凝固点降低法测定相对分子质量

c
点的测定变得容易进行。纯
溶剂的凝固点相当于冷却曲
线中的水平部分所指的温度。
时间
图b：部分溶剂凝固后，剩余溶液的浓度逐渐增大，平衡温 度也要逐渐下降。如果溶液的过冷程度不大，可以将温度 回升的最高值作为溶液的凝固点。 图中c：若过冷太甚，凝固的溶剂过多，溶液的浓度变化过 大，所得凝固点偏低，必将影响测定结果。因此实验操作 中必须注意掌握体系的过冷程度。
Kf = 20K·mol-1·kg。
物质 质量
凝固点
Hale Waihona Puke Baidu
凝固点
溶质
降低
分子量
溶剂
1 平均值
（环己烷）
2
3
溶质
1 平均值
（萘）
2
3
数据处理
1、作时间-温度图，外推法求ΔT； 2、计算萘的相对分子质量； 3、查阅文献值。
文献值：萘的相对分子质量：128.17
实验结果与讨论
⑴结果：实测值为M= ⑵计算实验偏差： ⑶分析产生偏差的原因： ⑷有何建议与想法？
因为 m g / M 1000 W
所以（1）式可改为
M
Kf
1000g T W
(2)
式中：M为溶质的摩尔质量（单位为g·mol-1）； g和W分别表示溶质和溶剂的质量（单位为g）
实验测量原理
如已知溶剂的凝固点值，则可通过实验求出 ΔT值，利用（2）式求溶质的相对分子质量。 需要注意，如溶质在溶液中发生解离或缔合等情 况，则不能简单地应用公式（2）加以计算。浓 度稍高时，已不是稀溶液，致使测得的相对分子 质量随浓度的不同而变化。
药品仪器
1.凝固点测定仪 2.温度计（0－50℃） 3.吸耳球、移液管 4.秒表 5.萘（A.R） 6.环己烷（A.R）,苯 7.数字贝克曼温度计
测量装置
测量装置示意图
A：冷冻管 B：贝克曼温度计 C，D：搅拌器 E：外套管 F：冰水浴 G：温度计
实验步骤
安装仪器， 调节冰浴槽
安装数字 贝克曼温
凝固点降低原理
含非挥发性溶质的二组分稀溶液（当溶剂与溶质 不生成固溶体时）的凝固点将低于纯溶剂的凝固点。 这是稀溶液的依数性质之一，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。
T T0 T K f m （1）
这就是稀溶液的凝固点降低公式。式中：T0 为溶剂的凝固点；T为溶液的凝固点；Kf为质量摩 尔凝固点降低常数，简称为凝固点降低常数；m 为溶质的质量摩尔浓度。
例如将冷冻管放到冰浴后温度不断下降，达到 凝固点后，由于固相是逐渐析出的，当凝固热放出 速度小于冷却速度时，温度还可能不断下降，因而 使凝固点的确定较为困难。为此，可先使液体过冷， 然后突然快速搅拌。这样，固相骤然析出就形成了 大量微小结晶，保证了两相的充分接触。
冷却曲线
温度
a
b
T0 T T
图a：上述方法可使得凝固
3．溶液凝固点的测定：
取出冷冻管，用手温热之，使环己烷结晶 融化。精确称取0.1-0.15g萘。然后投入到冷冻 管内的溶剂中，防止粘着于管壁、温度计或搅 拌器上。待萘全部溶解后，按上述方法，测定 溶液的冷却曲线。重复三次。
实验数据记录
实验日期： ；气压： kPa
环己烷的密度： ρ= 0.7971 × 103 – 0.8879t (kg m-3) ；
为了获得比较准确的分子量数据，常用外推 法，即以（2）式中所求得的相对分子质量为纵 坐标，以溶液浓度为横坐标作图，外推至浓度为 零而求得较准确的相对分子质量数值。
实验的关键是凝固点的精确测量
凝固点是指在一定压力下，固液两相平衡共存 的温度。理论上，在恒压下对单组分体系只要两相 平衡共存就可达到这个温度。实际上，只有固相充 分分散到液相中，也就是固液两相的接触面相当大 时，平衡才能达到。
2．纯环己烷的凝固点的测定：
用移液管取25ml环己烷注入冷冻管中，并把冷 冻管插入作为空气浴的外套管中（注意：勿使冷冻管 外壁与外套管相接触），均匀缓慢的搅拌以每1-2秒 钟一次为宜，注意温度的变化。开动秒表，每10-20 秒钟记录温度一次。温度达到估计凝固点下0.2-0.3 oC，快速搅拌，记录温度。做完一次以后，取出冷冻 管用手温热之，使析出的结晶全部融化，按上述方法 再测定二次。
凝固点降低法测定相对分子质量
宜宾学院 化学与化工学院
实验目的
• 掌握用凝固点降低法测定萘的分子量的原理 和方法。
• 通过实验进一步理解稀溶液依数性理论。 • 学会正确使用数字贝克曼温度计。
实验原理
• 稀溶液的依数性 • 凝固点降低原理 • 实验测量原理
稀溶液的依数性
• 一、溶液的蒸气压下降 Δp = poxB ≈ poMAbB = KbB
度计
环己烷的凝固 点的测定（步
冷曲线法）
溶液凝固点 的测定（步 冷曲线法）
实验内容
本实验采用环己烷作溶剂，萘作溶质，用连续 记录时间－温度法（步冷曲线法），作图外推确定 凝固点。
1．安装仪器，取自来水注入冰浴槽中，然后 加入冰屑以保持水温在2-2.5℃左右。为什么不能 太高或太低？
初测环己烷的凝固点，可以取出观察，至 有结晶出现，观测温度做好记录，为精确测量中快 速搅拌步骤做好标记。
注意事项
1.实验所用的内套管必须洁净、干燥； 2.过冷程度不能太大； 3.加样时防止样品粘着于管壁、温度计或搅拌器
上； 4.温度控制在要求范围内； 5.搅拌需充分，但搅拌时勿使搅拌器与温度计或
管壁相触； 6.结晶必须完全熔化。
思考题
1.凝固点降低法测相对分子质量公式，在什么 条件下才能适用？ 2.在冷却过程中，冷冻管内固液相之间和寒剂 之间，有哪些热交换？它们对凝固点的测定有 何影响？ 3.当溶质在溶液中有离解、缔合和生成络合物 的情况时，对相对分子质量测定值的影响如何？ 4.影响凝固点精确测量的因素有哪些？
• 二、溶液的沸点升高 ΔTb = kbbB
• 三、溶液的凝固点降低 ΔTf = kfbB
• 四、溶液的渗透压力 Π = cBRT
• 利用溶液的沸点升高和凝固点降低都可以测定溶 质的相对分子质量，但通常都用凝固点降低法。
• 原因：Kf > Kb ，Δ Tf > Δ Tb （便于测量） Tb > Tf （不便实验）