第八章凝固点降低法测定摩尔质量

1、掌握一种常用的相对分子质量测定方法。掌握一种常用的相对分子质量测定方法。通过实验进一步理解稀溶液理论通过实验进一步理解稀溶液理论。 含非挥发性溶质的二组分稀溶液（当溶剂含非挥发性溶质的二组分稀溶液（当溶剂与溶质不生成固溶体时）的凝固点将低于纯溶与溶质不生成固溶体时）的凝固点将低于纯溶剂的凝固点。这是稀溶液的依数性质之一，当剂的凝固点。这是稀溶液的依数性质之一，当指定了溶剂的种类和数量后，凝固点降低值取指定了溶剂的种类和数量后，凝固点降低值取决于所含溶质分子的数目，即溶剂的凝固点降决于所含溶质分子的数目，即溶剂的凝固点降低值与溶液的浓度成正比。低值与溶液的浓度成正比。 这就是稀溶液的凝固点降低公

2、式。 式中：T0为溶剂的凝固点；T为溶液的凝固点；Kf为质量摩尔凝固点降低常数，简称为凝固点降低常数；m 为溶质的质量摩尔浓度。）（ 10mKTTTf1000/WMgm因为所以（1）式可改为)2(1000WTgKMf式中：M为溶质的摩尔质量（单位为gmol-1）；g和W分别表示溶质和溶剂的质量（单位为g） 如已知溶剂的值，则可通过实验求出T值，利用（2）式求溶质的相对分子质量。需要注意，如溶质在溶液中发生解离或缔合等情况，则不能简单地应用公式（2）加以计算。浓度稍高时，已不是稀溶液，致使测得的相对分子质量随浓度的不同而变化。为了获得比较准确的分子量数据，常用外推法，即以（2）式中所求得的相对分

3、子质量为纵坐标，以溶液浓度为横坐标作图，外推至浓度为零而求得较准确的相对分子质量数值。 凝固点是指在一定压力下，固液两相平衡共存的温度。 理论上，在恒压下对单组分体系只要两相平衡共存就可达到这个温度。实际上，只有固相充分分散到液相中，也就是固液两相的接触面相当大时，平衡才能达到。 例如将冷冻管放到冰浴后温度不断下降，达到凝固点后，由于固相是逐渐析出的，当凝固热放出速度小于冷却速度时，温度还可能不断下降，因而使凝固点的确定较为困难。为此，可先使液体过冷，然后突然搅拌。这样，固相骤然析出就形成了大量微小结晶，保证了两相的充分接触。实验的关键是凝固点的精确测量冷却曲线冷却曲线 abc时间温度TT0T

4、图b：部分溶剂凝固后，剩余溶液的浓度逐渐增大，平衡温度也要逐渐下降。如果溶液的过冷程度不大，可以将温度回升的最高值作为溶液的凝固点。图中c：若过冷太甚，凝固的溶剂过多，溶液的浓度变化过大，所得凝固点偏低，必将影响测定结果。因此实验操作中必须注意掌握体系的过冷程度。图a：从而使凝固点的测定变得容易进行了。纯溶剂的凝固点相当于冷却曲线中的水平部分所指的温度。1.凝固点测定仪2.温度温差仪3.温度计（050） 4.吸耳球5.秒表6.环己烷（A.R）7.萘（A.R）测量装置示意图A：冷冻管B：温度温差仪C，D：搅拌器E：外套管F：冰水浴G：温度计本实验采用环己烷作溶剂，萘作溶质，用连续本实验采用环己烷

5、作溶剂，萘作溶质，用连续记录时间温度法（步冷曲线法），作图外推记录时间温度法（步冷曲线法），作图外推确定凝固点。确定凝固点。1安装仪器安装仪器。取自来水注入冰浴槽中，然后加入冰屑以保持水温在3-3.5左右。2纯环己烷的凝固点的测定：用移液管取40ml环己烷注入冷冻管中，并把冷冻管插入作为空气浴的外套管中（注意：勿使冷冻管外壁与（注意：勿使冷冻管外壁与外套管相接触）外套管相接触），均匀缓慢的搅拌以每1-2秒钟一次为宜，注意温度的变化。开动秒表，每20秒钟记录温度一次，达到凝固点后每2-3分钟记录一次。读数最好精确到0.002做完一次以后，取出冷冻管用手温热之，使析出的结晶全部融化，按上述方法再测

6、定二次。3溶液凝固点的测定：取出冷冻管，用手温热之，使环己烷结晶融化。精确称取0.1-0.15g萘。然后投入到冷冻管内的溶剂中，防止粘着于管壁、温度计或搅拌器上。待萘全部溶解后，按上述方法，测定溶液的冷却曲线。重复三次。再取溶质一份加入冷冻管中，同法测定三次。1. 填写下表物质 质量凝固点 凝固点降低值 测量值平均值环己烷 1 2 3 奈 1 2 3 2. 作步冷曲线，求T0 ，Tf 。3. 计算环己烷的质量4. 根据公式，计算M5. 与标准值比较，计算误差 结果：实测值为M= 计算实验偏差： 分析产生偏差的原因： 有何建议与想法？1. 搅拌时勿使搅拌器与温度计或管壁相触；2. 过冷程度不能太大；3. 加样时防止样品粘着于管壁、温度计或搅拌器上；4. 温度控制在要求范围内。1. 凝固点降低法测相对分子质量公式，在什么条件下才能适用？ 2. 在冷却过程中，冷