7. Ориентировочная основа действия (оод) для проведения самостоятельной работы студентов в учебное время.

Приборы, оборудование, реактивы: прибор для измерения температуры замерзания, магнитная мешалка, секундомер, стакан (1000 мл), пипетка Мора (50 мл), пипетор, вода дистиллированная, NaCl(техн), C₂H₅OH, Na₂SO₄, CH₃COONa и т.д.

Выполнение эксперимента.

В работе используют прибор, изображённый на рисунке 1.

1- цифровой измеритель температуры; 2,3 – температурный датчик;

4 – защитное покрытие (защитный рукав) для датчика температуры;

5 – внутренний сосуд; 6 – внешний сосуд; 7 – магнитная мешалка,

8 – стакан (1000 мл).

1. Во внутренний сосуд (5) налить 50 мл воды с помощью пипетки Мора. Во внешний сосуд (6), который выполняет роль «рубашки», налить 50 мл C₂H₅OH. Во внутренний сосуд поместить температурный датчик в защитном «рукаве» (пробирке). В защитный «рукав» добавить несколько капель этанола для улучшения теплопередачи. Соединить температурный датчик с цифровым измерителем температуры.

2. Затем внутренний сосуд поместить в «рубашку» (6) и всё вместе – в стакан на 1000 мл. В стакан опустить магнитный ротор, другой температурный датчик в защитном «рукаве», подключите его к цифровому измерителю температуры, и добавить охладительную смесь.

В качестве охладительной смеси используют смесь колотого льда и NaCl_техн; температура смеси должна быть –8ºС. Для этого стакан на 1000 мл необходимо заполнить на 2/3 объёма колотым льдом, добавить небольшое количество холодной воды и затем при перемешивании NaCl_техн до требуемой температуры.

3. Включить магнитную мешалку, установив среднюю скорость. При достижении температуры во внутреннем сосуде приблизительно 1ºС, начать фиксировать изменение температуры каждую минуту (по секундомеру) в течение 25 минут с точностью до 0,1ºС. Процесс замерзания воды происходит при постоянной температуре, которую и записывают t_зам(Н₂О).

4. Затем выключить магнитную мешалку. Внешний и внутренний сосуды вынуть из охладительной смеси и подождать таяния образовавшегося льда. После этого во внутренний сосуд поместить навеску соли и растворить её. Затем сосуды поместить в охладительную смесь и определить температуру замерзания раствора, как было описано в п.3.

Температурой замерзания раствора считать максимальную температуру (см. рис. 2).

Обработка результатов эксперимента.

1. Вычисляют значение ΔТ_зам по формуле

ΔТ(э)_зам = t_{зам. воды} – t_{зам. р-ра}

2. Вычисляют моляльную концентрацию исследуемого вещества в растворе по формуле

3. Рассчитывают теоретическое значение ΔТ_зам для раствора исследуемого вещества по формуле:

ΔТ(т)_зам = К С_m

4. Находят изотонический коэффициент, используя соотношение:

5. Сравнивают i с ожидаемым предельным значением для данного электролита, рассчитанным по формуле:

i = 1+ α(m–1)

Делают вывод.

6. Рассчитывают осмотическое давление исследованного раствора при t=37ºС, считая с(х) ≈ с_m(x)

π = icRT

8. Задания для контроля уровня сформированности компетенций в учебное время.

1. Причина отклонения свойств разбавленных растворов электролитов от закона Вант-Гоффа:

а) понижение давления пара в растворах электролитов меньше, чем в растворах неэлектролитов;

б) повышенной растворимостью электролитов в растворителях;

в) высокой степенью гидратации электролитов в растворах;

г) действующая концентрация электролитов выше, чем их исходная концентрация.

2. Осмотическое давление молярного раствора CaCl₂ равно 5609 кПа. Действующая концентрация электролита в растворе выше заданной при 30⁰С:

а) в 3 раза;

б) в 2,25 раза;

в) в 1,5 раза;

г) одинакова.

3. Температура замерзания водного раствора рибозы с массовой долей 3 % равна М(рибозы)=150,1 г/моль:

а) 0,38;

б) -0,38;

в) 0,06;

г) -0,06.