凝固点降低法测分子量

凝固点降低法测分子量

凝固点降低法测分子量

Ⅰ、目的要求

1.测定环已烷的凝固点降低值，计算萘的分子量。

2.掌握溶液凝固点的测定技术。

Ⅱ、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

ΔT=Tf* - Tf = Kf mB (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)和溶剂WA(g)，配成稀溶液，则

(２)

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ΔT，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(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1（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，并按下右图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。

凝固点降低法测分子量

图1 溶剂与溶液的冷却曲线

本实验测纯溶剂与溶液凝固点之差，由于差值较小，所以测温需用较精密仪器，本实验使用数字贝克曼温度计。

Ⅲ、仪器与试剂

1.仪器凝固点测定仪1套; 烧杯2个; 数字贝克曼温度计1台; 普通温度计(0℃～50℃)1只; 压片机1个; 移液管(50mL)1只。

2.药品环已烷萘

Ⅳ、实验步骤

1．仪器的安装

·将电源开关拨至断的位置。

·将装置相应接口接上（包括电源线、搅拌头线，并按装置上的指示连接好。）（注：温度计探头及搅棒均需清洁和干燥，搅拌时要防止搅棒与温度计探头相摩擦）

2．溶剂凝固点的测量

①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2.5℃左右。不断加入碎冰同时搅拌使冰浴温度基本保持不变。

②测量管放入空气套管中，空气套管放入冰浴里。将温度计探头经导向孔插入测量管中，读数稳定后按下置零键，温差测量仪置零。

③用移液管吸取25mL 环己烷，注入测量管中，记下环己烷的温度值。然后取出测量管（搅拌头和温度探头一起取出）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。环己烷逐渐冷却（如窗壁上有

凝固点降低法测分子量

冰雾可打开观察窗玻璃进行擦除）。刚有固体析出时，要迅速取出测量管，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中），观察温差测量仪数字显示值，趋于稳定即读数，为环己烷的凝固点参考温度。

④取出测量管，待管中固体完全溶化（可用手加热），再将测量管插入冰浴中，温度降至略高于凝固点参考值时，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（防止过冷有固体析出），直到微小温差上升或下降缓慢时，调速开关再拨到慢挡，观察读数直到稳定。此为环己烷的凝固点。

⑤重复以上步骤三次，要求平均误差小于±0.003℃.

3. 溶液凝固点的测量

·将0.2g～0.3g萘压成片后精确称量。

·取出测量管，使环己烷溶化（按步骤④的方法），加入压成片的萘，待其溶解后重复③④⑤的步骤，测出溶液的凝固点。

Ⅴ、数据记录和处理

1.由环已烷的密度，计算所取环已烷的重量WA。

2.将实验数据列入表中。

思考与讨论

1.为什么要先测近似凝固点？

2.根据什么原则考虑加入溶质的量？太多或太少影响如何？

3.当溶质在溶液中有离解、缔合和生成配合的情况时，对其摩尔质量的测定值有何影响？

凝固点降低法测分子量

4.用凝固点降低法测分子量，选择溶剂时应考虑哪些因素？

注意事项

1．插拔连接搅拌器的插头时，一定要切断电源。

2．溶液溶质的纯度直接影响实验结果。

3．实验时要保持搅拌头不与试管壁摩擦。

4．实验完毕，将电源开关置于断的位置。排净冰水混合物，将溶液样品倒入回收瓶。清洗试管。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/d104.html