实验一凝固点降低法测分子量

凝固点降低法测定分子量（3学时）一、目的要求1、掌握一种常用的分子量测定方法。

2、通过实验进一步理解稀溶液理论。

3、掌握贝克曼温度计的使用。

二、实验原理含非挥发性溶质的二组分稀溶液的凝固点低于纯溶剂的凝固点。

这是稀溶液的依数性之一。

当指定了溶剂的种类和数量后，凝固点降低值取决于所含溶质分子的数目，即溶剂的凝固点降低值与溶液的浓度成正比。

以方程式表示这一规律则有：(9.1)B f f f f b K T T T =−=∆*这就是稀溶液的凝固点降低公式。

式中Tf*为溶剂的凝固点，Tf 为溶液的凝固点，Kf 为质量摩尔凝固点降低常数，简称凝固点降低常数；bB 为溶质的质量摩尔浓度。

因为bB 可表示为：(9.2)A B BB m M m b =故(9.1)式可改为：(9-3)A fB f B m T m K M ⋅∆=式中，MB 为溶质B 的分子量；mB 和mA 分别为溶质和溶剂的质量(单位：千克)。

如已知溶剂的Kf 值，则可通过实验测出∆Tf 值，利用上式求溶质的分子量。

显而易见，全部实验操作归结为凝固点的精确测量，所谓凝固点是指在一定条件下，固液两相平衡共存的温度。

理论上，只要两相平衡就可达到这个温度。

但实际上，只有固相充分分散到溶液中，也就是固液两相的接触面相当大时，平衡才能达到。

一般通过绘制步冷曲线的方法来测定出凝固点。

图9.1冷却曲线（此图扫描自文献[2]p33图3-1）纯溶剂的凝固点是液相和固相共存的平衡温度，其步冷曲线如图9.1(Ⅰ)所示。

但实际过程中容易发生过冷现象，即过冷析出固体以后温度才回升到平衡温度，如图9.1(Ⅱ)所示。

溶液的凝固点是溶液的液相和溶剂的固相共存的平衡温度，其步冷曲线与纯溶剂不同，如图9.1(Ⅲ和Ⅳ)所示。

如果过冷严重，会出现图9.1(Ⅴ)所示，将会影响分子量的测定结果。

因此在实验中要控制适当的过冷程度，一般可通过控制寒剂的温度、搅拌的速度来控制。

三、仪器及试剂仪器：凝固点降低实验装置一套；贝克曼温度计一支，普通温度计一支(0-40℃，1/10刻度)；烧杯(800mL)一只，移液管(25mL)一支；分析天平一台，放大镜一个。

五、实验过程采用水作溶剂、葡萄糖作溶质，NaCl 水溶液-冰混合体系作冷却剂，通过观察体系温度下降后又上升的最高点确定凝固点。

1．按图6-2将仪器安装好。

取配制好的NaCl 溶液注入冰盐浴槽中(水量以注满浴槽体积1/3为宜)，然后加入冰屑约1/3，将冰盐浴槽置于保温箱中并盖好，搅拌均匀，加入NaCl 或冰或自来水调整水温在-2℃左右。

2．纯溶剂水的凝固点的测定。

由于贝克曼温度计存在零点误差，因此尽管水的凝固点已知，也必须测定其在相应贝克曼温度计上的显示值。

首先测定水的近似凝固点，取25 mL 蒸馏水注入冷冻管并浸在冰盐水浴中，不断搅拌蒸馏水，使之逐渐冷却。

观察贝克曼温度计读数，当有冰开始析出（即温度开始回升时），停止搅拌，移到作为空气浴的外套管中，连同外套管一起放在冰盐水浴中继续冷却。

缓慢搅拌蒸馏水（注意切勿使搅拌器与温度计或管壁相触），同时注意观察贝克曼温度计读数，当温度上升后稳定不变或出现下降时，记下读数，此即为蒸馏水的近似凝固点。

取出冷冻管，以手心温热之，使冰全部融化。

再次将冷冻管插到冰盐水浴中，缓慢搅拌，使之冷却，并观察温度计。

当蒸馏水的温度降至近似凝固点时（或比粗测最低点温度高0.5℃时），取出冷冻管，移至外套管中，急速搅拌，温度开始回升（大量结晶出现）。

此时应改为缓慢搅拌（并保持匀速）。

一直到温度达到最高点，记下读数（精确到0.001℃），此即为纯溶剂的精确凝固点。

重复测定，直到得到三次最大差别不大于0.01℃的数据，取其平均值。

3．葡萄糖溶液凝固点的测定。

取出冷冻管，温热之，使冰融化。

用电子天平或分析天平精确称量葡萄糖约1g ，投入冷冻管内的蒸馏水中，注意要防止葡萄糖粘着于管壁、温度计或搅拌器上，搅拌使其完全溶解。

调整冰盐水浴温度低于-2℃。

依上述操作步骤测定溶液的近似凝固点及精确图6-2 相对分子质量测定装置 1-冰盐浴槽，2-数字式温度计传感器，3-搅拌器或玻璃棒，4-搅拌器，5-冷冻管，6-外套管，7-贝克曼温度计传感器凝固点。

实验一 凝固点降低法测分子量一、目的要求1. 了解凝固点降低法测分子量的原理，计算蔗糖的分子量。

2. 掌握溶液凝固点的测定技术。

3. 掌握贝克曼温度计的使用方法。

二、基本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 (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。

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为310B B B AW m M W =⨯⋅ (kg/mol) 式中，M B 为溶质的分子量。

将该式代入(1)式，整理得:310B B f f AW M k T W =⨯∆⋅ (2) 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ΔT ，即可计算溶质的分子量M B 。

三、实验步骤1.溶剂凝固点的测定1）仔细阅读SWC-Ⅱc 数字贝克曼温度计说明书后打开电源将基温选择打向“0”，测量选择为“温差”。

2）仪器装置如图Ⅲ-9-2所示。

用移液管向清洁、干燥的凝固点管内加入25mL 纯水，插入贝克曼温度计的探头、搅拌器（注意：探头应离开管底0.5cm 左右,不应与任何物质相碰，但也要保证探头浸入水中，且拉动搅拌听不到碰壁与摩擦声）。

先将盛水的凝固点管直接插入寒剂中，上下移动搅棒(勿拉过液面，约每秒钟一次)，使水的温度逐渐降低，当过冷到0.7℃以后，要快速搅拌(以搅棒下端擦管底)，幅度要尽可能的小，待温度回升后，恢复原来的搅拌，同时观察温度计读数，直到温度回升稳定为止，此温度即为水的近似凝固点。

取出凝固点管，用手温热，使管中固体全部熔化。

将凝固点管放在空气套管中，缓慢搅拌，使温度逐渐降低，当温度降至近似凝固点时，自支管加入少量晶种，并快速搅拌(在液体上部)，待温度回升后，再改为缓慢搅拌。

物理化学实验报告青海大学机械工程学院凝固点下降法测定物质分子量一．实验目的1．利用凝固点降低法测定稀溶液中溶质的分子量2．训练贝克曼温度计的使用二．实验原理i1.凝固点降低法测分子量的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 b B (1) 式中，T f*为纯溶剂的凝固点，T f为溶液的凝固点，b 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。

若称取一定量的溶质m B(g)和溶剂m A (g)，配成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度为 b B =1000m B/M B.m A,式中，M B为溶质的分子量。

将该式代入(1)式，整理得: M B = 1000 K f m B/ΔT. m A (g/mol) (2)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ΔT，即可计算溶质的分子量M B。

2.凝固点测量原理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。

溶剂与溶液的冷却曲线形状不同。

对纯溶剂两相共存时，冷却曲线出现水平线段，其形状如图（a）所示。

对溶液两相共存时，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，而斜率发生变化，如图（b）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（b）中所示方法加以校正。

实验9 凝固点降低法测分子量一、实验目的及要求1、用凝固点降低法测定环己烷的摩尔质量。

2、正确使用数字贝克曼（Beckmann ）温度计，掌握溶液凝固点的测量技术。

3、通过本实验加深对稀溶液依数性的理解。

二、实验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又比较准确的方法。

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分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。

当确定了溶剂的种类和数量后，溶剂凝固点降低值仅取决于所含溶质分子数目。

对于理想溶液，根据相平衡条件，稀溶液的凝固点降低与溶液成分关系由范霍夫（van’t Hoff ）凝固点降低公式给出 BA Am f f f n n n A H T R T +⨯=)()(2*∆∆ （2.1）式中，△T f 为凝固点降低值；T f *为纯溶剂的凝固点；△f H m (A )为摩尔凝固点热；n A 和n B 分别为溶剂和溶质的物质的量。

当溶液浓度很稀时，n B ≤n A ，则Bf B A m f f A Bm f f f m K m M A H T R n n A H T R T ≡⨯=⨯=)()()()(2*2*∆∆∆ (2.2)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 即称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数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W A 、W B ，则溶质的摩尔质量由下式求得fB K m =Af BW T W ∆ (2.3)应该注意，如溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和配合物形成等情况时，不能简单地运用公式（2.3）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、溶剂的渗透系数和活度系数等。

凝固点测定方法是将已知浓度的溶液逐步冷却成过冷溶液，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。

凝固点降低法测化合物的分子量一、实验目的1.了解凝固点降低法测分子量的原理。

2. 熟悉冰点降低测定管和数字温度温差仪的使用方法。

3. 掌握溶液凝固点的测定技术和实验数据的作图处理方法。

二、实验原理1、物质的摩尔质量是一个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摩尔质量是一个简单而比较准确的测定方法，在实验和溶液理论的研究方面都具有重要意义。

2、凝固点降低法测分子量的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 (1)式中，T f*—纯溶剂的凝固点T f —溶液的凝固点m B —溶液中溶质B的质量摩尔浓度K f ——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。

表2-1给出了部分溶剂的凝固点降低常数值。

表2-1 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(2)式中，M B为溶质的分子量。

将(2)式代入(1)式，整理得: (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ΔT，即可计算溶质的分子量M B。

[注意]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。

3、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。

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。

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。

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。

凝固点降低法测分子量实验所用体系的探讨
，尽量避免错别字
分子量测定是一项重要的实验，通过测定物质的分子量，可以获取物质的结构信息，为化学研究和制药研发提供重要依据。

传统的分子量测定使用沉淀法，受到测定温度的限制，有一定的局限性。

现在，采用凝固点降低法来测定物质的分子量已经成为化学界的一种共识，下面我们来探讨下凝固点降低法测分子量实验所用体系的组成。

凝固点降低法是基于溶液的冷凝熔融峰的变化，组成该实验所用体系时，应该首先考虑使用某种不连续，质子交换性惰性和能够可靠地除去多体系的共析组份的良好的可溶质有机溶剂。

之后应选择具有清楚分离峰的质子互换膜或凝胶，以及有限度干扰中性和极性样品的阳离子交换劑。

最后，通过控制实验温度和温度梯度，以及溶液浓度，以实现溶液熔融的降低，实现对物质的准确的分子量测定。

在实验中，样品应该通过质子交换或者逆流色谱，筛选成单一组份，以避免干扰实验结果。

此外，要使得实验更接近真实情况，还需要添加一些改善识别效果的添加剂，例如增加后 let 划，以获得更为准确的实验结果。

总结起来，凝固点降低法测分子量实验所用体系应安排具有某种不连续质子交换性惰性以及能够可靠除去多体系共析组份的良好可溶质有机溶剂、具有清晰分离峰的质子交换膜或凝胶、有限度干扰中性与极性样品的阳离子交换劑以及能够改善识别效果的添加剂等组份。

最后，通过控制温度和温度梯度，以及溶液浓度来获得准确的实验结果。

实验六 凝固点降低法测分子量实验目的：1. 通过测定尿素水溶液的凝固点下降值，计算尿素的分子量。

2. 掌握凝固点下降法测定分子量的原理和贝克曼温度计的使用方法。

实验原理在溶质与溶剂不生成固溶体(即固态溶液)的条件下；稀溶液的凝固点(T f )比纯溶剂的凝固点(To)低；其降低值ΔT f 和溶液浓度的关系：ΔT ＝To —T f ＝K f mB （1）式中：K f ：凝固点降低常数，它取决于溶剂的性质，以水作溶剂K f 为1.860； 若称取一定质量的溶质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为A B B B -3W M =10M W⨯ （2）将式（2）代入（1）中，整理得：M B =Bf B K W T W ⨯10-3 （3）因此实际工作中可配制一系列稀溶液，分别测出其凝固点降低值ΔT f ，用 ΔT f /(g/G)作纵座标，g ／G 作横座标作图，并将g ／G 外推到零，此时纵坐标(极限值)就等于1000K f /M ．若已知M 即可求得K f ，反之，若已知K f ，则可获得M 的准确值。

本实验因时间限制，不可能做很多实验点，故直接采用(1)式直接计算尿素分子量。

实验仪器与药品贝克曼温度计一根，普通水银温度计一根，杜瓦瓶一个，大试管一个，分析纯尿素。

凝固点下降法测尿素分子量装置和贝克曼温度计构造分别如图C-3.4和图C-3.5。

实验步骤1.仪器设置安装２.溶剂凝固点的测定仪器装置如右图所示。

用移液管向清洁、干燥的凝固点管内加入２５mL 环已烷，并记下环已烷的温度。

先将盛环已烷的凝固点管直接插入寒剂中，上下移动搅棒(勿拉过液面，约每秒钟一次)。

使水的温度逐渐降低，当过冷到0.7℃以后，要快速搅拌(以搅棒下端擦管底)，幅度要尽可能的小，待温度回升后，恢复原来的搅拌，同时用放大镜观察温度计读数，直到温度回升稳定为止，此温度即为环已烷的近似凝固点。

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，将凝固点管放在空气套管中，缓慢搅拌，使温度逐渐降低，当温度降至近似凝固点时，自支管加入少量晶种，并快速搅拌(在液体上部)，待温度回升后，再改为缓慢搅拌。

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 ）。

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。

凝固点降低法测定分子量一、实验目的及要求1）用凝固点降低法测定物质的摩尔质量。

2) 掌握自冷式凝固点测定仪的使用方法。

二、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ΔT f 与溶质的质量摩尔浓度b 成正比。

∆T f = T f 0－T f =K f b式中：T f 0纯溶剂的凝固点、T f 浓度为b 的溶液的凝固、K f 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K f ，并测得溶剂和溶质的质量分别为m A , m B 的稀溶液的凝固点降低值∆T f ，则可通过下式计算溶质的摩尔质量M B 。

A f Bf B m T m K M ∆=式中K f 的单位为K· kg·mol -1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。

图1 纯溶剂和溶液的冷却曲线图2 外推法求纯溶剂和溶液的凝固点溶液的凝固点是该溶液与溶剂的固相共存的平衡温度，其冷却曲线与纯溶剂不同。

当有溶剂凝固析出时，剩余溶液的浓度逐渐增大，因而溶液的凝固点也逐渐下降。

凝固点降低法测分子量一.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定技术，包括冰点降低测定管、数字温度温差仪的使用方法。

3、实验数据的作图处理方法。

二.实验原理：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：Δ=T f* - T f = K f m BT 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,M B为溶质的分子量。

M B = 1000k f×W B/ΔＴf W A (g/mol)因此，只要取得一定量的溶质（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，再查得溶剂得凝固点降低常数，代入(3)式即可求得溶质的摩尔质量。

[注意]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。

Ⅱ凝固点测量原理:1.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 ，逐步冷却时，未凝固时温度随时间的推延而均匀下降，开始凝固时，放出的凝固热补偿了热损，体系保持液固两相共存，平衡温度不变。

此时，自由度f*=1-2+1=0。

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B。

2.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。