Последовательность выполнения работы

Работа № 2.  Криометрия

Цель работы – определение температуры кристаллизации (замерзания) раствора и использование этого физико-химического свойства для расчета молекулярной массы растворенного неэлектролита и степени диссоциации раствора электролита.

Оборудование и реактивы

1. Прибор криометр (рис. 6.2), состоящий из:

а) широкой стеклянной пробирки (1) для исследуемого раствора, закрепленной в штативе (2);

б) пробки со вставленным в нее термометром (3) и металлической мешалкой (4);

в) сосуда (криостата) (5) для охлади­тельной смеси, которая готовится изо льда и 1-2 столовых ложек поваренной соли.

2.  Мерный цилиндр.

3. Растворы неэлектролита и электролита.                   

                               

                                          

 

                Рис. 6.2. Прибор для криометрических

                       измерений

 

Последовательность выполнения работы

При выполнении работы необходимо измерить температуру кристаллизации чис­того растворителя – воды, раствора неэлектролита и раствора электро­лита, предложенных преподавателем.

1.  Составить таблицу для записи в нее полученных результатов

Растворенное вещество:

А. Неэлектролит_________________

Б. Электролит _________________

      

Исследуемый раствор	ТКР	ΔТКР	МНЕЭЛЕКР	αЭЛ
Н2О
Раствор неэлектролита-мочевины
Раствор электролита KCl

 

2. Подготовить криометр к работе, для чего:

● аккуратно извлечь термометр и мешалку из пробирки;

● промыть проточной водой пробирку и сполоснуть ее дистиллированной водой;

●выданный лаборантом лед поколоть на небольшие кусочки;

заложить лед в защитный кожух, поместить в середину льда пробирку и присыпать лед сверху небольшим количеством поваренной соли − хлорида натрия NaCl.

3.  Налить в пробирку 10 мл дистиллированной воды, погрузить пробирку в сосуд, наполнен­ный доверху охлаждающей смесью, и закрыть   пробкой. В пробирку погрузить термометр и мешалку. Для равномер­ного охлаждения жидкость медленно помешивать мешалкой и следить по термометру за понижением температуры (не исключено некоторое пере­охлаждение жидкости).

4. Так как при кристаллизации выделяется скрытая теп­лота плавления, то небольшое повышение температуры после достижения минимума укажет на окончание процесса кристаллизации. При наблюдении данного эффекта перемешивание прекра­тить, отметить и записать максимальную температуру подъема (из переохлажденного состояния), которая и будет температурой кристал­лизация жидкости.

5. Пробирку извлечь из охлаждающей сме­си. Подогревая рукой или теплой водой, растворить кристаллы и вымыть пробирку.

Аналогичные операции повторить для растворов неэлектролита и электролита.

6. На основании полученных результатов рассчитать: а) разность температур кристаллизации растворителя и растворов; б) молекулярную массу растворенного неэлектролита; в) степень диссоциации электролита в растворе.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

1. Какие факторы влияют на понижение температуры кристаллизации раст­вора по сравнению с чистым растворителем (закон Рауля)?

2. Каков физический смысл криоскопической и эбулиоскопичес­кой констант растворителей?

3. Используя закон Рауля, рассчитайте, при какой температуре будет кипеть сахарный сироп, содержащий 1 моль сахара в 0,5 л
воды ().

4. Определите изотонический коэффициент Вант-Гоффа и степень
диссоциации 1 М раствора Н₂S0₄, замерзающего при -4,6° ().