凝固點(diǎn)降低法測定相對(duì)分子質(zhì)量ppt課件

1、蘇州科技學(xué)院蘇州科技學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)中心化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)中心v掌握用凝固點(diǎn)降低法測定萘的分子量的原理和方法。v經(jīng)過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步了解稀溶液依數(shù)性的實(shí)際。v學(xué)會(huì)正確運(yùn)用數(shù)字貝克曼溫度計(jì)。 v稀溶液的依數(shù)性稀溶液的依數(shù)性v凝固點(diǎn)降低原理凝固點(diǎn)降低原理v實(shí)驗(yàn)丈量原理實(shí)驗(yàn)丈量原理v一、溶液的蒸氣壓下降vp = poxB poMAbB = KbBv二、溶液的沸點(diǎn)升高vTb = kbbBv三、溶液的凝固點(diǎn)降低vTf = kfbBv四、溶液的浸透壓力v = cBRT v利用溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低都可以測定溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量，但通常都用凝固點(diǎn)降低法。v緣由：vKf KbvTb

2、Tf 含非揮發(fā)性溶質(zhì)的二組分稀溶液當(dāng)溶劑與溶質(zhì)不生成固溶體時(shí)的凝固點(diǎn)將低于純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)。這是稀溶液的依數(shù)性質(zhì)之一，當(dāng)指定了溶劑的種類和數(shù)量后，凝固點(diǎn)降低值取決于所含溶質(zhì)分子的數(shù)目，即溶劑的凝固點(diǎn)降低值與溶液的濃度成正比。 這就是稀溶液的凝固點(diǎn)降低公式。 式中：T0為溶劑的凝固點(diǎn)；T為溶液的凝固點(diǎn)；Kf為質(zhì)量摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)，簡稱為凝固點(diǎn)降低常數(shù)；m 為溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度。）（ 10mKTTTf1000/WMgm由于所以1式可改為)2(1000WTgKMf式中：M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量單位為gmol-1；g和W分別表示溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量單位為g 如知溶劑的凝固點(diǎn)值，那么可經(jīng)過實(shí)驗(yàn)求出T值，利用2式求

3、溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。需求留意，如溶質(zhì)在溶液中發(fā)生解離或締合等情況，那么不能簡單地運(yùn)用公式2加以計(jì)算。濃度稍高時(shí)，已不是稀溶液，致使測得的相對(duì)分子質(zhì)量隨濃度的不同而變化。為了獲得比較準(zhǔn)確的分子量數(shù)據(jù)，常用外推法，即以2式中所求得的相對(duì)分子質(zhì)量為縱坐標(biāo)，以溶液濃度為橫坐標(biāo)作圖，外推至濃度為零而求得較準(zhǔn)確的相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)值。實(shí)驗(yàn)丈量原理實(shí)驗(yàn)丈量原理凝固點(diǎn)是指在一定壓力下，固液兩相平衡共存的溫度。 實(shí)際上，在恒壓下對(duì)單組分體系只需兩相平衡共存就可到達(dá)這個(gè)溫度。實(shí)踐上，只需固相充分分散到液相中，也就是固液兩相的接觸面相當(dāng)大時(shí)，平衡才干到達(dá)。例如將冷凍管放到冰浴后溫度不斷下降，到達(dá)凝固點(diǎn)后，由于固相是逐漸

4、析出的，當(dāng)凝固熱放出速度小于冷卻速度時(shí)，溫度還能夠不斷下降，因此使凝固點(diǎn)確實(shí)定較為困難。為此，可先使液體過冷，然后忽然攪拌。這樣，固相驟然析出就構(gòu)成了大量微小結(jié)晶，保證了兩相的充分接觸。實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是凝固點(diǎn)的準(zhǔn)確丈量冷卻曲線冷卻曲線 abc時(shí)間溫度TT0T圖b：部分溶劑凝固后，剩余溶液的濃度逐漸增大，平衡溫度也要逐漸下降。假設(shè)溶液的過冷程度不大，可以將溫度上升的最高值作為溶液的凝固點(diǎn)。圖中c：假設(shè)過冷太甚，凝固的溶劑過多，溶液的濃度變化過大，所得凝固點(diǎn)偏低，必將影響測定結(jié)果。因此實(shí)驗(yàn)操作中必需留意掌握體系的過冷程度。圖a：上述方法可使得凝固點(diǎn)的測定變得容易進(jìn)展。純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)相當(dāng)于冷卻曲線中的程

5、度部分所指的溫度。1.凝固點(diǎn)測定儀2.溫度計(jì)050 3.吸耳球4.秒表5.萘A.R6.環(huán)己烷A.R7.數(shù)字貝克曼溫度計(jì)丈量安裝表示圖A：冷凍管B：貝克曼溫度計(jì)C，D：攪拌器E：外套管F：冰水浴G：溫度計(jì)安裝儀器，安裝儀器，調(diào)理冰浴槽調(diào)理冰浴槽溶液凝固點(diǎn)溶液凝固點(diǎn)的測定步的測定步冷曲線法冷曲線法安裝數(shù)字安裝數(shù)字貝克曼溫貝克曼溫度計(jì)度計(jì)環(huán)己烷的凝固環(huán)己烷的凝固點(diǎn)的測定步點(diǎn)的測定步冷曲線法冷曲線法本實(shí)驗(yàn)采用環(huán)己烷作溶劑，萘作溶質(zhì)，本實(shí)驗(yàn)采用環(huán)己烷作溶劑，萘作溶質(zhì)，用延續(xù)記錄時(shí)間溫度法步冷曲線用延續(xù)記錄時(shí)間溫度法步冷曲線法，作圖外推確定凝固點(diǎn)。法，作圖外推確定凝固點(diǎn)。1安裝儀器。取自來水注入冰浴槽中，

6、安裝儀器。取自來水注入冰浴槽中，然后參與冰屑以堅(jiān)持水溫在然后參與冰屑以堅(jiān)持水溫在3-3.5左右。左右。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2 2純環(huán)己烷的凝固點(diǎn)的測定：純環(huán)己烷的凝固點(diǎn)的測定：用移液管取用移液管取40ml40ml環(huán)己烷注入冷凍管中，并環(huán)己烷注入冷凍管中，并把冷凍管插入作為空氣浴的外套管中留把冷凍管插入作為空氣浴的外套管中留意：勿使冷凍管外壁與外套管相接觸，意：勿使冷凍管外壁與外套管相接觸，均勻緩慢的攪拌以每均勻緩慢的攪拌以每1-21-2秒鐘一次為宜，秒鐘一次為宜，留意溫度的變化。開動(dòng)秒表，每留意溫度的變化。開動(dòng)秒表，每2020秒鐘記秒鐘記錄溫度一次，到達(dá)凝固點(diǎn)后每錄溫度一次，到達(dá)凝固點(diǎn)后每2-32

7、-3分鐘記分鐘記錄一次。做完一次以后，取出冷凍管用手錄一次。做完一次以后，取出冷凍管用手溫?zé)嶂刮龀龅慕Y(jié)晶全部融化，按上述溫?zé)嶂刮龀龅慕Y(jié)晶全部融化，按上述方法再測定二次。方法再測定二次。3 3溶液凝固點(diǎn)的測定：溶液凝固點(diǎn)的測定：取出冷凍管，用手溫?zé)嶂?，使環(huán)己烷結(jié)晶取出冷凍管，用手溫?zé)嶂?，使環(huán)己烷結(jié)晶融化。準(zhǔn)確稱取融化。準(zhǔn)確稱取0.1-0.15g0.1-0.15g萘。然后投入萘。然后投入到冷凍管內(nèi)的溶劑中，防止粘著于管壁、到冷凍管內(nèi)的溶劑中，防止粘著于管壁、溫度計(jì)或攪拌器上。待萘全部溶解后，按溫度計(jì)或攪拌器上。待萘全部溶解后，按上述方法，測定溶液的冷卻曲線。反復(fù)三上述方法，測定溶液的冷卻曲

8、線。反復(fù)三次。次。實(shí)驗(yàn)日期： ；氣壓： kPa 環(huán)己烷的密度： = 0.7971 103 0.8879t (kg m-3) ；Kf = 20Kmol-1kg。物質(zhì)質(zhì)量凝固點(diǎn)凝固點(diǎn)降低 溶質(zhì)分子量溶劑（環(huán)己烷）1平均值23溶質(zhì)（萘）1平均值231.計(jì)算環(huán)己烷的質(zhì)量；2.作時(shí)間-溫度圖，外推法求T；3.計(jì)算萘的相對(duì)分子質(zhì)量；4.查閱文獻(xiàn)值。文獻(xiàn)值：萘的相對(duì)分子質(zhì)量：128.17結(jié)果：實(shí)測值為M=計(jì)算實(shí)驗(yàn)偏向：分析產(chǎn)生偏向的緣由：有何建議與想法？1.實(shí)驗(yàn)所用的內(nèi)套管必需干凈、枯燥；2.過冷程度不能太大；3.加樣時(shí)防止樣品粘著于管壁、溫度計(jì)或攪拌器上；4.溫度控制在要求范圍內(nèi)；5.攪拌需充分，但攪拌時(shí)勿使攪拌器與溫度計(jì)或管壁相觸；6.結(jié)晶必需完全熔化。 1.凝固點(diǎn)降低法測