Лабораторна робота №1
Тема: Визначення осмотичного тиску розчину методом кріометрії.
Мета: Навчитись визначати осмотичний тиск розчину методом кріометрії
Обладнання: Кріоскоп, термометр
Матеріали і реактиви: 0,3М розчин глюкози, або сахарози, охолоджувальна суміш (NaCl + лід)
Контрольні питання:
Сформулюйте закон Рауля і 2 наслідки з нього. Напишіть іх математичний вид.
Зв’язок між зниженнями тиску насиченої пари розчинника над розчином, та зниженням температури кристалізації (графічна ілюстрація методу). Що таке температура замерзання розчинника та розчину?
Кріоскопічна та ебуліоскопічні сталі та їх фізичний зміст.
Які величини можна розрахувати на основі даних по зниженню температури кристалізації розчину?
Що таке осмос? У яких системах спостерігається явище осмосу?
Що таке осмотичний тиск? Закон Вант-Гоффа-Пфефера про осмотичний тиск.
Запишіть рівняння Вант-Гоффа-Пфефера для осмотичного тиску. У яких випадках можна користуватись цими рівняннями?
Експериментальна частина
Робота проводиться з використанням кріоскопу (рис.1), що складається із зовнішнього стакану (4), робочої пробірки (3), яка закрита щільним корком, термометра (1) та мішалки з нержавіючої сталі (2).
Рис1. Кріоскоп для визначення осмотичного тиску розчину.
Для проведення досліду можуть бути використанні добре розчинні в воді неелектроліти: глюкоза, сахароза, або гліцерин.
Заповніть стакан кріоскопу охолоджувальною сумішшю із льоду та кристалічної солі NaCl. Відміряйте 50 мл дистильованої води і налийте її в робочу пробірку.
Опустіть у пробірку термометр, щоб рівень розчинника був на 1 – 1,5 см вище кульки термометру, і закрийте корком пробірку.
Пробірку помістіть в охолоджувальну суміш.
Перемішуючи рівномірно воду мішалкою, спостерігайте за показаннями термометру. В момент появи перших кристалів льоду зафіксуйте показання термометру (Ткр.) з точністю до 0,01 °.
Іноді вода переохолоджується. В цьому випадку у момент появи льоду температура води підвищується. Температурою кристалізації води слід вважати температуру, що встановлюється після такого стрибка.
Визначення температури кристалізації повторіть ще 2 рази. Для цього кожного разу вийміть робочу пробірку із стакану кріоскопу, нагрійте її рукою поки не розчиняться всі кристали льоду. Потім знову опустіть пробірку у стакан і повторіть визначення температури кристалізації. Розходження між вимірами не повинно перевищувати 0,01 °.
Далі зважте на аналітичних вагах наважку глюкози (або сахарози), яка б відповідала концентрації 0,3М розчину цього неелектроліту. Внесіть наважку в розчинник що не містить кристалів льоду і добре перемішайте до повного розчинення речовини.
Знову зберіть кріоскоп і визначить температуру кристалізації розчину так, як це вказано вище для розчинника (води).
ПАМЯТАЙТЕ, що при кристалізації розчину температура не лишається постійною, тому що помірні виділення кристалів льоду підвищують концентрацію розчину і температура кристалізації розчину постійно знижується. Тому слід не допускати переохолодження розчину і виділення великої кількості кристалів. ТЕМПЕРАТУРОЮ КРИСТАЛІЗАЦІЇ СЛІД ВВАЖАТИ ПОКАЗАННЯ ТЕРМОМЕТРА У МОМЕНТ ПОЯВИ ПЕРШИХ КРИСТАЛІВ ЛЬОДУ (T'крист.). Якщо не вдалося уникнути переохолодження, то за температуру кристалізації прийміть найвищу температуру розчину після появи кристалів льоду.
Повторіть вимірювання температури кристалізації 0,3 М розчину глюкози (або сахароза) ще 2 рази. Розходження між окремими вимірюваннями не повинні перевищувати ± 0,01°С.