出的凝固热使体系温度回升，当放热与散热达成平衡时，即为溶液的凝固点。本实验测定纯溶剂和溶液的凝固点之差。纯溶剂的凝固点在凝固之前温度将随时间均匀下降，达到凝固点时，固体析出，放出热量，补偿了对环境的热散失，因而温度保持恒定，直到全部凝固，温度再继续均匀下降（a）。实际上纯溶剂凝固时，由于开始结晶时析出的微小晶粒的饱和蒸汽压大于同温度下的液体饱和蒸汽压所以往往发生过冷现象，即液体的温度要降到凝固点以下才析出固体，然后随温度上升到凝固点（b）。溶液的冷却情况与不同，当溶液冷却到凝固点，开始析出固体纯溶剂。随着溶剂的析出，溶液的浓度逐渐增大，因而溶液的凝固点也随溶剂的析出逐渐下降。冷却曲线得不到温度不变的水平段。当有过冷情况发生时，溶液的凝固点应从冷却曲线上待温度回升后外推可得（c）。三、实验仪器和试剂普通温度计1只；25mL移液管一支；压片机1台；精密温差测量仪1台；萘（A.R.）；环己烷（分析纯）。四、实验步骤1按图将凝固点测定仪安装好。2调节冰浴的温度，使其低于环己烷凝固点温度23，并应经常搅拌，不断加入碎冰，使水浴温度保持基本不变。3调节温差测量仪，使探头在测量管中，数字显示为“0”左右。4准确移取25ml环己烷，小心注入测量管中，塞紧软木塞，防止环己烷挥发，记下环己烷的温度差。取出测定管，直接放入冰浴中，不断移动搅拌棒，使环己烷逐步冷却。当有固体析出时，迅速取出测定管，擦干管外冰水插入空气套管中，缓慢均匀搅拌，观察精密温差测量仪的数量值，直至温度稳定，即为环己烷凝固点参考温度。取出测定管。用手温热，同时搅拌，使管中固体完全熔化，再将测定管直接插入冰浴中，缓慢搅拌，是环己烷迅速冷却，当温度降至高于凝固点参考温度0.5时，迅速取出测定管，擦干，放入空气套管中，每秒搅拌一次，使环己烷温度均匀下降，当温度低于凝固点参考值温度时，应急速搅拌，（防止过冷超过0.5），促使固体析出，温度开始上升，搅拌减慢，此即为环己烷的凝固点。重复测定三次。要求环己烷凝固点的绝对值平均误差小于0，003。5溶液凝固点的测定 取出测定管，使管中的环己烷熔化，从测定管加入事先压成片状的0.2g0.3g的萘，带溶解后，用“4”中的方法测定溶液的凝固点。先测其参考温度，再精确测量。溶液凝固点是取过冷后温度回升所达的最后温度，重复三次，要求绝对平均误差小于0，003。注意事项1冰浴温度不低于溶液凝固点