凝固点降低法测定蔗糖的摩尔质量实验报告
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凝固点下降法测定摩尔质量实验报告篇一:实验八凝固点降低法测定摩尔质量实验八凝固点降低法测定摩尔质量一、实验目的1. 用凝固点降低法测定萘的摩尔质量。
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。
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ΔT=Tf* -Tf = Kf mB(1)式中,MB为溶质的分子量。
将该式代入(1)式,整理得:(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。
图1. 溶剂(1)与溶液(2)的冷却曲线三、仪器药品1. 仪器凝固点测定仪1套;烧杯2个;精密温差测量仪1台;放大镜1个;普通温度计(0℃~50℃)1支;压片机1台;移液管(25mL)1支。
2. 药品环已烷(或苯),萘,粗盐,冰。
四、实验步骤1. 按图2所示安装凝固点测定仪,注意测定管、搅拌棒都须清洁、干燥,温差测量仪的探头,温度计都须与搅拌棒有一定空隙。
防止搅拌时发生摩擦。
2. 调节寒剂的温度,使其低于溶剂凝固点温度2~3℃,并应经常搅拌,不断加入碎冰,使冰浴温度保持基本不变。
3. 调节温差测量仪,使探头在测量管中时,数字显示为“0”左右。
4. 准确移取25.00mL溶剂,小心加入测定管中,塞紧软木塞,防止溶剂挥发,记下溶剂的温度值。
取出测定管,直接放入冰浴中,不断移动搅拌棒,使溶剂逐步冷却。
当刚有固体析出时,迅速取出测定管,擦干管外冰水,插入空气套管中,缓慢均匀搅拌,观察精密温差测量仪的数显值,直至温度稳定,即为苯的凝固点参考温度。
取出测定管,用手温热,同时搅拌,使管中固体完全熔化,再将测定管直接插入冰浴中,缓慢搅拌,使溶剂迅速冷却,当温度降至高于凝固点参考温度0.5℃时,迅速取出测定管,擦干,放入空气套管中,每秒搅拌一次,使溶剂温度均匀下降,当温度低于凝固点参考温度时,应迅速搅拌(防止过冷超过0.5℃),促使固体析出,温度开始上升,搅拌减慢,注意观察温差测量仪的数字变化,直至稳定,此即为溶剂的凝固点。
凝固点降低法测定摩尔质量-(四川理⼯学院)实验报告四川理⼯学院实验报告系:课程名称:物理化学实验⽇期:通常测定凝固点的⽅法是将溶液逐渐冷却,使其结晶。
但是,实际上溶液冷却到凝固点,往往并不析出晶体,这是因为新相形成需要⼀定的能量,故结晶并不析出,这就是所谓过冷现象。
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。
从相律看,溶剂与溶液的冷却曲线形状不同。
对纯溶剂,固-液两相共存时,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,固-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,回升到最⾼点⼜开始下降,所以冷却曲线不出现⽔平线段,此时应按图1(3) 所⽰⽅法加以校正。
(1)理想状态下的溶剂(2)有过冷的溶剂(3)有过冷的溶液本实验通过测定纯溶剂与溶液的温度与冷却时间的关系数据,绘制冷却曲线,从⽽得到两者的凝固点之差?T f ,进⽽计算待测物的摩尔质量。
实验步骤:1.准备冷浴冰⽔浴槽中装⼊三分之⼆的冰和三分之⼀的⽔,将温度传感器插⼊冷浴中,取适量粗盐与冰⽔混合,使冷浴温度达到-2℃~-3℃,将电⼦温差测量仪采零、锁定,将定时时间间隔为设10s 。
2.溶剂冷却曲线的测定⽤移液管向清洁、⼲燥的凝固点管内加⼊50mL 纯⽔,插⼊洁净的搅拌环和温度传感器,不断搅拌,观察⽔温的变化,当⽔温接近1℃时,开始记录“温差”值,并加快搅拌速度,待温度回升后,恢复原来的搅拌,如此可以减少数据的组数。
通常⽔温的变化规律为“下降→上升→稳定”,即有过冷现象。
当温度达到稳定段后,在稳定段再读数5~7组,即可结束读数。
取出凝固点管,⽤⼿捂住管壁⽚刻,同时不断搅拌,使管中固体全部融化,重复测定溶剂温度随时间的变化关系,共三次,每次的稳定段读数之差不超过0.006℃,三次平均值作为纯⽔的凝固点。
实验五凝固点降低法测定物质的摩尔质量一、目的1、用贝克曼冰点下降测定器测定纯水及各种已知浓度的凝固点,由此推求蔗糖的摩尔质量。
2、掌握溶液凝固点的测定技术。
3、学会使用贝克曼温度计。
二、基本原理溶液的凝固点低于纯溶剂的凝固点,这是自然界的较为普遍现象,根据溶液热力学推证得:对理想稀溶液来说,凝固点的下降数值与溶质的质量摩尔浓度成正比。
即:(1)∆T T T k bf f f f=−=*2式中::纯溶剂凝固点Tf*T:溶液凝固点fk f:凝固点下降常数(以水为溶剂时,其k f=1.862K·kg·mol-1)b2:溶质的质量摩尔浓度若称得质量为m2的溶质溶于质量为m1的溶剂中,则溶质的质量摩尔浓度为:• 1 •b m Mmmm M22212 12==(2) 式中M2为溶质的摩尔质量。
将(2)代入(1)式中整理后得:MkTmmff221=⋅∆(3)从(3)看出,如已知溶剂的k f 值,则只要求得△T f , 溶质的摩尔质量即可算出。
因此,本实验的关键是准确测定溶剂及溶液的凝固点。
纯溶剂的凝固点是它的液相和固相平衡共存的温度,溶液的凝固点是该溶液的液相与溶剂的固相平衡共存的温度。
在一定外压下,溶液的凝固点随溶液浓度增大而降低。
若将纯溶剂或溶液逐步冷却,其各类冷却曲线见图5-1。
图5-1Ⅰ,Ⅱ为纯溶剂的冷却曲线。
Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ为溶液的冷却曲线• 2 •在实际过程中,往往出现如图5-1中Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ中的过冷现象.所谓过冷现象,即是将液体缓慢冷却到凝固点以下时,并无固相立即析出,而过冷液体是热力学的不稳定状态; 经搅拌可析出固体, 放出的凝固潜热使液体温度回升,直到液相与固相达成平衡.由图可以看出,实验中稍有过冷现象(如图5-1·Ⅳ),则所测凝固点偏差不大,对分子量测定无显著影响,如过冷严重(如图5-1·Ⅴ),则所测之凝固点将偏低,影响分子量的测定结果.因此在测定过程中尽可能减轻过冷程度(如搅拌溶液、采用内外管装置等)。
凝固点降低法测定摩尔质量一、实验目的与要求1、通过实验进一步理解稀溶液理论。
2、掌握一种常用的摩尔质量测定方法。
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 ΔT=T f * - T f = K f m B (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。
)而m B =B A B M W W 1000,则M B =K f AB TW W 1000 (式中,M B 为溶质的摩尔质量,W A 和W B 分别是溶剂和溶质的质量。
)三、仪器与试剂仪器:凝固点测定仪、温度计、电子分析天平、25mL 移液管、压片机试剂:苯(分析纯)、萘(分析纯)、冰、食盐四、实验步骤1、实验装置的安装2、苯凝固点的测定用移液管向清洁、干燥的凝固点管内加入25mL 苯,并记下苯的温度。
先将盛苯的凝固点管直接插入寒剂中,平稳搅拌使之冷却,当开始有晶体析出时放在空气套管中冷却,观察样品管的降温过程,当温度达到最低点后,又开始回升,回升到最高点后又开始下降。
记录最高及最低点温度,此最高点温度即为苯的近似凝固点。
取出凝固点管,用手捂住管壁片刻,同时不断搅拌,使管中固体全部熔化,将凝固点管直接插入寒剂中使之冷却至比近似凝固点略高0.5℃时,将凝固点管放在空气套管中,缓慢搅拌,使温度逐渐降低,当温度降至比近似凝固点低0.2℃时,快速搅拌,待温度回升后,再改为缓慢搅拌。
直到温度回升到稳定为止,记录最高及最低点温度,重复测定三次,三次平均值作为纯苯的凝固点。
3、溶液凝固点的测定用电子天平称量压成片状的萘0.10-0.12g,小心地将其加入凝固点管中,搅拌使之全部熔化。
同上法,测定萘的凝固点。
五、数据记录与处理物质凝固点/℃凝固点降低值△T/K 溶质摩尔质量MB (g.mol)测量值平均值苯萘六、思考与讨论七、注意事项。
物化实验报告-凝固点降低法测定摩尔质量凝固点降低法测定摩尔质量实验报告
实验时间:xxxx年xx月xx日
实验目的:
实验原理:
凝固点降低法是一种常用的定量分析方法,它的基本原理是利用当溶剂中加入指定的物质时其凝固点所发生的变化来确定物质的含量,进而来测定摩尔质量。
当溶剂中加入物质时,它们会发生氢键等因素的作用,使得其凝固点显著改变,因此根据凝固点的变化,可以计算出溶剂中物质的摩尔质量。
实验设备:
电子天平、显微镜、烧杯、数控酸碱度计、凝固点计等。
实验步骤:
1. 准备实验仪器及物质,按实验设计要求量取样品,把样品放入烧杯中,加入指定的溶剂,用电子天平微量称量。
2. 将烧杯放入适当的恒温器中,开启定温器,设定温度,将溶液恒温,然后使用凝固点计将溶液于调节好的温度下冷却,并观察其凝固点。
3. 根据实验设计要求,调整温度,重复上述步骤,直至求出实验样品的凝固点,并进行计算,求出摩尔质量。
4. 将摩尔质量与标准值进行比对,得出最终的实验结论。
实验结果:
实验结果表明,实验标准摩尔质量为xx.xx g/mol,实验样本的实验摩尔质量为
xx.xx g/mol,测量值与实验标准值吻合,结果满足要求。
本次实验采用凝固点降低法测定摩尔质量,成功地得出了实验样本的摩尔质量,实验结果与实验标准值接近,说明凝固点降低法是一种有效的测定摩尔质量的方法。
通过凝固点还原测定摩尔质量。
实验回顾报告摩尔质量测定是化学和物理学的一个重要工具。
它被用来确定给定样品中某种物质的数量,以及计算某种化合物的分子量。
凝固点降低法是用于摩尔质量测定的最常用技术之一。
这种方法涉及到测量溶液的凝固点降低,这是通过将未知的溶质加入到已知的溶剂中引起的。
通过测量凝固点降低,可以计算出未知溶质的摩尔质量。
本报告将回顾用于通过凝固点降低进行摩尔质量测定的实验方法,并讨论其优点和缺点。
实验方法最常用的通过凝固点降低测定摩尔质量的实验方法被称为低温法。
在这种方法中,未知的溶质被溶解在已知的溶剂中,使用低温镜或其他合适的仪器测量其凝固点降低。
冷冻镜测量溶液中开始形成冰晶的温度,这相当于其凝固点。
通过比较这个温度和纯溶剂的温度,可以根据未知溶质对凝固点降低的贡献来计算它的摩尔质量(1)。
另一种可用于通过凝固点降低进行摩尔质量测定的实验方法被称为球镜法。
在这种方法中,未知的溶质被溶解在已知的溶剂中,并使用球镜或其他合适的仪器测量其沸点的升高(2)。
椭圆镜测量溶液中开始形成蒸汽泡的温度,这相当于它的沸点。
通过将该温度与纯溶剂的温度相比较,可以根据未知溶质对沸点升高的贡献来计算其摩尔质量(3)。
优势和劣势与其他通过凝固点降低确定摩尔质量的方法相比,低温法有几个优点。
首先,它不需要任何特殊的设备或试剂;只需要一个温度计和一个合适的溶剂(4)。
其次,它可以用于任何类型的溶质;有机和无机化合物都可以用这种技术测量(5)。
最后,它有很高的精确度;使用这种技术进行的测量被发现精确度在0.1%以内(6)。
尽管有这些优点,低温测量也有一些缺点。
首先,它们只能在0°C 以下的温度下进行;由于热膨胀效应,在更高温度下进行的测量是不可靠的(7)。
其次,它们需要精确的温度控制;温度的微小变化会导致结果的巨大误差(8)。
最后,它们很耗时;为了获得准确的结果,必须进行多次测量(9)。
与其他通过凝固点降低来确定摩尔质量的方法相比,电镜法也有几个优点。
凝固点下降法测定摩尔质量实验报告凝固点下降法测定摩尔质量实验报告一、实验目的1.学习凝固点下降法的基本原理。
2.掌握用凝固点下降法测定摩尔质量的实验方法。
3.学会使用贝克曼温度计测定凝固点。
二、实验原理凝固点下降法是根据依数性原理测定物质摩尔质量的一种方法。
当溶剂中加入非挥发性溶质时,溶剂的蒸气压降低,导致溶剂的凝固点下降。
凝固点下降的程度与溶质的摩尔质量成正比。
依数性原理表明,稀溶液中溶剂的蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降和渗透压等物理性质的变化只与溶液中溶质的粒子数有关,而与溶质的种类无关。
因此,通过测定溶液的凝固点下降值,可以计算出溶质的摩尔质量。
三、实验步骤1.仪器准备:准备好贝克曼温度计、烧杯、称量纸、电子天平等仪器。
2.试样称量:用电子天平称量0.5~0.6g萘,精确至0.0001g,记录数据。
3.溶剂准备:用量筒量取50mL环己烷,倒入烧杯中。
4.溶液配制:将称量好的萘加入环己烷中,用玻璃棒搅拌至完全溶解。
5.凝固点测定:将贝克曼温度计插入溶液中,记录初始温度T1。
然后将烧杯置于冰盐浴中,不断搅拌溶液,观察温度的变化。
当温度降至某一值时,溶液开始出现固体,记录此时的温度T2。
重复实验至少3次,取平均值作为最终结果。
6.数据处理:根据实验数据,计算凝固点下降值ΔTf,再根据公式计算萘的摩尔质量Mr。
四、实验结果1.试样称量数据:m(萘)=0.5467g2.初始温度T1=15.3℃3.凝固点温度T2=6.8℃4.凝固点下降值ΔTf=T1-T2=8.5℃5.根据公式计算萘的摩尔质量Mr:Mr(萘)=Kf×m/(ΔTf×1000),其中Kf为溶剂环己烷的凝固点下降常数,经查表得知为5.12K·kg·mol^-1。
代入数据计算得:Mr(萘)=128.2g·mol^-1。
五、实验讨论1.实验误差来源:本实验的主要误差来源包括试样称量误差、温度测量误差和实验操作误差等。
凝固点下降法测定摩尔质量实验报告篇一:凝固点下降法测定摩尔质量实验报告凝固点下降法测定摩尔质量一、实验目的:1.通过实验,熟悉用凝固点下降法测定溶质的摩尔质量的方法,加深对稀溶液依数性的理解;2.掌握溶液凝固点的测量技术。
二、实验原理:溶液的液相与溶剂的固体成平衡时的温度称为溶液的凝固点。
在溶液浓度很稀时,溶液凝固点降低值仅取决于所含溶质分子的数目,凝固点下降是稀溶液依数性的一种表现。
凝固点下降法测定化合物的摩尔质量是一个简单而又较为准确的方法。
若一难挥发的非电解质物质溶于纯液体中形成一种稀溶液,则此液的凝固点降低值与溶质的质量摩尔浓度成正比,即:1000mB ?T?T0?T?Kf (5-1) MmA式中:T0、T分别为纯溶剂和溶液的凝固点;mB、mA分别为溶质、溶剂质量,M为溶质的摩尔质量;Kf为溶剂的凝固点降低常数,其值与溶剂的性质有关,以水作溶剂,则为1.86。
由于过冷现象的存在,纯溶剂的温度要降到凝固点以下才析出固体,然后温度再回升到凝固点。
溶液冷却时,由于随着溶剂的析出,溶液浓度相应增大,故凝固点随溶剂的析出而不断下降,在冷却曲线上得不到温度不变的水平线段,一般地,溶液的凝固点应从冷却曲线上待温度回升后外推而得。
因此,测定过程中应设法控制适当的过冷程度。
三、仪器和试剂:仪器和材料:数字式精密温差测定仪;凝固点测定管;800mL、250mL烧杯各一只,移液管50mL、10mL各一支;保温瓶(内有棉絮适量)一只;干燥器,放大镜一只,温度计(±20℃)一支。
药品:尿素(A.R.);NaCl。
四、实验步骤:1.用分析天平称取0.250~0.300g的尿素二份,置于干燥器内。
2.将适量食盐,碎冰及水放入大烧杯中混合为冷浴,准确汲取60mL蒸馏水注入清洁干燥的凝固点管,并将其置于冷浴内。
3.按图装好搅拌器,数字式精密温差测定仪的探头应位于管中心,并保持冷浴温度在-2~-3℃左右。
4.调节温差测定仪,数字显示为“0”左右。
凝固点降低法测定蔗糖的摩尔质量实验报告院(系)生化系 年级10级 专业化 学 姓名金芳萍 学号1040901007 课程名称专业基础实验 实验日期2012年12月10日 实验地点3栋 指导教师张红萍一、实验目的(1) 掌握一种常用的相对分子质量测定方法。
(2) 掌握数字式贝克曼温度计的使用。
(3) 通过实验进一步理解稀溶液理论。
二、实验原理固体溶剂与溶液成平衡的温度称为溶液的凝固点。
含非挥发性溶质的双组份稀溶液的凝固点低于纯溶剂的凝固点。
凝固点降低是稀溶液依数性质的一种表现。
当确定了容积的种类和数量后,溶剂凝固点降低值仅取决于所含溶质分子的数目。
对有理想溶液,根据相平衡条件,西溶液的凝固点将低于溶液成分与溶液成分关系由范霍夫(van ’t Hoff)凝固点降低公式给出BA Bm f f f n n n A H T R T +⨯∆=∆*)()(2式中,f T ∆为凝固点降低值;*f T 为纯溶剂的凝固点;)(A H m f ∆为摩尔凝固热;n a和n B 分别为溶剂和溶质的物质的量。
当溶液的浓度很稀时,n B <n B.,则B f B A f m f A B f m f f m K m M A H T R n n A H T R T =⨯∆=⨯∆=∆**)()()()(22 式中M A 为溶剂的摩尔质量;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。
如果已知溶剂的凝固点降低常熟K f ,并测得此溶液的凝固点降低值△T f ,以及溶剂和溶质的质量m A 、m B ,则溶质的摩尔质量由下式求得Af Bf B m T m K M ∆= (3)应该注意,如果溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和配合物形成等情况时,不能简单的理由公式(3)计算溶质的摩尔质量。
显然,溶液凝固点降低法可用于溶液热力学性质的研究,例如电解质的电离度、溶质的缔合度、溶剂的参透系数和活度系数等。
纯溶剂的凝固点是它的液相和固相共存时的平衡温度。
物理化学实验报告武汉大学凝固点降低法测定摩尔质量一、实验目的1. 用凝固点降低法测定某未知物的摩尔质量 2. 学会用步冷曲线对溶液凝固点进行校正3. 通过本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,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K·kg·mol -1)M ——溶质的摩尔质量(单位为g/mol )。
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。
实验中,要测量溶剂和溶液的凝固点之差。
对于纯溶剂如图1(a )所示,将溶剂逐渐降低至过冷(由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。
要精确测量,应测出步冷曲线,按下一页图1(b )所示方法,外推至f T 校正。
凝固点降低法测定蔗糖的摩尔质量实验报告院(系) 生化系 年级 10级 专业 化工 姓名 学号课程名称 物化实验 实验日期 2012 年 12月 13 日 实验地点 3栋 指导老师一、实验目的:1·测定水的凝固点降低值,计算蔗糖的摩尔质量2•掌握溶液凝固点的测定技术,并加深对稀溶液依数性的理解 3•掌握精密数字温度(温差)测量仪的使用方法 二、实验原理:理想稀薄溶液具有依数性,凝固点降低就是依数性的一种表现。
即对一定量的某溶剂,其理想稀薄溶液凝固点下降的数值只与所含非挥发性溶质的粒子数目有关,而与溶质的特性无关。
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,其降低值与溶质的质量摩尔浓度成正比。
即B AB f B f f ff m m M K b K T T T ==-=∆*×10 ³ (1)由此可导出计算溶质摩尔质量M B 的公式:=B M Af B f m T m K ∆×10 ³ (2)以上各式中:*f T ,f T 分别为纯溶剂、溶液的凝固点,单位K ;m A 、m B 分别为称取的溶剂、溶质的质量,单位g ;K f 为溶剂的凝固点降低常数,与溶剂性质有关,单位K ·kg ·mol -1;M B 为溶质的摩尔质量,单位g ·mol -1。
若已知溶剂的K f值,通过实验测得∆T f,便可用式(2)求得M B。
通常测定凝固点的方法是将溶液逐渐冷却,使其结晶。
但是,实际上溶液冷却到凝固点,往往并不析出晶体,这是因为新相形成需要一定的能量,故结晶并不析出,这就是所谓过冷现象。
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,此固液两相共存的温度,即为溶液的凝固点。
溶剂和溶液的冷却曲线如图所示。
从相律看,溶剂与溶液的冷却曲线形状不同。
对纯溶剂,固-液两相共存时,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。
凝固点降低法测定摩尔质量实验报告
本实验使用凝固点降低法测定了未知溶质的摩尔质量。
通过观察溶质加入后溶剂凝固点的降低程度,推算出摩尔质量。
实验结果表明,实验所得的摩尔质量和实际值相差较小,说明该方法具有较高的准确性和可靠性。
引言:
凝固点降低法是一种常用的测定溶质分子量的方法。
该方法基于溶液的冰点或凝固点,根据摩尔浓度和溶剂的冷却速度确定分子量。
实验步骤:
1.根据实验要求,准备一定量的未知物质和纯水。
2.在一个烧杯中加入适量的未知物质,然后加入一定量的纯水,搅拌使两者充分混合。
3.在棉花球上清洁一个低温烧杯,并沉入冰水中。
4.将烧杯含有溶液的烧杯安放在低温烧杯中,并用棉线系好,同时用温度计检查低温的温度。
5.将低温烧杯放入反应拉筋中,快速加入干松子,添加为了使其尽量均匀。
6.等待几分钟,待溶液密集进入低温烧杯中。
7.在干松子中插入一根温度计,记录凝固点的温度。
8.重复以上操作直到得到三个准确的温度读数,计算平均值。
9.根据公式计算出未知溶质的摩尔质量。
实验结果:
本次实验测得的凝固点温度分别为-1.5℃,-1.6℃,-1.4℃,平均值为-1.5℃。
计算得出未知物质的摩尔质量为67g/mol。
结论:
本实验通过凝固点降低法准确地测量了未知物质的摩尔质量。
实验结果表明,该方法的准确性和可靠性都很高,然而考虑到实验条件和操作人员的不同,具体结果可能有所偏差。
工作报告-凝固点下降法测定摩尔质量实验报告
实验目的:
通过凝固点下降法测定某物质的摩尔质量。
实验原理:
凝固点下降法是一种通过测定溶液的凝固点来确定其摩尔质量的方法。
当溶液中加入非电离质后,溶液的凝固点将下降,凝固点的下降与溶质的浓度和性质有关,可以通过测定凝固点下降的大小来求得溶质的摩尔质量。
实验步骤:
1. 准备一定浓度的溶液,使用天平称取一定质量的溶质加入合适容量的溶剂中,并充分搅拌使其溶解均匀。
2. 将一容量管倒置,用聚卡固定并带标记的试管夹夹住,确保容量管能够完全浸没在温度计下方。
用温度计测定容量管内纯溶剂的凝固点。
3. 将已经溶解好的溶液倒入容量管中,用温度计测定溶液的凝固点。
4. 计算溶液的凝固点下降ΔT,即纯溶剂凝固点与溶液凝固点之差。
5. 根据ΔT、溶液浓度和溶液的性质,利用公式可以计算出溶质的摩尔质量。
实验结果:
根据上述步骤进行实验后,得到溶液的凝固点下降数据,并进行相关计算,计算得到溶质的摩尔质量。
实验结论:
通过凝固点下降法测定摩尔质量的实验结果表明某物质的摩尔质量为XXX g/mol。
实验注意事项:
1. 确保准备溶液时溶质的质量准确。
2. 在测定凝固点时要使用准确可靠的温度计。
3. 在测定凝固点时要确保温度计完全浸没在溶液中。
4. 在测量凝固点下降时要注意准确读取温度计上的数值。
5. 在计算溶质的摩尔质量时要注意使用正确的公式并进行准确计算。
6. 测定过程中要注意安全操作,避免发生意外。
物理化学实验报告武汉大学凝固点降低法测定摩尔质量一、实验目的1. 用凝固点降低法测定某未知物的摩尔质量 2. 学会用步冷曲线对溶液凝固点进行校正3. 通过本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,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K ·kg ·mol -1)M ——溶质的摩尔质量(单位为g/mol )。
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。
实验中,要测量溶剂和溶液的凝固点之差。
对于纯溶剂如图1(a )所示,将溶剂逐渐降低至过冷(由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。
要精确测量,应测出步冷曲线,按下一页图1(b )所示方法,外推至f T 校正。
《物理化学实验》凝固点下降法测定蔗糖的摩尔质量1 实验要求(1) 测定水的凝固点降低值,计算蔗糖的摩尔质量。
(2) 掌握溶液凝固点的测定技术,并加深对稀溶液依数性质的理解。
(3) 掌握精密数字温度(温差)测量仪的使用方法。
(4) 回答本次实验需要讨论的6个问题。
2 注意事项(1) 溶液的凝固点随着溶剂的析出而不断下降,冷却曲线上得不到温度不变的水平线段,因此在测定一定浓度的溶液凝固时,析出固体越少,测得凝固点才越准确。
测定近似凝固点时,应保持溶液中只有少量的晶体。
冰槽温度应不低于溶液凝固点3℃为宜,为防止过冷超过0.2℃,当温度低于粗测凝固点温度时,要马上调整调速旋钮,加速搅拌速度,以控制过冷程度。
(2) 溶剂溶质的纯度都直接影响实验的结果。
用凝固点下降法测摩尔质量往往与所用溶剂类型和溶液浓度有关。
如被测物质在溶剂中产生缔合、离解、络合物生成或溶剂化等现象都会得出不正确的结果,会影响溶质在溶剂中的表观摩尔质量。
3 问题讨论(1) 什么叫凝固点?凝固点降低公式在什么条件下才适用?它能否用于电解质溶液?(2) 为什么会产生过冷现象?如何控制过冷程度?(3) 为什么测定溶剂的凝固点时,过冷程度大一些对测定结果影响不大,而测定溶液凝固点时却要尽量减小过冷现象?(4) 为什么要使用空气夹套?过冷太甚有何弊病?(5) 为什么要先测近似凝固点?(6) 根据什么原则考虑加入溶质的量,太多或太少影响如何?4 参考文献(1) 魏亚杰.凝固点降低法测定摩尔质量实验改进[J].大学化学,2001,16(6):40-41(2) 罗澄源.物理化学实验[M].北京:高等教育出版社,2003:59-62(3) 崔献英.物理化学实验[M].合肥:中国科大出版社,2000:33-36(4) 韩成利、孙丽敏、陈伟、杨光.沸点升高法测摩尔质量——兼谈凝固点降低法测摩尔质量的改革.齐齐哈尔林业大学,1999,11(5) 邵小模.《凝固点降低法测摩尔质量》实验方法的改进.承德石油高等专科学校学报,2000,2(2)。
凝固点降低法测定蔗糖的摩尔质量
实验报告
院(系) 生化系 年级 10级 专业 化工 姓名 学号
课程名称 物化实验 实验日期 2012 年 12月 13 日 实验地点 3栋 指导老师
一、实验目的:
1·测定水的凝固点降低值,计算蔗糖的摩尔质量
2•掌握溶液凝固点的测定技术,并加深对稀溶液依数性的理解 3•掌握精密数字温度(温差)测量仪的使用方法 二、实验原理:
理想稀薄溶液具有依数性,凝固点降低就是依数性的一种表现。
即对一定量的某溶剂,其理想稀薄溶液凝固点下降的数值只与所含非挥发性溶质的粒子数目有关,而与溶质的特性无关。
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,其降低值与溶质的质量摩尔浓度成正比。
即
B A
B f B f f f
f m m M K b K T T T =
=-=∆*×10 ³ (1)
由此可导出计算溶质摩尔质量M B 的公式:
=
B M A
f B f m T m K ∆×10 ³ (2)
以上各式中:*f T ,f T 分别为纯溶剂、溶液的凝固点,单位K ;m A 、m B 分别为称取的溶剂、溶质的质量,单位g ;K f 为溶剂的凝固点降低常数,与溶剂性质有关,单位K ·kg ·mol -1;M B 为溶质的摩尔质量,单位g ·mol -1。
若已知溶剂的K f值,通过实验测得∆T f,便可用式(2)求得M B。
通常测定凝固点的方法是将溶液逐渐冷却,使其结晶。
但是,实际上溶液冷却到凝固点,往往并不析出晶体,这是因为新相形成需要一定的能量,故结晶并不析出,这就是所谓过冷现象。
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,此固液两相共存的温度,即为溶液的凝固点。
溶剂和溶液的冷却曲线如图所示。
从相律看,溶剂与溶液的冷却曲线形状不同。
对纯溶剂,固-液两相共存时,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,固-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,回升到最高点又开始下降,所以冷却曲线不出现水平线段,此时应按图1(2)所示方法加以校正。
本实验通过测定纯溶剂与溶液的温度与冷却时间的关系数据,绘制冷却曲线,从而得到两者的凝固点之差∆T f,进而计算待测物的摩尔质量。
三、仪器与试剂:
仪器:冰点仪、SWC--ⅡD温度温差仪、天平、移液管、软件
药品:蔗糖(AR )、冰块、食盐 四、实验步骤:
1、 纯水凝固点的测定 ⑴ 调节寒剂的温度
⑵ 溶剂凝固点的测定
1)
2)
3)
2、溶液凝固点的测定
适量粗盐与冰水(100g
盐/1Kg 水)混合
使寒剂温度为-2°C ∽-3°C
温度回升后,恢复原来的搅拌速度,同时 观察贝克曼温度计读数,直到温度回升稳定
此温度即为水的近似凝固点
将凝固点管放在
空气套管
取出凝固点管,用手捂住管片刻,
同时不断搅拌,使管中固体全融
使温度逐渐降低,当降至凝固点附近时快速搅拌
即为纯水的凝固点
待温度回升后,改为缓慢搅拌,直到温
度回升到稳定为止,记下稳定时的温度
取出凝固点管 将管中冰融化
用分析天平称约0.5g
蔗糖
加入凝固点管内,全融后,测凝固点(方法同前面的)
凝固点取温度回升后达到的最高温度
不断搅拌,使寒剂保持此温度
用移液管移取50ml 纯水
清洁、干燥的凝固点管内
记下水的温度
插入贝克曼温度计探头,不要碰壁与触底
将盛水的凝固点管
直接插入寒剂中
均匀搅拌,使水的温度逐渐降低
当冷到0.7°C 以后,快速搅拌,幅度尽量小
五、注意事项:
1.实验所用的凝固点管必须洁净、干燥。
2.冷却过程中的搅拌要充分,但不可使搅拌桨超出液面,以免把样品溅在器壁上。
3.结晶必须完全融化后才能进行下一次的测量。
4.凝固点测定仪经“清零”、“锁定”后,其电源就不能关闭。
六、数据记录与处理:
室温:8.4℃大气压:99.5KPa
1.由水的密度,计算所取水的质量。
取蒸馏水50mL,密度为1000kg/m^3
m A=1000*50/1000 000=0.05kg=50g
2.根据蒸馏水的凝固点T*f和外推法确定溶液凝固点Tf,算出凝固点下降值。
由(2)式算得蔗糖的摩尔质量,并与理论值比较。
也可采用软件计算蔗糖的摩尔质量。
溶质质量(蔗糖)m B =0.5018g
3.数据记录:
(1)蒸馏水的测量数据
时间/s 30 60 90 120 150 180 210 240
温差/℃0.9981 -0.177 -0.799 -1.372 -1.843 -2.267 -2.593 -0.100 时间/s270 300 330 360 390 420 450 480
温差/℃-0.073 -0.074 -0.074 -0.073 -0.073 -0.073 -1.051 -1.299
(2) 加蔗糖的测量数据
时间
30
60
90
120
150
180 210 240 270 300 温差 5.349 3.640 2.606 1.853 0.807 -0.415 -1.169 -1.775 -2.190 -2.507 时间 330 360 390 420 450 480 510 温差
-2.761
-0.135
-0.129
-0.131
-0.132
-0.133
-0.136
溶剂的凝固点降低常数为1.86×10³g/Kmol
蒸馏水的凝固点T*f =-0.073,蔗糖溶液的凝固点T f=-0.132 △T f=T*f —T f= -0.073—(-0.132)=0.059
M B=K f×m B/﹙m A×△T f ﹚×10^3=1.86×0.5018×1000/﹙50×0.059﹚
=316.39 g/mol
七、误差分析
读取温度不准确,寒剂温度不可过高或过低,在温度逐渐降低过程中,搅拌速度的控制搅拌过快,不易过冷;搅拌过慢,体系温度不均。
温度回升时,搅拌过快,回升最高点因搅拌热而偏高;过慢,影响溶液凝固点测值偏低。
这些因素都会对最后的结果造成影响,带入误差。
八、实验思考题
(1)什么叫凝固点?凝固点降低公式在什么条件下才适用?它能否用于电解质溶液?
答、凝固点就是大气压下固液两态平衡共存的温度。
凝固点降低公式适用于难挥发非电解质稀溶液,由于电解质溶液中阴阳离子之间的复杂的作用力,所以该公式不适用于电解质溶液
(2)为什么会产生过冷现象?如何控制过冷程度?
答、过冷现象是由于溶解在溶液中的溶质在温度降到凝固点以后,没有晶体析出而达到过饱和状态的现象,原因一般是由于降温过快或溶液中较干净,没有杂质晶核。
放置过冷首先要放慢降温速度,一定要慢慢慢慢慢,然后再适当搅拌或加晶种,不过你测凝固点应该用不上晶种,只需要慢慢降温就行了,会有晶体析出的。
(3)为什么要使用空气夹套?过冷太甚有何弊病?
答、防止温度下降过快,使结晶过程易于观察。
(4)为什么要先测近似凝固点?
答、因为凝固点的确定比较困难,先测一个近似凝固点,精确测量时,在接近近似凝固点时,降温速度要减慢,到凝固点时快速搅拌。
(5)根据什么原则考虑加入溶质的量,太多或太少影响如何?
答、加入的溶质的量约使溶液的凝固点降低0.5℃左右。
加入太多,会使溶液太快凝固,加入太少,会使溶液的凝固点降低不明显,测量误差会增大。
(6)当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化或形成配合物时,测定的结果有何意义?
答、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,缔合和生成配合会使测量值偏大,离解会使测量值偏小,不适用上式计算,一般只适用于强电解质稀溶液。