2 Методика выполнения работы
Взвесить на весах указанное преподавателем количество неэлектролита и электролита. Определить температуру замерзания чистого растворителя (воды) и понижение температуры замерзания растворов неэлектролита и электролита. Для приготовления использовать дистиллированную воду.
Для криоскопических измерений пользуются упрощенным криоскопом, изображённом на рисунке 1
1 - Криоскоп (широкая стеклянная пробирка).
2 - Термометр.
3 - Мешалка.
4 - Криостат (толстостенный стакан с охлаждающей смесью).
Рисунок 1- Упрощенный криоскоп
Охлаждающую смесь готовят из смеси льда и поваренной соли. В охлаждающую смесь надо также добавить немного водопроводной воды, т.к. смесь из соли и льда может смерзаться в один сплошной комок. Поэтому смесь тщательно размешивают и измеряют лабораторным термометром ее температуру.
Если температура смеси выше -5°С, добавить либо соль, либо лед.
2.1 Последовательность работ
2.1.1 Экспериментальные наблюдения электролитической диссоциации
Пробирку емкостью 50 мл наполните дистиллированной водой и накройте крышкой с укрепленными в ней электродами, которые должны быть частично погружены в воду. Включите электроды в сеть последовательно с лампочкой. Загорается ли лампочка? Проводит ли электрический ток дистиллированная вода?
Добавьте в пробирку с дистиллированной водой 4-5 г сахара, размешайте и опустите электроды в раствор. Включите установку. Загорается ли лампочка? Является ли сахар электролитом?
Растворите в пробирке с дистиллированной водой 4-5 г поваренной соли. Опустите электроды в раствор. Проводит ли раствор поваренной соли электрический ток? К электролитам или к неэлектролитам относится поваренная соль? Напишите уравнение ее диссоциации.
2.1.2 Криоскопические измерения
Налейте в криоскоп 10 мл дистиллированной воды, отмеренной мерным цилиндром;
Поместите криоскоп в криостат. Погрузите термометр и мешалку в воду. Проверьте, чтобы шарик термометра был полностью покрыт водой;
Помешивая мешалкой воду, следите за мениском ртути в термометре. Особенно внимательно наблюдать при приближении мениска к 0°С. Отметьте температуру появления первых кристаллов льда t0 , являющуюся температурой замерзания растворителя в условиях данного опыта. Возможно некоторое переохлаждение жидкости, т.е. столбик ртути опустится ниже температуры замерзания. На начало кристаллизации (замерзания) укажет быстрое поднятие мениска ртути (скачок). Наивысший уровень подъема мениска (температуру замерзания воды) запишите в таблицу;
Растворите в воде неэлектролит. Определите температуру замерзания раствора t по ранее описанной методике. Полученные данные запишите в таблицу. Рассчитайте разность температур замерзания воды и раствора, .. Произведите расчет молекулярной массы растворенного неэлектролита М по формуле (3).
Тщательно вымойте криоскоп, налейте в него 10 мл дистиллированной воды и растворите в ней электролит. Определите температуру, при которой появятся первые кристаллы льда, т.е. температуру замерзания раствора t. Рассчитайте как разность температур замерзания воды и раствора. Рассчитайте по формуле (2), а затем кажущуюся степень диссоциации сильного электролита (или степень диссоциации слабого электролита) по формуле (10) или (12). Заполните графы таблицы 1.
Таблица 1
Исследуемый раствор
|
a, г |
b, г |
Температура замерзания, 0С |
M, г/моль |
i |
|
|||
t0 |
t |
|
опытн. |
теор. |
|||||
Чистый растворитель |
- |
10 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Раствор неэлектролита |
|
10 |
|
|
|
|
|
- |
- |
Раствор электролита |
|
10 |
|
|
|
- |
|
|
|
Растворенное вещество: 1. Неэлектролит_______________
2. Электролит ________________