1、1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 T=Tf* -Tf = Kf mB (1) 式中，M B 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 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，
2、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2(050)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 23，并应经常搅拌，不
3、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，
4、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。重复测量三次。要求溶剂凝固点的绝对平均误差小于0.003。5. 溶液凝固点的测定，取出测定管，使管中的溶剂熔化，从测定管的支管中加入事先压成片状的 0.20.3g 的萘，待溶解后，用上述方法测定溶液的凝固点。先测凝固点的参考温度，再精确测之。溶液凝固点是取过冷后温度回升所达到的最高温度，重复三次，要求凝固点的绝对平均误差小于0.003。五、注意事项1. 搅拌速度的控制是做好本实验的关键，每次测定应按要求的速度搅拌
5、，并且测溶剂3与溶液凝固点时搅拌条件要完全一致。 2. 寒剂温度对实验结果也有很大影响，过高会导致冷却太慢，过低则易出现过冷现象而测不出正确的凝固点。 3. 测定凝固点温度时，注意防止过冷温度超过 0.5，为了减少过冷度，可加入少量溶剂的微小晶种，前后加入晶种大小应尽量一致。 六、数据记录及处理表 1. 凝固点降低法测定摩尔质量的实验数据 溶剂温度 t=21.06凝固点 Tf /K物 质 参 考温 度 1 2 3 平均值凝固点降低值T/K溶剂密度gcm-3溶剂质量WA/g溶剂（环已烷）VA=25.00mL6.77 5.078 5.079 5.079 5.081溶液（萘）WB=0.2084g5.
6、07 5.078 5.079 5.079 5.0791.701 0.7784 19.46萘的摩尔质量MB/gmol-1 环已烷 (gcm-3)=0.7971-0.887910-3t=0.7971-0.887910-321.06=0.7784gcm-3WA=AVA=25.000.7784=19.46g萘的摩尔质量 MB：128.17 gmol -1(理论值)相对误差： 表 1. 凝固点降低法测定摩尔质量的实验数据 溶剂温度 t=26.96凝固点 Tf /K物 质 参 考温 度 1 2 3 平均值凝固点降低值T/K溶剂密度gcm-3溶剂质量WA/g溶剂（苯）VA=25.00mL5.51 5.508
7、 5.507 5.505 5.507溶液（萘）WB=0.2252g5.10 5.102 5.103 5.103 5.1030.404 0.8714 21.78133 5.26104.97.1280 molgTWKABfB%289.017.2814萘的摩尔质量MB/gmol-1 苯 (gcm-3)=0.90005-1.063810-3t=0.90005-1.063810-326.96=0.8714gcm-3WA=AVA=25.000.8714=21.78g萘的摩尔质量 MB：128.17 gmol -1(理论值)相对误差： 七、思考题1. 为什么要先测近似凝固点？ 答：主要是为了控制过冷程度。当
8、温度冷却至凝固点时要通过急速搅拌，防止过冷超过要求，促使晶体析出。2. 根据什么原则考虑加入溶质的量？太多或太少影响如何？答：溶质的加入量应控制在凝固点降低 0.3左右。过多，溶液的凝固点降低太多，析出溶剂晶体后，溶液的浓度变化大，凝固点也随之降低，不易准确测定其凝固点。过少，溶液的凝固点降低少，相对测定误差也大。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必须尽量减少过冷现象？答：对于纯溶剂，过冷现象存在时，析出大量晶体并不改变溶剂浓度，所以其凝固点不变。对于溶液，过冷现象存在时，析出大量晶体会改变溶液浓度，而溶液的凝固点随浓度增大而下降，所以溶液要尽量减少过冷现象，保持溶液浓度基本不变。%023.17.281 133 2.8107.24.0515 molgTWKABfB
