凝固點降低法測定摩爾質量

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，繪制冷卻曲線，通過冷卻曲線修正冰點。

假設溶質在溶液中不締合、分解或揮發，不與固體純溶劑形成固溶體，則溶液的凝固點將低于純溶劑的凝固點，即稀溶液的依數性質（被認為是理想的）。 也就是說，對于一定量的某種溶劑，理想稀溶液的冰點降低值僅與所含不揮發溶質的顆粒數有關，而與其他特性無關的溶質。 根據熱力學理論，理想稀溶液的冰點降低值ΔTf（即純溶劑與溶液的冰點之差）與溶質質量摩爾濃度bB之間的關系可推導出：

ΔTf =Tf* - Tf = Kf bB (1)

式中，ΔTf為凝固點降低量，Tf*和Tf分別為純溶劑和溶液的凝固點，單位為K； bB為溶液中溶質B的質量摩爾濃度，單位為mol kg-1； Kf為溶劑的質量摩爾冰點下降常數，其值僅與溶劑的性質有關，單位為K·kg·mol-1。

若稱取一定量的溶質mB(g)和溶劑mA(g)制成稀溶液，則該溶液的質量摩爾濃度為

(2)

式中，MB為溶質的摩爾質量，單位為kg·mol-1。 將式（2）代入式（1），可得：

(3)

如果已知某種溶劑的冰點降低常數Kf值，并通過實驗確定該溶液的冰點降低值ΔTf，則可以根據式(3)計算出該溶質的摩爾質量MB。 表1給出了幾種溶劑的凝固點降低常數值。

純溶劑的凝固點是液相和固相共存的平衡溫度。 如果將液體純溶劑逐漸冷卻，在凝固前溫度會隨時間均勻下降，凝固后通過釋放凝固熱來補償熱量損失，系統將維持液-液共存的平衡溫度。固體兩相。 全部凝固，溫度不斷下降。 其冷卻曲線如圖1中1所示。但在實際過程中，當液體溫度達到或略低于其凝固點時，晶體并不析出，即所謂的過冷現象。 此時，若攪拌或加入晶種促進晶核生成，則迅速形成大量晶體并釋放凝固熱，使體系溫度迅速升至穩定平衡溫度； 液體完全凝固后，溫度會逐漸下降。 冷卻曲線如圖1-2所示。

溶液的凝固點是溶液與溶劑固相共存的平衡溫度，其冷卻曲線與純溶劑不同。 當溶劑凝固并沉淀時，剩余溶液的濃度逐漸增加，因此溶液的凝固點也逐漸降低。 由于凝固熱的釋放，冷卻曲線的斜率發生變化，即溫度緩慢下降，如圖1所示。在本實驗中，測定了已知濃度的溶液的凝固點。 如果溶液的過冷程度不大，析出的固體溶劑量很少，對原溶液的濃度影響不大，則取過冷恢復的最高溫度作為溶液的冰點，如圖1中的4所示。

另一種確定冰點的方法是外推法，如圖2所示，首先記錄并繪制純溶劑與溶液的冷卻曲線，在曲線后面畫出趨勢線（有固體沉淀）并延伸它與曲線的前端部分相交，交點就是凝固點。

本實驗通過測定純溶劑和溶液的溫度與冷卻時間的關系，繪制冷卻曲線，得到兩者凝固點的差值ΔTf，進而計算出純溶劑和溶液的摩爾質量。分析物。

冰點測定儀、精密電子溫差測量儀、電子天平、移液器（25mL或50mL）、環己烷、萘。 （或尿素、粗鹽、蒸餾水、冰）

1.精密數字溫差儀；；；

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冰點降低實驗裝置

為了使溶劑和溶液凍結，溫度需要比溶劑的冰點低2??℃~