Вопросы для подготовки

• Общая характеристика растворов.

• Явление сольватации.

• Идеальные, предельно разбавленные, атермальные, регулярные растворы.

• Коллигативные свойства растворов. Закон Рауля.

Литература: [1– гл. VI]; [2 – гл. 7].

Задачи для самостоятельного решения

1. Определите относительное понижение давления пара для раствора, содержащего 0,01 моль нелетучего растворенного вещества в 500 г воды.

2. Температура замерзания чистого бензола 278,5 К, температура замерзания раствора, содержащего 0,2242 камфоры в 30,55 г бензола, 278,254 К. Определите молярную массу камфоры, если криоскопическая константа бензола 5,16 К∙кг /моль.

3. Раствор, содержащий 1,5 KCl в 100 г Н₂О, замерзает при 272,316 К. Определите изотонический коэффициент, если криоскопическая постоянная воды 1,86 К∙кг /моль.

4. Растворение 0,231 г ацетона в 50 г ледяной уксусной кислоты понижает температуру замерзания раствора на 0,339 К. Определите криоскопическую постоянную для уксусной кислоты, если молярная масса ацетона 58 г/моль.

5. Для предотвращения замерзания различных растворов в зимнее время к ним прибавляют глицерин. Сколько граммов глицерина необходимо добавить к 100 г воды, чтобы температура замерзания понизилась на 5 К? Криоскопическая постоянная воды 1,86 К∙кг/моль.

Работа 3. Определение молярной массы растворенного вещества криоскопическим методом

Цель работы

1. Освоить криоскопический метод определения молярной массы растворенного вещества.

2. Убедиться в том, что исследуемые растворы подчиняются закону Рауля.

Рабочее задание

Опыт 1. Определение температуры замерзания

чистого растворителя

Приготовьте охладительную смесь: в фарфоровый стакан поместите мелко наколотый лед, посыпьте его небольшим количеством хлористого натрия, сделайте углубление для пробирки.

Если в качестве растворителя используется дистиллированная вода, то отмерьте цилиндром 20 мл Н₂О, перенесите ее в широкую сухую пробирку. Поскольку плотность воды равна 1 г/см³, то масса растворителя m_А составляет 20 г.

Если в качестве растворителя используется бензол, то предварительно на технических весах с точностью до 0,02 г взвесьте сухую чистую пробирку, затем пробирку с бензолом и по разности двух измерений определите массу растворителя.

Пробирку с растворителем, закрытую пробкой с термометром и мешалкой, поместите в охладительную смесь. Непрерывно перемешивая жидкость, наблюдайте за понижением уровня ртути в термометре. Когда температура перестанет изменяться и станет постоянной, перемешивание прекратите, запишите температуру замерзания растворителя Т^о.

Иногда при работе с водными растворами температура охлаждаемой жидкости может опуститься ниже истиной температуры замерзания (идет переохлаждение жидкости), после него начинается ее кристаллизация. Вследствие выделения при кристаллизации теплоты температура повышается до истинной температуры замерзания и остается постоянной.

Определив температуру замерзания растворителя, выньте пробирку из охладительной смеси, нагрейте ее в руке до расплавления кристаллов и вновь поместите в охладительную смесь для повторного определения температуры замерзания.

Если показания двух измерений превышает 0,5 ^оС, эту операцию повторите еще раз. Полученные результаты занесите в таблицу (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Температура замерзания растворителя и раствора

Масса, г		Температура замерзания, К		Понижение температуры замерзания раствора ∆Т= –
растворителя mА	исследуемого вещества mВ	растворителя	раствора