十沸点上升法测定分子量
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移項
Hvap Tb P ln ln1 X 2 X 2 2 RT 0 P0
移項後
R T 02 Tb X 2 (4) Hvap
設 n1 、 n2為溶液中溶劑與溶質的莫耳數； W 2 為其重量； M 1、M 2為其分子量；W 1、 為溶液的重量莫耳濃度
dx d ln x x
重新整理後得
d ln P Hvap 2 dT RT
(2)
上式即為 Clausius-Clapeyron 方程式
假設 T 很小，Hvap 不隨溫度改變。 設溶劑沸點 T 0 時的溶液蒸氣壓 P，溶液沸點 T 時 的蒸氣壓 P 0 ( Tb 沸點改變的度數)
假設溶劑的蒸氣壓遵守理想氣體定律，且
Vm ( g ) Vm (l ) Vvap Vm ( g ) Vm (l ) Vm ( g )
RT PV nRT Vvap P
代入(1.1)
dP Hvap dT T ( RT P ) dP Hvap P dT RT 2
假設溶液沸騰時，溶質蒸氣壓可忽略，溶劑的氣相與 液相ຫໍສະໝຸດ Baidu平衡
d ( g ) Sm( g ) dT Vm( g ) dP Sm(l ) dT Vm(l ) dP d (l )
移項
Sm Vm
(l )
molar entropy
molar volume ( g ) 氣相
液相
(其中 H vap 30100J m ol )
W2 1000 2.公式( 7 ) ： M 2 K b Tb W1
將實驗所得三組ΔTb和1.求得的Kb代入得三組M2
3.三組M2取平均後和分子量理論值比較求誤差
六、參考資料
物化課本4.6 p.126~p.128 互動百科 http://www.hudong.com/wiki/%E8%B4%9D%E 5%85%8B%E6%9B%BC%E6%B8%A9%E5 %BA%A6%E8%AE%A1
5.加熱溶液。 每20秒記錄一次溫度。紀錄溫度18次後保持不 變，取平衡後溫度平均
6.關掉加熱包電源冷卻到室溫 7.稱取萘約0.5g，由側管倒入瓶中
8.重複步驟 5 & 6
9.追加萘三次，各測沸點上昇度數(ΔTb )
五、數據處理
M1 R T02 1.公式( 6 )： Kb 1000 H vap
P P0
T0
若溶液在低濃度(X 2 1)遵守 Raoult’s Law
P X 1P 0
P 1 X 2P0
X 1 溶劑莫耳分率 X 2 溶質莫耳分率
P 1 X 2 P0 取ln P ln ln1 X 2 P0 2 3 X X ln1 X X X 2 3
實驗十 沸點上昇法測定 分子量
49712004 林筱涵-儀器、步驟、作圖及 數據處理 49712009 陳 諄-目的、原理、公式推 導
一、目的：
1.了解 ClausiusClapeyron 方程式的應用 2.利用沸點上昇的方法量測分子量
二、實驗原理及公式推導：
非揮發性物質溶於溶劑，溶液蒸氣壓降低 沸點上昇
dPVm( g ) Vm(l ) dTSm( g ) Sm(l )
重新排列，得Clapeyron equation
dP Sm ( g ) Sm (l ) Sm trsS (1) dT Vm ( g ) Vm (l ) Vm trsV
Hvap 在溫度= T 時， Svap ( Hvap 莫耳蒸發熱) T dP Hvap (1.1) dT TVvap
m
n2 n2 X2 n1 n 2 n1
n2 W1 m n2 m W 1 1000 1000
代入上式
W1 n1 M1 n2 m X2 n1 1000 M 1 代入(4)式
M 1 R T 02 Tb m 1000Hvap
(5)
Tb Kb m
Hvap T 0 dT P 0 d ln P R T T 2
P
Hvap 1 ln P R T T Hvap 1 1 Hvap T T 0 (3) P ln TT 0 P 0 R T 0 T R Hvap Tb Hvap Tb RTT 0 RT 0 2
M 1 R T 02 Kb 1000Hvap
(6)
莫耳沸點上昇常數 K b ，就一定溶劑而言，其值一定。
若有一未知分子量的溶質，加入一已知K b 值的溶劑 中，測其沸點改變的度數 Tb
Tb Kb m
n2 W2 M2 Tb Kb Kb W 1 1000 W 1 1000 W 2 1000 移項 (7) M 2 Kb Tb W 1
即可求出溶質的分子量
三、儀器及藥品
沸點上昇測定裝置( 如附圖 ) 貝克曼溫度計 稱量瓶100ml 酒精燈 環己烷(cyclohexane) 萘(naphthalene)
四、實驗步驟
1.調整貝克曼溫度計。
2.裝置如上頁附圖 3.取一100ml稱量瓶，內盛環己烷( 約80g )，精秤後倒 入裝置中，再稱取空瓶重，即得環己烷使用量( W1 ) 4.裝上貝克曼溫度計，開冷卻水
Hvap Tb P ln ln1 X 2 X 2 2 RT 0 P0
移項後
R T 02 Tb X 2 (4) Hvap
設 n1 、 n2為溶液中溶劑與溶質的莫耳數； W 2 為其重量； M 1、M 2為其分子量；W 1、 為溶液的重量莫耳濃度
dx d ln x x
重新整理後得
d ln P Hvap 2 dT RT
(2)
上式即為 Clausius-Clapeyron 方程式
假設 T 很小，Hvap 不隨溫度改變。 設溶劑沸點 T 0 時的溶液蒸氣壓 P，溶液沸點 T 時 的蒸氣壓 P 0 ( Tb 沸點改變的度數)
假設溶劑的蒸氣壓遵守理想氣體定律，且
Vm ( g ) Vm (l ) Vvap Vm ( g ) Vm (l ) Vm ( g )
RT PV nRT Vvap P
代入(1.1)
dP Hvap dT T ( RT P ) dP Hvap P dT RT 2
假設溶液沸騰時，溶質蒸氣壓可忽略，溶劑的氣相與 液相ຫໍສະໝຸດ Baidu平衡
d ( g ) Sm( g ) dT Vm( g ) dP Sm(l ) dT Vm(l ) dP d (l )
移項
Sm Vm
(l )
molar entropy
molar volume ( g ) 氣相
液相
(其中 H vap 30100J m ol )
W2 1000 2.公式( 7 ) ： M 2 K b Tb W1
將實驗所得三組ΔTb和1.求得的Kb代入得三組M2
3.三組M2取平均後和分子量理論值比較求誤差
六、參考資料
物化課本4.6 p.126~p.128 互動百科 http://www.hudong.com/wiki/%E8%B4%9D%E 5%85%8B%E6%9B%BC%E6%B8%A9%E5 %BA%A6%E8%AE%A1
5.加熱溶液。 每20秒記錄一次溫度。紀錄溫度18次後保持不 變，取平衡後溫度平均
6.關掉加熱包電源冷卻到室溫 7.稱取萘約0.5g，由側管倒入瓶中
8.重複步驟 5 & 6
9.追加萘三次，各測沸點上昇度數(ΔTb )
五、數據處理
M1 R T02 1.公式( 6 )： Kb 1000 H vap
P P0
T0
若溶液在低濃度(X 2 1)遵守 Raoult’s Law
P X 1P 0
P 1 X 2P0
X 1 溶劑莫耳分率 X 2 溶質莫耳分率
P 1 X 2 P0 取ln P ln ln1 X 2 P0 2 3 X X ln1 X X X 2 3
實驗十 沸點上昇法測定 分子量
49712004 林筱涵-儀器、步驟、作圖及 數據處理 49712009 陳 諄-目的、原理、公式推 導
一、目的：
1.了解 ClausiusClapeyron 方程式的應用 2.利用沸點上昇的方法量測分子量
二、實驗原理及公式推導：
非揮發性物質溶於溶劑，溶液蒸氣壓降低 沸點上昇
dPVm( g ) Vm(l ) dTSm( g ) Sm(l )
重新排列，得Clapeyron equation
dP Sm ( g ) Sm (l ) Sm trsS (1) dT Vm ( g ) Vm (l ) Vm trsV
Hvap 在溫度= T 時， Svap ( Hvap 莫耳蒸發熱) T dP Hvap (1.1) dT TVvap
m
n2 n2 X2 n1 n 2 n1
n2 W1 m n2 m W 1 1000 1000
代入上式
W1 n1 M1 n2 m X2 n1 1000 M 1 代入(4)式
M 1 R T 02 Tb m 1000Hvap
(5)
Tb Kb m
Hvap T 0 dT P 0 d ln P R T T 2
P
Hvap 1 ln P R T T Hvap 1 1 Hvap T T 0 (3) P ln TT 0 P 0 R T 0 T R Hvap Tb Hvap Tb RTT 0 RT 0 2
M 1 R T 02 Kb 1000Hvap
(6)
莫耳沸點上昇常數 K b ，就一定溶劑而言，其值一定。
若有一未知分子量的溶質，加入一已知K b 值的溶劑 中，測其沸點改變的度數 Tb
Tb Kb m
n2 W2 M2 Tb Kb Kb W 1 1000 W 1 1000 W 2 1000 移項 (7) M 2 Kb Tb W 1
即可求出溶質的分子量
三、儀器及藥品
沸點上昇測定裝置( 如附圖 ) 貝克曼溫度計 稱量瓶100ml 酒精燈 環己烷(cyclohexane) 萘(naphthalene)
四、實驗步驟
1.調整貝克曼溫度計。
2.裝置如上頁附圖 3.取一100ml稱量瓶，內盛環己烷( 約80g )，精秤後倒 入裝置中，再稱取空瓶重，即得環己烷使用量( W1 ) 4.裝上貝克曼溫度計，開冷卻水