Определение молекулярных весов растворенных веществ криоскопическим методом

Учебник §82

Всякий раствор замерзает при более низкой температуре, чем чистый растворитель. Разница между температурами замерзания растворителя и раствора называется понижением температуры замерзания растворителя.

Понижение температуры замерзания, вызываемое растворением 1 моля вещества в 1000 г растворителя, есть величина постоянная для данного растворителя. Она называется криоскопической константой растворителя. Каждый растворитель имеет свою криоскопическую константу. Например, для воды криоскопическая константа равняется 1,86⁰, для бензола – 5,2⁰ и т.д.

Математически зависимость между величиной понижения температуры замерзания растворителя и количеством растворенного вещества может быть выражена формулой

Δt=E·С,

Где Δt – понижение температуры замерзания растворителя;

Е – криоскопическая константа растворителя; моляльность раствора, т.е.

С – число молей растворенного вещества, приходящееся на 1000 г растворителя.

Так как число молей равно весу вещества в граммах (m), деленному на молекулярный вес (М), то, заменив С на m/М, получим

Δt=E·

Определив из опыта понижение температуры замерзания растворителя и зная его криоскопическую константу, а так же концентрацию раствора, легко рассчитать молекулярный вес растворенного вещества

М=Е

Метод определения молекулярного веса растворенного вещества по понижению температуры замерзания раствора называется криоскопическим.

РАБОТА №15

Определение молекулярного веса глюкозы криоскопическим методом

Работа производится в приборе, указанном на рис. 19.

Наружный стакан заполнен охлаждающей смесью льда или снега с солью. Во внутренний стакан наливают испытуемую жидкость. Термометр погружают в жидкость настолько, чтобы шарик с ртутью полностью был закрыт жидкостью. Замораживание производится при постоянном перемешивании жидкости мешалкой. Иногда жидкость переохлаждается. Тогда в момент начала замораживания происходит скачок температуры вверх. Температурой замерзания считается та температура, которая устанавливается после такого скачка.

Необходимо иметь в виду, что под температурой замерзания раствора подразумевается температура начала замерзания, так как процесс замерзания раствора, в отличие от замерзания чистых веществ, идет не при постоянной, а при постепенно понижающейся температуре.

Для работы нужны: 1) прибор согласно рис. 19; 2) термометр с делениями до 0,1⁰; 3) глюкоза (или мочевина); 4) лед или снег; 5) поваренная соль технич.

1. Собрать прибор, как указано на рис. 19.

2. Налить во внутренний стаканчик дистиллированной воды, опустить в воду термометр и укрепить его, как показано на рисунке. Перемешивать воду мешалкой до начала замерзания. Заметить показание термометра.⁴

3. Повторить опыт, взяв вместо воды раствор глюкозы. Для этого налить во внутренний стаканчик точно отмеренные 40 мл дистиллированной воды и растворить в них 5 г глюкозы.

4. Определить температуру замерзания раствора.

5. Рассчитать молекулярный вес глюкозы.

6. Сравнить найденную величину молекулярного веса М_оп с теоретическим значением молекулярного веса М_теор , вычисленным по формуле глюкозы – С₆Н₁₂О₆ . Определить процент ошибки:

% ошибки = .