Визначення молекулярної маси речовини ебуліоскопічним методом (метод визначення молекулярної маси по Сиволобову)

Мета роботи: визначити молекулярну масу речовини, ебуліоскопічним методом.

Послідовність виконання роботи.

Зібрати прилад, схема якого приведена на рис. 5.3.

Трубку з внутрішнім діаметром 45 мм розрізати на час­тини довжиною 1820 см. Кожну трубку витягнути посередині до діаметра 23 мм і розрізати у вузькому місці на рівні частини, для того, щоб одержати трубки довжиною 68 см. Витягнуті кінці цих трубок запаяти. У трубку 4 на­лити приблизно 0,5 мл досліджуваної рідини і ввести в неї дуже тонкий капіляр 3 із запаяним кінцем, зверненим нагору. Пробірку 4 закріпити за допомогою гу­мового кільця на термометрі 1 так, щоб досліджувана рідина знаходилася на рівні ртутної кульки. Термометр із пробіркою занурити в гліцеринову баню з мішалкою 2, закріплену на азбестовій сітці у штативі і рі­вномірно нагріти доти, доки з капіляра 3 не почнуть виділятися пухирці. Ця температура відповідає температурі кипіння досліджува­ної рідини.

Дослід проводити двічі і взяти се­реднє значення температури кипіння (розбіж­ності рівнобіжних дослідів не повинні пере­вищувати 0,5°С). Дослідні дані записати в таблицю 5.4.

Рис.5.3. Схема приладу визначення температури кипіння по Сиволобову

Таблиця 5.4

Параметри	Розчинник	Розчин	Похибка досліду
Температура кипіння, °С при да­ному тиску
Температура кипіння, °С при 760мм.рт.ст.
Середнє значення температури при нормальних умовах Тн.т.к.
Розрахункове значення КЕ
Довідкове значення КЕ
Концентрація чи молекулярна маса

Завдання до лабораторної роботи

1. Необхідно привести температури кипіння до нормальних умов. Перерахунки виконуються за рівнянням:

t_k = 0,00012 (760 - Р) (273 + t_o) (5.14)

де t_k і t_o - температури кипіння при даному і нормальному тисках, °С;

Р — атмосферний тиск у момент проведення досліду.

2. Розрахувати сховану теплоту випаровування досліджуваної рідини, засто­совуючи рівняння Трутона:

(5.15)

чи більш точне рівняння Кістяковського:

(5.16)

3. Розрахувати ебуліоскопічну сталу і порівняти її з табличними даними.

(5.17)

4. Розрахувати на основі отриманих даних для одного кіломоля досліджува­ної речовини величини Н, U, S, Z, F випаровування при температурі ки­піння.

Контрольні питання

1. Що називається розчином? Розчини ідеальні та істинні, їх особливості.

2. Як залежить тиск насиченої пари розчину від концентрації розчиненої ре­човини при даній температурі?

3. Чому дорівнює відносна зміна тиску пари над розчином при даній температурі?

4. Яким чином проходять криві залежності тиску пари розчину нелеткої ре­човини різних концентрацій від температури, якщо їх наносити на діаграму стану чистого розчинника? Показати графічно, як змінюється температура замерзання розчинів, у залежності від їхньої концентрації.

5. Кріоскопічна стала і її фізичний зміст. Чи залежить кріоскопічна стала від природи розчиненої речовини? Як визначається експериментально і розрахунко­вим шляхом кріоскопічна стала?

6. Чи буде відрізнятися температура замерзання 1М розчину хлориду натрію у воді від температури замерзання 1М розчину цукру у воді?

7. Термометр Бекмана і правила роботи з ним.

8. Як визначити молекулярну масу розчиненої речовини кріоскопічним мето­дом?

9. Чим відрізняються залежності зниження температури замерзання розчинів від їхньої концентрації для неелектроліту й сполуки, здатного до електролітичної дисоціації або асоціації?

10. Чим визначається ізотонічність розчину? Яке фізіологічне значення має ця характеристика рідин для фармакологічних досліджень?

11. Яка фізико-хімічна сутність поняття осмотичного тиску розчину? У яких одиницях виміряється ця величина? На чому заснована пряма пропорційність між і m? Довести це графічно.

12. Як зв'язана між собою молярна й моляльна концентрації розчинів?

13. Чому для проведення кріометрических вимірів використається диференціальний термометр Бекмана, а не звичайний інтегральний термометр?

14. Який фізичний зміст поняття осмотична концентрації?

15. Розчин, що містить 0,85 мл хлориду цинку в 125 мл води, кристалізується при T₃ = 272,92 К. Визначите ступінь електролітичної дисоціації цієї сполуки, якщо Т₀₃=273,15 К. Відповідь: 74 %.

16. Ізотонічні або 0,6 % розчин сечовини й 0,05 М розчин хлориду натрію, якщо останній повністю дисоційован? (=1,00г/моль). Відповідь: Так.

Розділ VI