凝固点降低测相对分子量.doc

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1、姓名:肖池池序号:31周次:第十四周指导老师:张老师凝固点降低法测相对分子量一、实验目的1．测定水的凝固点降低值，计算萘的分子量。2．掌握溶液凝固点的测定技术。3．掌握FPD-2A/3A型凝固点温差测定仪的使用方法。二、实验原理当稀溶液凝固析出纯固体溶剂时，则溶液的凝固点低于纯溶剂的凝固点，其降低值与溶液的质量摩尔浓度成正比。即ΔTf=-Tf =Kfm（1）式中，Tf*为纯溶剂的凝固点，Tf为溶液的凝固点，mB为溶液中溶质B的质量摩尔浓度，Kf为溶剂的质量摩尔凝固点降低常数，它的数值仅与溶剂的性质有关。若称取一定量的溶质WB(g)和

2、溶剂WA(g)，配成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度为式中，MB为溶质的分子量。将该式代入(1)式，整理得：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T，即可计算溶质的分子量MB。通常测凝固点的方法是将溶液逐渐冷却，但冷却到凝固点，并不析出晶体，往往成为过冷溶液。然后由于搅拌或加入晶种促使溶剂结晶，由结晶放出的凝固热，使体系温度回升，当放热与散热达到平衡时，温度不再改变。此固液两相共存的平衡温度即为溶液的凝固点。但过冷太厉害或寒剂温度过低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点，在温度低于凝固点时完全

3、凝固，就得不到正确的凝固点。从相律看，溶剂与溶液的冷却曲线形状不同。对纯溶剂两相共存时，自由度f*=1-2+1=0，冷却曲线出现水平线段，其形状如图1所示。对溶液两相共存时，自由度f*=2-2+1=1，温度仍可下降，但由于溶剂凝固时放出凝固热，使温度回升，但回升到最高点又开始下降，所以冷却曲线不出现水平线段，如图5-2所示。由于溶剂析出后，剩余溶液浓度变大，显然回升的最高温度不是原浓度溶液的凝固点，严格的做法应作冷却曲线，并按图2中所示方法加以校正。但由于冷却曲线不易测出，而真正的平衡浓度又难于直接测定，实验总是用稀溶液，并控制条件

4、使其晶体析出量很少，所以以起始浓度代替平衡浓度，对测定结果不会产生显著影响。图1冷却曲线图2冷却曲线本实验测纯溶剂和溶液凝固点之差，由于差值较小，所以测温需用较精密仪器，本实验使用FPD-2A/3A型凝固点温差测定仪。三、实验仪器与药品FPD-2A/3A型凝固点测定仪1套，烧杯2个，压片机1个，移液管（25mL）1只。环己烷，萘和冰。四、实验步骤1．连接好仪器设备，接通电源。2．从加水口加入冰水混合物，拉动搅拌杆，测量调节水浴温度使其低于环己烷凝固点温度2~3℃（约在2.5℃左右）。并不断加入碎冰同时搅拌使冰浴温度基本保持不变。3．

5、测量管放入空气套管中（空气套管放入冰浴里），将温差测量仪经导向孔插入测量管中待读数趋于稳定后，按下置零按键对温差测量仪置零。4．移取25ml环己烷，注入测量管中，记下环己烷的温度值连同搅拌头和温度探头一起取出测量管直接放在冰浴中，将调速开关放在慢的位置，打开电源开关，搅拌头转动，且箱内灯亮。使环己烷逐步冷却。（如观察窗壁上有冰雾可打开观察窗玻璃进行擦除）。当刚有固体析出时，迅速取出测量管，擦干管外冰水后插入空气管中（空气管可根据环境温度决定是否放在冰浴里），观察温度温差测量仪数字显示值，趋于稳定，读数及为环己烷的凝固点参考温度。5．

6、取出测量管，待管中固体完全溶化（可用手焐热），再将测量管插入冰浴中，温度降至略高于凝固点参考值0.5℃时，迅速取出测量管，擦干后放入空气套管中，使环己烷的温度均匀下降，当温度低于凝固点参考值时，将调速开关拨到快挡，（防止过冷使固体析出）到有温差微小上升或下降减缓，调速开关拨到慢挡，注意观察读数直到稳定，即为环己烷的凝固点。6．以上步骤重复三次，要求平均误差小于±0.003℃。7．溶液凝固点的测量。取出测量管，使环己烷熔化按步骤6的方法，加入0.2g~0.3g的萘，待其溶解后，重复4、5、6的步骤，测出溶液的凝固点。（理论值萘溶液的凝

7、固点下降至0.5℃）7．实验完毕，将电源开关置于断的位置，排净冰水混合物，倒出溶液样品，清洗试管。五、数据记录与处理表一环己烷的冷却数据时间(s)温度(℃)时间(s)温度(℃)时间(s)温度(℃)107.121506.682906.70206.931606.683006.70306.831706.693106.70406.781806.703206.70506.741906.703306.70606.722006.703406.70706.722106.703506.70806.702206.703606.70906.702306.

8、703706.701006.702406.703806.701106.682506.703906.701206.672606.704006.701306.672706.704106.701406.672806.704206.70图一环