化学大学实验：凝固点降低法测(萘)相对分子质量(原始数据表格)

凝固点降低法测定摩尔质量1.1实验目的1． 用凝固点降低法测定萘的摩尔质量。

2． 通过实验掌握溶液凝固点的测量技术，并加深对稀溶液艺术性之的理解。

1.2 实验原理稀溶液具有依数性，凝固点降低是依数性的一种表现，固体溶剂与溶液成平衡时的温度称为溶液的凝固点。

依数性即指定溶剂的种类和数量后，这些性质只取决于所含溶质的分子数目，而与溶质的本性无关。

它与溶液质量摩尔浓度的关系为：*×f f f f B T T T K b ∆=-=其中，f T ∆为凝固点降低值，*f T 、f T 分别为纯溶剂、溶液的凝固点，B b 为溶液质量摩尔浓度，f K 为凝固点降低常数，它只与所用溶剂的特性有关。

如果稀溶液是由质量为B m 的溶质溶于质量为A m 的溶剂中而构成，则上式可写为：1000××B f f Am T K M m ∆=即310Bff Am M K T m =∆ （*） 式中： f K ——溶剂的凝固点降低常数（单位为1-∙∙mol kg k ）；M ——溶质的摩尔质量（单位为1-∙mol g ）。

如果已知溶液的f K 值，则可通过实验测出溶液的凝固点降低值 f T ∆，利用上式即可求出溶质的摩尔质量。

常用溶剂的f K 值见下表。

表1 常用溶剂的f K 值kg mol1.853 5.12 6.94于新相形成需要一定的能量，故结晶并不析出），温度降低至一定值时出现结晶，当晶体生成时，放出的热量使体系温度回升，而后温度保持相对恒定。

对于纯溶剂来说，在一定压力下，凝固点是固定不变的，直到全部液体凝固成固体后才会下降。

相对恒定的温度即为凝固点。

对于溶液来说，除温度外还有溶液浓度的影响。

当溶液温度回升后，由于不断析出溶剂晶体，所以溶液的浓度逐渐增大，凝固点会逐渐降低。

因此，凝固点不是一个恒定的值。

如把回升的最高点温度作为凝固点，这时由于已有溶剂晶体析出，所以溶液浓度已不是起始浓度，而大于起始浓度，这时的凝固点不是原浓度溶液的凝固点。

凝固点降低测相对分子质量实验四：凝固点降低法测相对分子质量一、实验目的（1）用凝固点降低法测定萘的相对分子量。

（2）掌握凝固点的测量技术，加深对稀溶液依数性的理解。

二、实验原理凝固点降低是稀溶液依数性的一种表现，当确定了溶剂的种类和质量后，溶液凝固点降低值仅决定于所含溶质分子的数目，而与溶质的本性无关。

稀溶液的凝固点降低与溶液组成的关系由范·霍夫（van't hoff ）凝固点降低公式给出。

式中：ΔT f 为凝固点降低值；T f *为纯溶剂的凝固点；ΔH m,A 为溶剂的摩尔凝固热；n A 和n B 分别为溶剂的溶质的物质的量。

当溶液很稀时，即n A 远小于n B 时，则式中：M A 为溶剂的相对分子量；m B 为溶质的质量摩尔浓度；K f 为质量摩尔凝固点降低常数，简称为凝固点降低常数。

若此稀溶液中溶质的质量为W B ，溶剂质量为W A ，溶质的相对分子量为M B ，则：将式③代入式②得：如果已知溶剂的的凝固点降低常数K f ，并测得该溶液的凝固点降低值ΔT f 及溶剂和溶质的质量W A ，W B ，就可以通过④式求出溶质的相对分子量。

当溶质在溶液中有离解、缔合、溶剂化和络合物生成等情况存在时，会影响溶质在溶剂中的表观摩尔质量。

因此，溶液的凝固点降低发可用于研究溶液的电解质和电离度、溶质的缔合度、溶剂的渗透系数和活度系数等。

由此可见，实验的成功与否决定于凝固点的精确测量。

凝固点测定方法是将已知浓度的溶液逐渐冷却成过冷溶液，然后促使溶液结晶；当晶体生成时，放出的凝固热使体系温度回升，当放热与散热达成平衡时，温度不再改变，此固液两相达成平衡的温度，即为溶液的凝固点。

本实验测定纯溶剂和溶液的凝固点之差。

纯溶剂（单组分）在凝固前温度随时间均匀下降，当达到凝固点时，固体析出，放出热量，补偿了对环境的热散失，因而温度保持恒定，直到全部凝固后，温度再均匀下降，其冷却曲线见图中曲线(a)。

但实际上，只有固相充分分散到液相中，也就是固液两相的接触面相当大时，平衡才能到达，画出（a ）冷却曲线。

凝固点降低法测定萘摩尔质量实验报告1 凝固点降低法测定萘的摩尔质量实验一凝固点降低法测定摩尔质量【目的要求】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。

【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 （1）式中：Tf0 纯溶剂的凝固点；Tf 浓度为b的溶液的凝固点；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。

MB?KfmBTfmA (2)式中Kf的单位为K·kg·mol-1凝固点降低值的大小，直接反映了溶液中溶质有效质点的数目。

如果溶质在溶液中有离解、缔合、溶剂化和配合物生成等情况，这些均影响溶质在溶剂中的表观分子量。

因此凝固点降低法也可用来研究溶液的一些性质，例如电解质的电离度、溶质的缔合度、活度和活度系数等。

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。

凝固点降低法测定物质的相对分子质量一、实验目的1.测定环己烷的凝固点降低值，计算萘的分子量。

2.掌握溶液凝固点的测量技术，加深对稀溶液依数性质的理解。

3.技能要求：掌握冰点降低测定管、数字温差仪的使用方法，实验数据的作图处理方法。

二、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：ΔT=T f* -T f = K f m B(1)*式中，T f*为纯溶剂的凝固点，T f为溶液的凝固点，m B为溶液中溶质B的质量摩尔浓度，K f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。

已知某溶剂的凝固点降低常数K f,并测得溶液的凝固点降低值ΔT，若称取一定量的溶质W B(g)和溶剂W A(g)，配成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度m B为:(2)将(2)式代入(1)式，则：(3)因此，只要称得一定量的溶质（W B）和溶剂（W A）配成一稀溶液，分别测纯溶剂和稀溶液的凝固点，求得ΔT f，再查得溶剂的凝固点降低常数，代入(3)式即可求得溶质的摩尔质量。

* 当溶质在溶液里有解离、缔合、溶剂化或形成配合物等情况时，不适用上式计算，一般只适用于强电解质稀溶液。

2、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T f*。

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 。

华 南 师 范 大 学 实 验 报 告学生姓名 学 号 专 业 化学(师范) 年级、班级 课程名称 物理化学实验实验项目凝固点降低法测定物质的相对分子质量实验类型 ：□验证□设计□综合 实验时间 年 月 日 实验指导老师 蔡跃鹏 实验评分【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、确定环己烷的凝固点降低值，计算萘的相对分子质量。

3、掌握凝固点将定分子量的原理，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】物质的相对分子质量是了解物质的一个最基本且重要的物理化学数据，其测定方法有许多种。

凝固点降低法测定物质的相对分子质量是一个简单又比较准确的方法，在溶液理论研究和实际应用方面都具有重要意义。

凝固点降低是稀溶液的一种依数性，这里的凝固点是指在一定压力下，溶液中纯溶剂开始析出的温度。

由于溶质的加入，使固态纯溶剂从溶液中析出的温度T f 比纯溶剂的凝固点T f *下降，其降低值△T f =T f *-T f 与溶液的质量摩尔浓度成正比，即△T f =K f m (3-1)式中，△T f 为凝固点降低值；m 为溶液质量摩尔浓度；K f 为凝固点降低常数，它与溶剂的特性有关。

表3-1给出了部分溶剂的凝固点降低常数值。

表3-1 几种溶剂的凝固点降低常数值若称取一定量的溶质W B (g)和溶剂W A (g)，配成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度m B 为m B =×103 mol/kg (3-2) 式中，M B 为溶质的相对分子质量。

将式(3-2)代入式(3-1)，整理得M B = ×103mol/kg (3-3) 若已知某溶剂的凝固点降低常数K f 值，通过实验测定此溶液的凝固点降低值△T f ，即可计算溶质的相对分子质量M B 。

通常测定凝固点的方法有平衡法和贝克曼法(或步冷曲线法)。

本实验采用后者。

其基本原理是M B W AW B △T f W AK f W B将纯溶剂或溶液缓慢匀速冷却，记录体系温度随时间的变化，绘出步冷曲线(温度-时间曲线)，用外推法求得纯溶剂或稀溶液中溶剂的凝固点。

西安交通大学实验报告课程：物理化学实验 系别：专业班号： 组别：第二大组 实验日期：2015年4月3日 姓名： 学号： 交报告日期：2015年4月10日 同组者：实验名称：凝固点降低法测定相对分子质量一、实验目的1.用凝固点降低法测定萘的相对分子量。

2.掌握步冷曲线法测定液体凝固点的方法。

3.掌握数字贝克曼温度计的使用方法。

二、实验原理稀溶液中溶剂的蒸气压下降、凝固点降低（析出固态纯溶剂）、沸点升高（溶质不挥发）和渗透压的数值，仅与一定量溶液中溶质的质点数有关，而与溶质的本性无关，故称这些性质为稀溶液的依数性。

固体物质和它的液体成平衡时的温度称为凝固点。

加一溶质于纯溶剂中，其溶液的凝固点必然较纯溶剂的凝固点低，其降低的数值与溶液中溶质的质量摩尔浓度成正比。

对于在溶液中不离解、不缔合的溶质的稀溶液有如下关系式：0T T T kc ∆=-= ① 式中：0T —纯溶剂的凝固点； T —浓度为C 的溶液的凝固点； k —比例常数。

如果C 以质量摩尔浓度（B m ：每千克溶剂所含溶质的物质的量）来表示，k 则为溶剂的摩尔凝固点降低常数，今以f K 表示这个常数，于是①示可改写为： 0f B T T T K m ∆=-= ②若取一定量的溶质()B W 和溶剂()A W 配制成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度B m 为： /1000B BB AW M m W =⨯ ③式中：B m 为溶质的相对分子质量。

如果已知溶剂的f K 值，则测定此溶液的凝固点降低值即可按下式计算溶质的相对分子质量。

01000fBB AK W M T T W =⨯- ④纯溶剂的凝固点是它的液相和固相共存的平衡温度。

若将纯溶剂逐步冷却，其冷却曲线如图1中Ⅰ的曲线图形。

但实际过程中往往发生过冷现象，即在过冷时开始析出固体后，温度才回升到稳定的平衡温度，当液体全部凝固后，温度再逐渐下降，其冷却曲线呈现如图1中Ⅱ的形状。

溶液的凝固点是该溶液的液相与溶剂的固相共存的平衡温度。

实验报告学生姓名学号专业化学（师范）年级班级课程名称物理化学实验实验项目凝固点降低法测定物质的相对分子质量实验类型□验证 设计□综合实验时间年月日指导老师实验评分一、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，用凝固点降低法测定萘的摩尔质量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.掌握精密电子温差仪的使用方法二、实验原理∆T f=K f m B①∆T f为凝固点降低值，m B为溶液质量摩尔浓度，K f为凝固点降低常数，它与溶剂的特性有关m B=n B/W An B为溶质B的物质的量，W A为溶剂A的质量表1 环己烷的凝固点降低常数值溶质质量为W B（g）和溶剂W A（g）的稀溶液，此溶液的质量摩尔浓度m B为：×103mol/kg②m B=W BM B W AM B为溶质B的相对分子质量×103mol/kg由①②得，M B=K f W B∆T f W A对于纯溶剂，逐步冷却时，体系温度随时间均匀下降，到某一温度时有固体析出，由于结晶放出的凝固热抵消了体系降温时传递给环境的热量，因而保持固液两相平衡，当放热与散热达到平衡时，温度不再改变。

在步冷曲线上呈现出一个平台，当全部凝固后，温度又开始下降。

实际情况下，由于过冷现象的存在，往往每次测定值会有起伏。

即先过冷后足够量的晶体产生时，大量的凝固热使体系温度回升，回升后在某一温度维持不变，此不变温度作为纯溶剂的凝固点。

对于稀溶液，没有过冷现象存在时，溶液首先均匀降温，当某一温度有溶剂开始析出时，凝固热抵消了部分体系向环境的放热，因此降温变得缓慢，在步冷曲线上表现为一个转折点，此温度即为该平衡浓度稀溶液的凝固点，随着溶剂析出，溶液浓度增加，凝固点降低。

过冷现象存在时，某一浓度的溶液逐渐冷却成过冷溶液，通过搅拌或加入晶种促使溶剂结晶，由结晶放出的凝固热抵消了体系降温时传递给环境的热量，使体系温度回升，当凝固放热与体系散热达到平衡时，温度不再回升。

凝固点降低法测萘的相对分子质量凝固点降低法是一种测定溶液中物质相对分子质量的方法，其原理基于溶质的存在会影响溶剂的凝固点，因为溶液的凝固点低于纯溶剂的凝固点。

在一定浓度下，溶质与溶剂的比例越高，凝固点降低的越明显。

因此，可以根据凝固点的变化来计算溶液中物质的相对分子质量。

萘是一种简单的芳香族化合物，具有很强的吸收光谱，是经常用于光谱定量分析的标准样品。

在实验中，可以使用萘来进行凝固点降低法的相对分子质量计算。

实验步骤：1. 准备样品：称取1g的萘，加入100ml的乙醇，彻底搅拌均匀，使萘充分溶解于乙醇溶液中2. 准备对照组：取同样量的纯乙醇，作为对照组3. 降低凝固点：将样品及对照组装入两个蒸发皿中，将蒸发皿放置于恒温水槽中，在15~40℃的温度范围内，每隔5℃取出一次，记录下两个蒸发皿的凝固点4. 计算结果：根据凝固点降低公式，计算出两个样品的分子量，并比较得到样品的相对分子质量凝固点降低公式：ΔTf = Kf x m其中，ΔTf 是凝固点的降低，Kf 是凝固点降低常数（乙醇的Kf值为1.99 K kg/mol），m是溶液的摩尔浓度。

可以通过下式计算出样品的相对分子质量：M2/M1 = (ΔTf1/ΔTf2) x (m2/m1)其中，M1和M2分别表示溶质的相对分子质量和计算出的溶质相对分子质量，ΔTf1和ΔTf2表示对照组和样品的凝固点降低，m1和m2表示对照组和样品的分子浓度。

实验注意事项：1. 溶液的配制必须要精确，并且充分搅拌，以保证萘充分溶解于乙醇溶液中。

2. 游离萘可能会对实验环境造成污染，应注意实验室通风。

3. 选用合适的温度范围和温度间隔来保证准确的测量结果。

4. 实验过程中，需要控制实验环境的温度和湿度，尽量保持恒定。

5. 实验完毕后，将所有使用过的试剂和设备进行妥善处理和清洗，保持实验环境的整洁和安全性。

总之，通过凝固点降低法测萘的相对分子质量，不仅可以加深对化学物质的认识，而且可以加强实验技能的培养。

凝固点降低法测定分子量一、实验目的：用凝固点降低法测定萘的摩尔质量；通过实验了解掌握凝固点降低法测定摩尔质量的原理，加深对稀溶液依数性质的理解。

二、实验原理稀溶液具有依数性，凝固点降低是依数性的一种表现。

稀溶液的凝固点降低与溶液成分关系的公式为：ΔT f =)A (H )T (R m f 2*f ∆⨯M A ⨯m B =K f ⨯m B （1） 式中：ΔT f 为凝固点降低值；*f T 为纯溶剂A 的凝固点；)A (m f H ∆为纯溶剂A 的摩尔凝固热；M A 是溶剂A 的摩尔质量，m B 是溶质的摩尔浓度；K f 称质量摩尔凝固点降低常数，其数值只与溶剂的性质有关，当以水作为溶剂时，其K f 的值是1.84K·mol -1·kg 。

如果已知溶剂的质量摩尔凝固点降低常数K f 的值，并测得此溶液的降低值ΔT f ，以及溶剂和溶质的W A 和W B ，则溶质B 的摩尔质量由下式求得：M B =K fAf BW T W ∆ （2）纯溶剂的凝固点是其固-液共存的平衡温度。

将纯溶剂逐步冷却时，在未凝固之前温度将随时间均匀下降，至凝固点温度A 时开始凝固。

由于凝固过程放出凝固热而补偿了热损失，体系将保持固-液两相共存的平衡温度不变，即由A 至B 一直保持水平至C ，C 点时液体全部凝固，温度再继续均匀下降（见图1a ）。

但在实际过程中经常发生过冷现象，溶剂温度到达A 点时并无固体凝结，温度继续下降至最低点D 时，才有固体开始析出，随着凝固热逐渐增加，溶剂温度逐渐上升至凝固点B 时，温度保持不变至C ，待所有溶剂完全凝固，温度再次下降。

溶液的凝固点是溶液与溶剂的固相共存时的平衡温度，其冷却曲线与纯溶剂不同。

如冷却过程中不发生过冷现象，则溶液温度下降至凝固点A 时，开始析出固体。

随着溶剂逐渐凝固析出，剩下溶液的浓度逐渐增大，因而溶液的凝固点也逐渐下降，即由A 下降至B 最后到C （见图1b ）。