凝固点降低法测定分子量
实验 凝固点降低法测定分子量
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。
凝固点降低法测定分子量3学时
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。
凝固点降低法测定分子量
实验三凝固点降低法测定分子量一、目的要求1、掌握溶液凝固点的测定技术。
2、掌握自冷式凝固点测定仪的使用方法。
3、用凝固点降低法测定物质的摩尔质量。
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。
由于溶质在溶液中有离解、缔合、溶剂化和络合物生成等情况，这些均影响溶质在溶剂中的表观分子量。
因此凝固点降低法不仅是一种简单而较正确的测定分子量的方法，还可用来研究溶液的一些性质。
非电解质稀溶液的凝固点降低值（对析出物为固相纯溶剂的体系）与溶液组成关系式为：δ77=t0~τ=κfbB（3-1）式中:ATf为溶液凝固点降低值，To为纯溶剂的凝固点，T为溶液的凝固点，bB为稀溶液的质量摩尔浓度，Kf称为凝固点降低常数，它是溶剂的特性常数与溶质的性质无关。
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ATf,则可通过下式计算溶质的摩尔质量MboKfmftmb=^λ-（3-2）式中灼的单位为K∙kg∙mol-1o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-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所示。
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。
因有凝固热放出，冷却曲线的斜率发生变化，即温度的下降速度变慢，如图1中3所示。
本实验要测定已知浓度溶液的凝固点。
如果溶液过冷程度不大，析出固体溶剂的量很少，对原始溶液浓度影响不大，则以过冷回升的最高温度作为该溶液的凝固点，如图1中4所示。
凝固点下降法测定分子量
凝固點下降法測定分子量
溶劑析凝法是一種用於測定溶液中溶質分子量的方法，它利用溶質在溶劑中的析凝，以測定溶質的分子量。
溶劑析凝法的原理是，當溶質在溶劑中溶解時，溶劑的凝固點會隨著溶質的分子量而改變。
因此，通過測量溶質溶解時溶劑的凝固點，就可以推斷溶質的分子量。
溶劑析凝法的步驟如下：
1. 用一定量的溶質和溶劑混合，並將混合物加熱至溶質完全溶解
2. 將溶液放入一個密封容器中，並放入一個不斷下降的溫度程序，觀察溶劑的凝固點。
3. 記錄溶劑的凝固點，並計算溶質的分子量。
凝固点降低法测相对分子量
姓名: 肖池池序号: 31 周次: 第十四周指导老师: 张老师凝固点降低法测相对分子量一、实验目的1．测定水的凝固点降低值，计算萘的分子量。
2．掌握溶液凝固点的测定技术。
3．掌握FPD-2A/3A型凝固点温差测定仪的使用方法。
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 f= - T f = K f m （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错误!未找到引用源。
式中，M B为溶质的分子量。
将该式代入(1)式，整理得：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，即可计算溶质的分子量M B。
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5-2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，并按图2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。
凝固点下降法测定物质分子量
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。
凝固点降低法测化合物的分子量
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。
凝固点降低法测定物质的相对分子质量_纯萘、环己烷
华南师大学实验报告【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定技术。
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。
【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 f = 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:3AB BB 10W M W m ⨯=mol/kg (2)将(2)式代入(1)式，则：3Af Bf B 10W T W K M ⨯∆=g/mol (3)表1 几种溶剂的凝固点降低常数值因此，只要称得一定量的溶质（WB ）和溶剂（WA ）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*。
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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 B
f 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
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。
因有凝固热放出，冷却曲线的斜率发生变化，即温度的下降速度变慢，如图1中3所示。
本实验要测定已知浓度溶液的凝固点。
如果溶液过冷程度不大，析出固体溶剂的量很少，对原始溶液浓度影响不大，则以过冷回升的最高温度作为该溶液的凝固点，如图1中4所示。
确定凝固点的另一种方法是外推法，如图2所示，首先记录绘制纯溶剂与溶液的冷却曲线，作曲线后面部分（已经有固体析出）的趋势线并延长使其与曲线的前面部分相交，其交点就是凝固点。
本实验采用外推法来求凝固点。
三、仪器与试剂
SWC-LGe自冷式凝固点测定仪、移液管25ml、天平（0.0001g）、蒸馏水、尿素（A.R.）
四、实验步骤
1. 打开制冷系统电源、制冷、循环开关，设定制冷温度为-7℃；同时打开凝固点测定仪电源开关与观察窗口。
2. 用移液管准确移取25.00 ml蒸馏水于干燥的样品管中，塞上样品管盖(带搅拌杆与传感器)。
3. 将样品管放入空气套管中，调节搅拌杆位于传感器后方，将横连杆穿过搅拌杆挂钩。
置搅拌开关于“慢”档。
4. 打开电脑点击“凝固点实验数据采集处理系统”程序，点击“设置”菜单，第一选择“通讯口”为COM3，第二选“设置坐标系”纵坐标值设为-3.0 ℃- 3.0 ℃，时间坐标值设为0到50 min，第三“采样时间”设为10 sec。
5. 当凝固点测定仪温度显示为5 ℃左右时，点按“锁定”键，令“基温选择”变为“锁定”，然后当凝固点测定仪温度显示为3 ℃时，点击“数据通讯”菜单，选择“开始通讯”，进行数据采集。
观察温度显示值，其值下降至约-0.5 ℃过冷温度时，搅拌开关调为“快”档，然后当温度显示值稳定不变时，持续5 min后，点击“数据通讯”菜单，选择“停止通讯”，并停止搅拌。
6. 点击“数据处理”，选择“计算溶剂凝固点”，系统生成溶剂凝固点温度，记录该温度。
7. 用称量纸在电子天平上准确称取尿素约0.3克。
取出样品管，用手心唔热，使管内冰晶完全融化，将称量纸卷成纸槽向样品管中投入尿素，盖上盖子适当摇晃待其完全溶解后，再按步骤3，4，5，6重复实验。
（注意：重复第6点时，点击“数据处理”，选择“计算溶液凝固点”，系统生成溶液凝固点温度，记录该温度。
）
8. 实验完毕，清洗样品管，整理试验台。
五、数据处理
计算尿素的分子量并与理论值比较。