М В К

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ВЛАДИМИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ХИМИИ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 22
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ РАСТВОРЕННОГО ВЕЩЕСТВА В
БИНАРНОМ РАСТВОРЕ»
Работу выполнил:
студент гр. ------------
Работу принял:
преподаватель
Подгорнова Г.А.
ВЛАДИМИР 2011
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Определить криоскопическую постоянную растворителя (Диоксана).
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Раствор – однородная система, состоящая, по крайней мере, из двух веществ
(компонентов). Одно из них – растворитель, остальные растворенные вещества. При
растворении в жидкости твердого вещества или газа растворителем обычно считают
жидкость.
Чем больше концентрация растворенного вещества, тем ниже температура замерзания раствора.
В разбавленных растворах температура начала кристаллизации растворителя
линейно падает с увеличением моляльности.
Криоскопическая постоянная является характеристикой растворителя и не зависит ни от природы, ни от концентрации растворенного вещества.
Если растворенное вещество распа4
дается в растворе на ионы, то число частиц в растворе увеличивается, а упругость насыщенного пара растворителя
3
снижается более значительно. Поэтому
понижение температуры замерзания в
2
растворе электролита больше, чем в растворе неэлектролита с той же моляльной
1
концентрацией.
ХОД РАБОТЫ
Понижение температуры замерзания растворителя в растворе определяем
на установке, схематически представленной на рис. 1.
В качестве калориметра используем
сосуд 1, в который помещаем холодильную
Рис. 1
смесь 2 (вода с несколькими кусочками
льда), в колбу 3 наливаем растворитель и погружаем термометр 4.
Относительное значение температуры замерзания чистого растворителя (Диоксан)
замеряем 5 раз. При переходе от одного определения к другому плавим растворитель,
нагревая колбу 3 рукой.
После снятия измерений для чистого растворителя, приступаем к следующему
шагу. В растворитель высыпаем заданное преподавателем количество неизвестной
соли и вновь определяем температуру замерзания раствора. Замер производим 5 раз.
Все полученные данные заносим в таблицу 1.
По полученным данным рассчитываем криоскопическую постоянную растворителя.
2
Таблица 1.
Температура по термометру, °C
Объект операций
Сред.
1 изм.
2 изм.
3 изм.
4 изм.
5 изм.
Растворитель
(Диоксан)
11,1
11,1
11,1
11,1
11,1
11,1
Раствор
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
1. Определяем массу 20 мл диоксана, ρд = 1,0338 г/см3:
mд = ρ · V;
mд = 1,0338 · 20 = 20,676 г
2. Определяем количество моль соли и массу соли по рассчитанной массе растворителя, из расчета, что m = 0,1 моль/кг:
1000 г
– 0,1 моль в-ва
20,676 г – х моль
x=
20,676 ∙ 0,1
= 0,0021 моль
1000
m(соли) = ν · Mr
m(соли) = 0,0021 · 128 = 0,269 г
3. Результаты взвешивания:
Масса навески соли: gн = 0,270 г
4. Рассчитываем К – криоскопическую постоянную, пользуясь экспериментальными данными:
ΔT = K · m =>
K=
∆T
m
Выражаем моляльную концентрацию из пропорции:
1000 г (д) –
m
20 · ρ
𝑔н
m=
–
М
1000 ∙ 𝑔н
20 ∙ ρ ∙ М
подставляем в формулу для нахождения К:
Кэ =
∆T ∙ 20 ∙ ρ ∙ М
1000 ∙ g н
Кэ =
(284,8 − 283,5) ∙ 20 ∙ 1,0338 ∙ 128
1587,95
К ∙ кг
=
= 5,9
1000 ∙ 0,270
270
моль
3
5. Рассчитываем К по табличным данным:
R ∙ T02 ∙ Mд
К=
1000 ∙ ∆Hпл
T0 = 11,80°С = 284,8 К; ΔHпл = 12,85 кДж/моль = 12850 Дж/моль
М(C4H8O2) = 88 г/моль
К=
8,314 ∙ 284,82 ∙ 88
К ∙ кг
= 4,6
1000 ∙ 12850
моль
ВЫВОД:
В результате проведенной работы нами была рассчитана криоскопическая постоянная диоксана (5,9 К · кг/моль).
4