北京理工大学 物理化学实验报告 凝固点降低法测定摩尔质量 班级:09111101 实验日期:2013-5-7 2 一、实验目的及要求 1)用凝固点降低法测定萘的摩尔质量
2) 掌握精密电子温差仪的使用方法
二、实验原理 非挥发性溶质二组分溶液,其稀溶液具有依数性,凝固点降低就是依数性的一种表现
根据凝固点降低的数值,可以求溶质的摩尔质量
对于稀溶液,如果溶质和溶剂不生成固溶体,固态是纯的溶剂,在一定压力下,固体溶剂与溶液成平衡的温度叫做溶液的凝固点
溶剂中加入溶质时,溶液的凝固点比纯溶剂的凝固点低
那么其凝固点降低值ΔTf与溶质的质量摩尔浓度b 成正比
Tf = Tf0 -Tf = Kfb 式中:Tf0 纯溶剂的凝固点、Tf 浓度为b 的溶液的凝固、Kf 溶剂的凝固点降低常数
若已知某种溶剂的凝固点降低常数 Kf ,并测得溶剂和溶质的质量分别为mA , mB的稀溶液的凝固点降低值Tf,则可通过下式计算溶质的摩尔质量MB
AfBfBmTmKM 式中Kf的单位为K· kg·mol-1 纯溶剂的凝固点为其液相和固相共存的平衡温度
若将液态的纯溶剂逐步冷却,在未凝固前温度将随时间均匀下降,开始凝固后因放出凝固热而补偿了热损失,体系将保持液一固两相共存的平衡温度而不变,直至全部凝固,温度再继续下降
其冷却曲线如图1 中1 所示
但 实际 过程 中,当 液体温度达 到 或稍 低于其凝固点时,晶 体并不析 出,这 就是所谓 的过冷现象
此 时若加以搅 拌3 345t/sT/K12t/sΔTT外推凝固点溶液冷却曲线纯溶剂冷却曲线或加入晶种,促使晶核产生,则大量晶体会迅速形成,并放出凝固热,使体系温度迅速回升到稳定的平衡温度;待液体全部凝固后温度再逐渐下降
冷却曲线如图 1 中 2
图 1 纯溶剂和溶液的冷却曲线 图 2 外推法求纯溶剂和溶液的凝固点 溶液的凝固点是该溶