必威体育精装版凝固点降低法测定摩尔质量的思考题及答案.docxVIP

PAGE PAGE # 实验一 凝固点降低法测定摩尔质量 1、简述凝固点降低法测定摩尔质量的基本原理 答：化合物的分子量是一个重要的物理化学参数。非挥发性溶质溶解在溶剂中后，其稀溶液的 蒸气压下降、沸点升高、冰点降低、渗透压等值只与溶质的分子数有关而与溶质的种类无关，这四 种性质称为稀溶液的依数性。凝固点降低是依数性的一种表现。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，稀溶液的凝固点降低(对析出物是纯溶剂的体 系)与溶液中溶质B的质量摩尔浓度的关系为： T T； Tf KfmB ,式中Tf*为纯溶剂的凝固点， Tf为溶液的凝固点，m为溶液中溶质 B的质量摩尔浓度， Kf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 Kf并测得溶液的凝固点降低值△ T,若称取一定量的溶质 W(g)和 溶剂W(g)，配成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度 rb为： mB=1000WB/MBWA, 式中，MB为溶质的分子量。代入上式，则 ： Mb = lOOOKfW / AT fWA(g/mol) 因此，只要取得一定量的溶质( WB)和溶剂(W)配成一稀溶液，分别测纯溶剂和稀溶液的凝固点， 求得A Tf，再查得溶剂得凝固点降低常数，代入上式即可求得溶质的摩尔质量。 2、 在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，当溶质在溶液中有离解，缔合和生成络合物的情况下，对 摩尔质量的测定值各有什么影响？ 答：用凝固点降低法测分子质量靠的是依数性，即依靠溶质在溶液中粒子的数目。注意，依靠 的是粒子的数目而不是分子的数目。如果发生缔合或解离，自然是导致所测得的粒子所并不等同于 分子数，那测出来的相对分子质量自然有偏差。解离使粒子数增多，表观上是分子数增加，于是测 得的分子量变小。缔合和生成络合物使粒子数减少，于是测得的分子量比实际的要大。 3、 在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，根据什么原则考虑加入溶质的量，太多太少影响如何？ 答：根据溶液凝固点的下降值考虑加入溶质的量，加入的溶质的量约使溶液的凝固点降低 0.5 C 左右。加入太多，因为浓度大了，就不是稀溶液，就不满足依数性了。加入太少，会使溶液的凝固 点降低不明显，测量误差会增大。 4、 凝固点降低的公式在什么条件下才适用？它能否用于电解质溶液？ 答：凝固点降低公式适用于难挥发非电解质稀溶液和强电解质稀溶液。其次溶剂凝固点不应太 高或太低，应在常温下易达到。如：水、苯、环己烷等。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，会使测出来的相对分子质量，所以在电解溶液中不适用上式计算。 5、 在凝固点降低法测定摩尔质量实验中， 为什么会产生过冷现象？过冷太甚对结果有何影响？如何 控制过冷程度？ 答：过冷现象是由于溶解在溶液中的溶质在温度降到凝固点以后，没有晶体析出而达到过饱和 状态的现象，原因一般是由于寒剂温度过低，降温过快或溶液中较干净，没有杂质晶核。 在冷却过程中，如稍有过冷现象是合乎要求的，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。 因此，实验操作中必须注意掌握体系的过冷程度。对于溶液而言，过冷太甚还会导致溶剂大量析出， RB变大，Tf变小，显然回升的最高温度不是原浓度溶液的凝固点，引起测量误差。 控制过冷程度的方法：调节寒剂的温度以不低于所测溶液凝固点 3C为宜；为了判断过冷程度， 本实验先测近似凝固点；当溶液温度降至高于近似凝固点的 0.5 C时，迅速取出冷冻管，擦去水后 插入空气套管中，以防止过冷太甚。 6、 在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为了提高实验的准确度，是否可用增加溶液浓度的办法来 增加△ T值？为什么? 答：不可以，原因是只有稀溶液才具有稀溶液的依数性，溶剂的凝固点降低值与溶剂的粒子数 成正比。才满足： T Tf* Tf K fmB 7、 什么是稀溶液依数性质？稀溶液依数性质和哪些因素有关？ 答：非挥发性溶质溶解在溶剂中后，其稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、冰点降低、渗透压等值只 与溶质的分子数有关而与溶质的种类无关，这四种性质称为稀溶液的依数性。 稀溶液依数性质与以下因素有关：只取决于溶剂的种类、数量和溶质粒子的数目。 8、 测定溶液凝固点时若过冷程度太大对结果有何影响？两相共存时溶液系统和纯溶剂系统的自由度 各为多少？ 答：过冷程度太低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点，在低于凝固点时完 全凝固，就得不到正确的凝固点。对于溶液而言，过冷太甚还会导致溶剂大量析出， nm变大，Tf变 小，显然回升的最高温度不是原浓度溶液的凝固点，引起测量误差。 溶剂系统的自由度为 1，溶液系统的自由度为 2。 9、 什