凝固點(diǎn)降低法測(cè)分子量

1、關(guān)于凝固點(diǎn)降低法測(cè)分子量現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁(yè)，共18頁(yè)一一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?1 1. .測(cè)定環(huán)己烷的凝固點(diǎn)降低值，計(jì)算萘的分子量。測(cè)定環(huán)己烷的凝固點(diǎn)降低值，計(jì)算萘的分子量。2. 掌握溶液凝固點(diǎn)的測(cè)定技術(shù)。掌握溶液凝固點(diǎn)的測(cè)定技術(shù)。3. 技能要求：掌握冰點(diǎn)降低測(cè)定管、數(shù)字溫差儀的使技能要求：掌握冰點(diǎn)降低測(cè)定管、數(shù)字溫差儀的使 用方法，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的作圖處理方法。用方法，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的作圖處理方法。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁(yè)，共18頁(yè)二、預(yù)習(xí)要求二、預(yù)習(xí)要求1.了解凝固點(diǎn)降低法測(cè)分子量的原理。了解凝固點(diǎn)降低法測(cè)分子量的原理。2.了解測(cè)定凝固點(diǎn)的方法。了解測(cè)定凝固點(diǎn)的方法。3. 熟悉溫差測(cè)量?jī)x的使用。熟悉溫差測(cè)量?jī)x

2、的使用。4現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三頁(yè)，共18頁(yè)三、實(shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)原理1、凝固點(diǎn)降低法測(cè)分子量的原理、凝固點(diǎn)降低法測(cè)分子量的原理 化合物的分子量是一個(gè)重要的物理化學(xué)參數(shù)。用凝固點(diǎn)降低法測(cè)定物質(zhì)的分子量是一種簡(jiǎn)單而又比較準(zhǔn)確的方法。稀溶液有依數(shù)性，凝固點(diǎn)降低是依數(shù)性的一種表現(xiàn)。稀溶液的凝固點(diǎn)降低（對(duì)析出物是純?nèi)軇┑捏w系）與溶液中物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系式為：5Tf =Tf * - Tf = KfmB (1) *式中，Tf*為純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)，Tf為溶液的凝固點(diǎn)，mB為溶液中溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度，Kf為溶劑的質(zhì)量摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)，它的數(shù)值僅與溶劑的性質(zhì)有關(guān)?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四頁(yè)，共18頁(yè)6已知某溶劑的凝固點(diǎn)降低

3、常數(shù)Kf,并測(cè)得溶液的凝固點(diǎn)降低值T，若稱取一定量的溶質(zhì)WB(g)和溶劑WA(g)，配成稀溶液，則此溶液的質(zhì)量摩爾濃度mB為:將(2)式代入(1)式，則：(2)(3)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五頁(yè)，共18頁(yè)7因此，只要稱得一定量的溶質(zhì)（WB）和溶劑（WA）配成一稀溶液，分別測(cè)純?nèi)軇┖拖∪芤旱哪厅c(diǎn)，求得Tf，再查得溶劑的凝固點(diǎn)降低常數(shù)，代入(3)式即可求得溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。* 當(dāng)溶質(zhì)在溶液里有解離、締合、溶劑化或形成配合物等情況時(shí)，不適用上式計(jì)算，一般只適用于強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液。2、凝固點(diǎn)測(cè)量原理、凝固點(diǎn)測(cè)量原理 純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)是它的液相和固相共存時(shí)的平衡溫度。若將純?nèi)軇┚徛鋮s，理論上得到它的步冷曲線如圖中的

4、 A , 但純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn) Tf*溶液的凝固點(diǎn)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六頁(yè)，共18頁(yè)8但實(shí)際的過(guò)程往往會(huì)發(fā)生過(guò)冷現(xiàn)象，液體的溫度會(huì)下降到凝固點(diǎn)以下，待固體析出后會(huì)慢慢放出凝固熱使體系的溫度回到平衡溫度，待液體全部凝固之后，溫度逐漸下降，如圖中的B。 圖中平行于橫坐標(biāo)的CD線所對(duì)應(yīng)的溫度值即為純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn) Tf*。 溶液的凝固點(diǎn)是該溶液的液相與純?nèi)軇┑墓滔嗥胶夤泊娴臏囟取Ｈ芤旱哪厅c(diǎn)很難精確測(cè)量，當(dāng)溶液逐漸冷卻時(shí)，其步冷曲線與純?nèi)軇┎煌?，如圖中III 、IV 。由于有部分溶劑凝固析出，使剩余溶液的濃度增大，因而剩余溶液與溶劑固相的平衡溫度也在下降，冷卻曲線不會(huì)出現(xiàn)“平階”，而是出現(xiàn)一轉(zhuǎn)折點(diǎn)，該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的

5、溫度即為凝固點(diǎn)（III曲線的形狀）。當(dāng)出現(xiàn)過(guò)冷時(shí)，則出現(xiàn)圖IV的形狀，此時(shí)可以將溫度回升的最高值近似的作為溶液的凝固點(diǎn)?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁(yè)，共18頁(yè)在測(cè)量過(guò)程中，析出的固體越少越好，以減少溶液濃度的變化，才能準(zhǔn)確測(cè)定溶液的凝固點(diǎn)。若過(guò)冷太甚，溶劑凝固越多，溶液的濃度變化太大，就會(huì)出現(xiàn)圖中 V 曲線的形狀，使測(cè)量值偏低。在過(guò)程中可通過(guò)加速攪拌、控制過(guò)冷溫度，加入晶種等控制冷,同時(shí)需要按照?qǐng)D中曲線V所示的方法校正。93、測(cè)量過(guò)程中過(guò)冷的影響、測(cè)量過(guò)程中過(guò)冷的影響現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁(yè)，共18頁(yè)四、儀器藥品四、儀器藥品10SWC-LG 凝固點(diǎn)測(cè)定儀1套; 數(shù)字貝克曼溫度計(jì); 普通溫度計(jì)(050); 移液

6、管(50mL)1只；洗耳球；精密溫度計(jì)、分析天平、臺(tái)秤、燒杯;純萘環(huán)己烷（分析純）20mL移液管一支碎冰 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第九頁(yè)，共18頁(yè)1.貝克曼溫度計(jì)；2.內(nèi)管攪棒；3.投料支管；4.冷凍管；5.空氣套管;6.寒劑攪棒；7.冰槽；8.溫度計(jì)。 圖圖 凝固點(diǎn)測(cè)定儀11現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁(yè)，共18頁(yè)五、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟121、接好傳感器, 插入電源。2、打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，溫度顯示為實(shí)時(shí)溫度，溫差顯示為以20度 為基準(zhǔn)的差值（但在10度以下顯示的是實(shí)際溫度）。3、鎖定基溫選擇量程：將傳感器插入水浴槽，調(diào)節(jié)寒劑溫度 低于測(cè)定溶液凝固點(diǎn)的2-3度，此實(shí)驗(yàn)寒劑溫度為3.5-4.5度 ，然后將空氣套管插入槽中

7、，按下鎖定鍵。4、用20ml移液管準(zhǔn)確移取20ml 環(huán)己烷加入凝固點(diǎn)測(cè)定試管中 ，橡膠塞塞緊，插入傳感器。5、將凝固點(diǎn)試管直接插入寒劑槽中，觀察溫差，直至溫度顯 示穩(wěn)定不變，此時(shí)溫度就是環(huán)己烷的初測(cè)凝固點(diǎn)。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁(yè)，共18頁(yè)136、取出凝固點(diǎn)測(cè)定試管，用掌心加熱使環(huán)己烷熔化，再次 插入寒劑槽中，緩慢攪拌，當(dāng)溫度降低到高于初測(cè)凝固 點(diǎn)的0.5度時(shí)，迅速將試管取出、擦干，插入空氣套管中 ，記錄溫度顯示數(shù)值。每15秒記錄一次溫度。8、溶液凝固點(diǎn)測(cè)定：稱取0.15-0.20 g 萘片加入凝固點(diǎn)測(cè)定試 管，待完全溶解后，重復(fù)以上6、7、8步驟。* 攪拌速度調(diào)節(jié)攪拌速度調(diào)節(jié)：剛開(kāi)始緩慢攪拌，在

8、溫度低于初測(cè)凝固點(diǎn)時(shí)，加速攪 拌，待溫度上升時(shí)，又恢復(fù)緩慢攪拌。7、重復(fù)第6步平行再做2次。9、實(shí)驗(yàn)結(jié)束，拔掉電源插頭?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十二頁(yè)，共18頁(yè)14六、注意事項(xiàng)六、注意事項(xiàng)1、在測(cè)量過(guò)程中，析出的固體越少越好，以減少溶液濃度 的變化，才能準(zhǔn)確測(cè)定溶液的凝固點(diǎn)。若過(guò)冷太甚，溶 劑凝固越多，溶液的濃度變化太大，使測(cè)量值偏低。在 過(guò)程中可通過(guò)加速攪拌、控制過(guò)冷溫度，加入晶種等控 制過(guò)冷度。2、攪拌速度的控制和溫度溫差儀的粗細(xì)調(diào)的固定是做好本 實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，每次測(cè)定應(yīng)按要求的速度攪拌，并且測(cè)溶 劑與溶液凝固點(diǎn)時(shí)攪拌條件要完全一致。溫度-溫差儀的 粗細(xì)調(diào)一經(jīng)確定，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能再變。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的

9、是第十三頁(yè)，共18頁(yè)3、純水過(guò)冷度約0.71(視攪拌快慢)，為了減少過(guò)冷度 ，而加入少量晶種，每次加入晶種大小應(yīng)盡量一致。154、冷卻溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也有很大影響，過(guò)高會(huì)導(dǎo)致冷卻太 慢，過(guò)低則測(cè)不出正確的凝固點(diǎn)。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十四頁(yè)，共18頁(yè)*實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵：實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵：1、攪拌速率。2、冰水浴寒劑溫度控制，測(cè)環(huán)己烷控制在4.5-3.5 度左右 ，要攪拌，溫度均勻；測(cè)環(huán)己烷+萘，寒劑控制在2.5- 1.5 度左右，攪拌均勻。3、精測(cè)的開(kāi)始溫度控制在粗測(cè)凝固點(diǎn)以上的0.5 度左右。 如7.1度，5.0度開(kāi)始。4、每15秒測(cè)定一次溫度數(shù)據(jù)，大概測(cè)定時(shí)間在10分鐘以內(nèi)。5、每個(gè)凝固點(diǎn)測(cè)定3次，共6次，凝固點(diǎn)求平均值，再求凝固 點(diǎn)的降低。16現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁(yè)，共18頁(yè)七、數(shù)據(jù)處理七、數(shù)據(jù)處理17環(huán)己烷純?nèi)軇┮淮味稳纹骄鶞囟茸畹?.5034.5774.5354.538最高4.7614.7364.7734.757環(huán)己烷+萘（0.1913g）一次二次三次平均溫度最低3.0093.0122.9752.999最高3.1913.1813.1703.181現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十六頁(yè)，共18頁(yè)1、當(dāng)溶質(zhì)在溶液中有離解、締合和生成配合的情況時(shí)， 對(duì)其摩爾質(zhì)量的測(cè)定值有何影響？八、思考問(wèn)題八、思考問(wèn)題18 由于凝固點(diǎn)下降公式是對(duì)于理想溶液和濃度很小的稀溶液，要求溶質(zhì)在溶劑中只存在一種形式，如果溶質(zhì)有解離