1 Тәжірибе. Криоскопиялық әдіс (Раульдің 3-ші заңы)

Жұмыстың мақсаты: криоскопиялық әдісімен заттардың мольдік массасын, диссоциациялану дәрежесін және осмос қысымын анықтау

Құрал-жабдықтар: Бекман термометрі, химиялық термометр, химиялық стакан, таразы, көлемі 100мл колбалар, пробиркалар, шыны таяқшалар, сым араластырғышы

Реактивтер: глюкоза, мочевина, натрий хлориді (NaCl) және натрий сульфатының (Na₂SO₄) массалық үлестері әртүрлі ерітінділері, техникалық натрий хлориді, дистелденген су, мұз немесе қар

Жұмыс барысы:

Берілген ерітінділерді мұз кристалдары түзілгенше суытады, сәйкес температураны заттың қату температурасы деп атайды.

Алдымен таза судың, содан соң ерітінділердің қату температураларын өлшейді. Алынған мәндер бойынша ерітіндінің қату температурасының төмендеуін есептейді: t_қату = t_{қату H2O} – t_{қату еріт}

Қату температураның төмендеуін біле отырып, ерген заттың мольдік массасын, ерітіндінің мольдік концентрациясын және осмос қысымын, сонымен қоса электролиттер үшін диссоциациялану дәрежесін және изотондық коэффициентін анықтауға болады:

Мольдік масса: Мольдік концентрация:

Осмос қысымы: Изотондық коэффициенті:

Диссоциациялану дәрежесі:

Ерітіндінің қату температурасын өлшеу үшін қолданатын қондырғы (криостат) стаканнан, бір-біріне салынған өлшемдері әр түрлі екі пробиркадан және термометрден тұрады. Стаканға суытқыш қоспаны (6 бөлік мұз немесе қармен 1 бөлік ас тұзбен араласқан қоспа) салады. Қоспаның температурасы таза еріткіштің қату температурасынан 5 – 6С-қа төмен болу керек.

Суытқыш қоспаға кен үлкен пробирканы түсіріп, оның ішіне зерттелетін еріткіші (ерітіндісі) бар кіші пробирканы салады. Термометрдің сынап бөлігі толығымен еріткішке батырылу қажет, сондықтан еріткіштің мөлшері 4 – 5гр болу керек.

Бұл тәжірибеде өлшеу құны 0,1С болатын термометрді қолдануға болады, ал дәл өлшеулер үшін Бекман термометрін қолданады.

Қондырғыны жинап болған соң, термометрдің сынап бағынасы төмендей бастайды. Бірақ еру процесі баяу жүргендіктен кіші пробиркадағы сұйықтық қатты салқындап кетеді, яғни оның қату температурасы еріткіштің қату температурасынан төмен болады. Сондықтан оны үнемі сым араластырғышпен қатты араластыру қажет. Осы кезде кристалдану процесі басталады да, ішкі жылу бөлінеді және термометрдің сынап бағынасы осы сұйықтықтың қату температурасына дейін көтеріледі. Қателіктерді жою үшін тәжірибені 3 рет қайталап өткізеді. Бұл кезенде қондырғыдағы кіші пробирканы суырып алып, ішіндегі кристалдары ерігенше оны қыздырады. Содан соң тәжірибені қайталайды.

Еріткіштің қату температурасын анықтап болған соң, осы еріткіште зерттелетін заттың 0,5 граммын өлшеп, толық ерітеді де, оның қату температурасын жоғарыда көрсетілген нұсқа бойынша анықтайды.

Тәжірибенің нәтижелерін төменде көрсетілген кестеге салып, қорытынды жасаңыз:

Зерттелетін зат	Еріткіштің мөлшері (b), кг	Еріткіштің қату температурасы (t)	Еріген заттың мөлшері (а), кг	Ерітіндінің қату температурасы (t1)	Температуралық депрессия tқату=t– t1
Глюкоза
Мочевина
NaCl
Na2SO4