凝固点降低法测定物质的相对分子质量纯萘、环己烷VIP专享VIP免费

华南师范大学实验报告课程名称物理化学实验实验项目凝固点降低法测相对分子质量【实验目的】①明确溶液凝固点的定义及获得凝固点的正确方法。②测定环己烷的凝固点降低值，计算萘的相对分子质量。③掌握凝固点降低法测分子量的原理，加深对稀溶液依数性的理解。④掌握贝克曼温度计的使用方法。【实验原理】1、凝固点降低法测分子量的原理化合物的分子量是一个重要的物理化学参数。用凝固点降低法测定物质的分子量是一种简单而又比较准确的方法。稀溶液有依数性，凝固点降低是依数性的一种表现。稀溶液的凝固点降低（对析出物是纯溶剂的体系）与溶液中物质的摩尔分数的关系式为：ΔTf=Tf*－Tf=Kfm(1)式中，Tf*为纯溶剂的凝固点，Tf为溶液的凝固点，m为溶液的质量摩尔浓度，Kf为溶剂的凝固点降低常数，它的数值仅与溶剂的性质有关。表一给出了部分溶剂的凝固点降低常数值。如环己烷的Kf=20K·kg/mol，萘的Kf=6.9K·kg/mol。表1几种溶剂的凝固点降低常数值溶剂水醋酸苯环己烷环己醇萘三溴甲烷T*f/K273.15289.75278.65279.65297.05383.5280.95Kf/(K·kg·mol-1)1.863.905.122039.36.914.4若称取一定量的溶质WB(g)和溶剂WA(g)，配成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度mB为:mol/kg(2)式中，MB为溶质的相对分子质量，将(2)式代入(1)式，则：g/mol(3)若已知某溶剂的凝固点降低常数Kf值，通过实验测定此溶液的凝固点降低值ΔTf，即可计算溶质的相对分子量MB。12、凝固点测量原理纯溶剂的凝固点是它的液相和固相共存时的平衡温度。若将纯溶剂缓慢冷却，理论上得到它的步冷曲线如图中的A,但实际的过程往往会发生过冷现象，液体的温度会下降到凝固点以下，待固体析出后会慢慢放出凝固热使体系的温度回到平衡温度，待液体全部凝固之后，温度逐渐下降，如图中的B。图中平行于横坐标的CD线所对应的温度值即为纯溶剂的凝固点Tf*。溶液的凝固点是该溶液的液相与纯溶剂的固相平衡共存的温度。溶液的凝固点很难精确测量，当溶液逐渐冷却时，其步冷曲线与纯溶剂不同，如图中III、IV。由于有部分溶剂凝固析出，使剩余溶液的浓度增大，因而剩余溶液与溶剂固相的平衡温度也在下降，冷却曲线不会出现“平阶”，而是出现一转折点，该点所对应的温度即为凝固点（III曲线的形状）。当出现过冷时，则出现图IV的形状，此时可以将温度回升的最高值近似的作为溶液的凝固点。3、测量过程中过冷的影响在测量过程中，析出的固体越少越好，以减少溶液浓度的变化，才能准确测定溶液的凝固点。若过冷太甚，溶剂凝固越多，溶液的浓度变化太大，就会出现图中V曲线的形状，使测量值偏低。在过程中可通过加速搅拌、控制过冷温度，加入晶种等控制冷,同时需要按照图中曲线V所示的方法校正。【仪器药品】1.仪器：凝固点测定仪1套；贝克曼温度计；普通温度计(0℃～50℃)；移液管(25mL)1支；洗耳球；烧杯；2.试剂：纯萘（AR）；环己烷（AR），密度为0.778~0.779g/mL；碎冰2【实验步骤】1.接好传感器,插入电源。2.打开电源开关，温度显示为实时温度，温差显示为以20℃为基准的差值（但在10℃以下显示的是实际温度）。3.锁定基温选择量程：将贝克曼温度计插入水浴槽，调节寒剂温度低于测定溶液凝固点的2-3℃，此实验寒剂温度为3~4℃，然后将空气套管插入槽中，按下锁定键。4.用25ml移液管准确移取25ml环己烷加入凝固点测定试管中，橡胶塞塞紧，插入贝克曼温度计。5.将凝固点试管直接插入寒剂槽中，均匀搅拌，此时环己烷的温度逐渐下降，然后略有回升，直至温度显示稳定，此时温度就是环己烷的初测凝固点。6.取出凝固点测定试管，用手捂住管壁使环己烷熔化，再次插入寒剂槽中，缓慢搅拌，当温度降低到高于初测凝固点的0.5度时，迅速将试管取出、擦干，插入空气套管中，记录温度显示数值。每10秒记录一次温度。7.重复第6步平行再做2次。8.溶液凝固点测定：称取0.3g萘片加入凝固点测定试管，待完全溶解后，重复以上6、7步骤。9.实验结束，拔掉电源插头。【实验数据与处理】1.实验数据记录（1）粗测环己烷近似凝固点：6.4℃表2凝固点降低过程中精测环己烷凝固点的数值序号环己烷（1）/℃环己烷（2）/℃环己烷（3）/℃17.3827.5457.42927.187...