实验二、冰点降低法测葡萄糖摩尔质量.ppt

冰点降低法测定葡萄糖的冰点降低法测定葡萄糖的摩尔质量摩尔质量.一、实验目的一、实验目的1、掌握冰点降低法测定摩尔质量的实验方法。2、了解拉乌尔定律。.关于关于“非电解质溶液的依数性非电解质溶液的依数性”n n难挥发非电解质溶液的某些性质取决于其中所含溶质粒子的浓度，而与溶质本身的性质无关。n n该类性质包括：溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降和渗透压。.二、实验原理二、实验原理n n蒸气压下降蒸气压下降拉乌尔定律拉乌尔定律（Raoults law）表述为：“在某一温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压与溶剂摩尔分数的乘积”。（）难挥发非电解质溶液的蒸气压下降值和溶质的难挥发非电解质溶液的蒸气压下降值和溶质的难挥发非电解质溶液的蒸气压下降值和溶质的难挥发非电解质溶液的蒸气压下降值和溶质的摩尔分数成正比，而与溶质的本性无关。摩尔分数成正比，而与溶质的本性无关。摩尔分数成正比，而与溶质的本性无关。摩尔分数成正比，而与溶质的本性无关。.冰点凝固点n它是溶液或溶剂的蒸气压等于其纯溶剂溶剂固相的蒸气压时的温度，即是物质的固相与它的液相平衡共存时的温度。.溶溶液液的的凝凝固固点点通通常常指指溶溶剂剂和和溶溶质质不不生生成成固固溶溶体体的的情情况况下下，固固态态纯纯溶溶剂剂和和液液态态溶溶液液成成平平衡衡时的温度。时的温度。固固-液液平平衡衡时时，溶溶剂剂组组分分在在两两相相中中的的化化学学势势相相等等，即即固固态态纯纯溶溶剂剂的的蒸蒸气气压压与与溶溶液液中中溶溶剂剂的蒸气压相等。的蒸气压相等。稀稀溶溶液液中中溶溶剂剂遵遵守守拉拉乌乌尔尔定定律律：PA*PA*PA PA=PA*PA*xBxB。根根据据拉拉乌乌尔尔定定律律，一一定定温温度度下下溶溶液液中中溶溶剂剂的的蒸蒸气气压压 PAPA小小于于纯纯溶溶剂剂的的蒸蒸气气压压 PA*PA*，因因此此溶溶液液的的凝凝固固点点通通常常低低于于纯纯溶溶剂剂的的凝固点，如图所示：凝固点，如图所示：.eg：纯水和它的固相冰成平衡共存时的温度（273K、0）就是纯水的凝固点，在此温度水和冰的蒸气压相等。但依照拉乌尔定律，在273K水溶液的蒸气压低于纯水的蒸气压。因此水溶液在此温度不结冰。.n溶液的蒸气压小于同温下纯溶剂的蒸气压造成冰点降低，即是溶剂冰冰点降低，即是溶剂冰点与溶液冰点之差点与溶液冰点之差。n溶液的冰点由溶液浓度和溶剂性质决定。溶液浓度越大，冰点下降值越大。.液液态态纯纯溶溶剂剂 P PA A*-T T 曲曲线线与与固固态态纯纯溶溶剂剂 P-T P-T 曲曲线线相相交交于于A A点点 (T T=T=Tf f*)。在在此此温温度度下下，液液态态纯纯溶溶剂剂和和固固态态纯纯溶溶剂剂的的蒸蒸气气压压均均为为 P PA A*，化化学学势势相相等等，平平衡可逆。衡可逆。T Tf f*即为纯溶剂的凝固点。即为纯溶剂的凝固点。当稀溶液凝固析出纯固体溶剂时，则溶液的凝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。即量摩尔浓度成正比。即 T=TT=Tf f*-T-Tf f =K =Kf f m mB B (1)(1)式中，式中，T Tf f*为纯溶剂的凝固点，为纯溶剂的凝固点，T Tf f为溶液的凝为溶液的凝固点，固点，mmB B为溶液中溶质为溶液中溶质B B的质量摩尔浓度，的质量摩尔浓度，K Kf f为为溶剂的质量摩尔凝固点降低常数，它的数值仅与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。溶剂的性质有关。.若称取一定量的溶质若称取一定量的溶质W WB B(g)(g)和溶剂和溶剂W WA A(g)(g)，配成稀溶液，配成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度为，则此溶液的质量摩尔浓度为 式中，式中，M MB B为溶质的分子量。将该式代入为溶质的分子量。将该式代入(1)(1)式，整理得式，整理得:()若已知某溶剂的凝固点降低常数若已知某溶剂的凝固点降低常数K Kf f值，通过实验测值，通过实验测定此溶液的凝固点降低值定此溶液的凝固点降低值 T T，即，即 可计算溶质的分子量可计算溶质的分子量M MB B。.三、仪器材料三、仪器材料n n温度计温度计n n玻璃棒玻璃棒n n大试管大试管n n烧杯烧杯n n脱脂棉脱脂棉n n葡萄糖葡萄糖n n粗盐粗盐n n冰冰.四、实验内容四、实验内容 1 1、在大烧杯中，装入碎冰和少量水（烧杯、在大烧杯中，装入碎冰和少量水（烧杯3/43/4体体积），再加入适量粗盐；积），再加入适量粗盐；2 2、称取、称取2.3-2.5g2.3-2.5g葡萄糖葡萄糖 3 3、冰点测定、冰点测定 葡萄糖倒入干燥的大试管中，沿着管壁加入葡萄糖倒入干燥的大试管中，沿着管壁加入25ml25ml蒸馏水，振摇使葡萄糖溶解，插入温度计和蒸馏水，振摇使葡萄糖溶解，插入温度计和玻璃棒，用脱脂棉塞住试管口。玻璃棒，用脱脂棉塞住试管口。.n n将试管放入冰水浴中，搅动冰水液，同时搅拌葡将试管放入冰水浴中，搅动冰水液，同时搅拌葡萄糖溶液，注意不要碰到测定管壁和温度计。萄糖溶液，注意不要碰到测定管壁和温度计。n n注意观察：降温过程中产生过冷现象（即到冰点注意观察：降温过程中产生过冷现象（即到冰点时并不结冰），当温度继续下降至某一温度后又时并不结冰），当温度继续下降至某一温度后又迅速上升至某一温度而达到恒定时的温度即为冰迅速上升至某一温度而达到恒定时的温度即为冰点，进行准确读数。点，进行准确读数。n n以上测定进行两次，取平均值。以上测定进行两次，取平均值。.五、数据记录 测定次数测定次数测定次数测定次数 冰点冰点冰点冰点 溶质质量（溶质质量（溶质质量（溶质质量（g)g)溶剂质量（溶剂质量（溶剂质量（溶剂质量（g)g)Tf()Tf()1 1 2 2六、摩尔质量的计算六、摩尔质量的计算.七、思考题1 1、溶液的冰点由哪些因素决定？造成溶液冰、溶液的冰点由哪些因素决定？造成溶液冰点降低的原因是什么？点降低的原因是什么？2 2、本实验为什么要用冰盐水做冷冻环境？只、本实验为什么要用冰盐水做冷冻环境？只用冰可以吗？用冰可以吗？.