1、凝固点降低法测定摩尔质量的思考题及答案

1.利用依数性，可以进行许多热力学测量。如本实验用凝固点降低法测定非挥发性溶质的摩尔质量。实际上，用沸点升高法也能测定溶质的摩尔质量。但由于同一溶剂的沸点升高常量比凝固点降低常量小很多，而且沸点又受外压影响较大，因此，凝固点降低法比沸点升高法获得的结果有更小的误差。

2.公式(3-18)的使用条件是溶质在溶剂中不发生解离或缔合。当溶质在溶剂有解离、缔合、溶剂化、或配合物生成等情况存在，都会影响溶质在溶剂中的表观摩尔质量。此时，利用凝固点降低数值，可研究溶液中溶质的解离度、或缔合度等。如，己知溶质B2的理论摩尔质量为M,溶在溶剂A中，通过实验测定获得B的表观摩尔质量为M，而且M=一。依此数据，可认定B2在溶剂A中完全解离为B。对于弱电解质还可以测

得其电离度。再如，若实验者怀疑某溶质B (摩尔质量为M在溶剂A中可能会发生缔合，就可用凝固点降低法测其摩尔质量，若测得其摩尔质量为Mexp且有Mexp= 3M。据此实验者认为溶质B在溶剂A中会发生3分子缔合，即缔合为B3。

3.理论上，在恒压下对单组分系统只要两相平衡共存就可以达到凝固点:但实际上只有固液两相充分接触时，平衡才能达到。例如将样品管置于冰浴中后，温度不断降低，到凝固点时，由于固相是逐渐析出的，使凝固放热速度小于冷却速度，温度仍可能继续下降，使凝固点的确定比较困难。若采用过冷法，液体过冷后突然搅拌，则会瞬间形成大量的微小晶核，保证了固液两相的充分接触:同时液体的温度因为凝固放热而回升，达到凝固点并保持温度不变。

2、凝固点降低法测定摩尔质量中测定的纯水的冰点稍偏离0度可能由何种因素引起的？

凝固点降低法是一种常用的测定分子摩尔质量的方法。该方法是基于溶质对溶剂凝固点的降低效应，通过测量纯溶剂和加入一定量溶质后的溶液的凝固点之差，可以计算出分子的摩尔质量。在这个过程中，测量的纯水的冰点如果稍微偏离0度，可能由以下几个因素引起：

实验误差：实验中存在测量误差是很正常的，可能是温度计不准确、电路的不良接触、称量误差、试剂含杂质等因素导致的。

溶解度：摩尔质量的测定过程中，所加入的溶质不一定完全溶解于水中，而是达到了饱和溶解度，这样会影响纯水的凝固点。特别是在加入的溶质的溶解度较低时，可能会对纯水的冰点产生较大的影响。

溶质的杂质：实验中使用的溶质，如果存在杂质，也会影响纯水的冰点。这些杂质可能是制备溶质时未完全去除的杂质，或是在制备或保存过程中附着在试剂表面的杂质。

实验条件：实验中的温度和压力等条件可能与理论的标准条件略有偏差，这也会对纯水的冰点测定产生一定的影响。

在实验中，为了尽量减小误差和排除干扰因素，可以采取一些措施，如精确称量试剂，使用准确可靠的温度计进行测量，定期对仪器进行校准和调整等。此外，在处理和准备试剂时，也要注意避免溶质和溶剂受到杂质的污染，保持实验环境的整洁和干净。

总之，在进行凝固点降低法测定分子摩尔质量时，需要考虑多种因素的影响，特别是对实验条件和操作过程进行精确的控制和规范，以保证测量结果的准确性和可靠性。

3、凝固点降低法测摩尔质量为什么要测纯溶剂的凝固点

凝固点降低法测定摩尔质量

溶液的凝固点不仅与外界压 力有关,还和液态溶液的组成及析出固体物质的组成有关。在溶剂不与溶质生成固态溶液的条件 下,当溶剂中有少量溶质形成稀溶液时,从溶液中析出固态纯溶剂的温度会低于纯溶剂在同样外 压下的凝固点,即凝固点降低。当确定了溶剂的种类和数量后,溶剂凝固点降低值仅取决于溶剂 中的溶质分子数目。因此稀溶液的凝固点降低是稀溶液的依数性质之一。 根据热力学的相平衡条件,设在标准压力 下,溶液中溶剂 A 的化学势 与所析 出纯固体溶剂的化学势 相等,即 而 于是有 式中,差值 根据 为T, 下,1mol 纯溶剂 A 由液相转移到固相的吉布斯函数变化 , ,有 ,经推证,得 式中, 为标准压力下纯溶剂凝固点与溶液凝固点之差。若溶液为稀溶液,且溶 液中只有一种溶质 B,其既不缔合也不解离时,将 以级数展开并取第一项,可得 1 式中, 称为溶剂 A 的凝固点降低常数,K ; 为溶质 B 的质量摩尔浓度, 。 取质量为 (g)的溶剂和质量为 (g)的溶质配成一稀溶液,则有 若已知值 ,测出溶液的凝固点降低值 ,即可求出溶质 B 的摩尔质量 。

4、凝固点法测定蔗糖的摩尔质量

关于通过凝固点法测定蔗糖的摩尔质量的问题，有以下解释：

一、要求

要求掌握溶液凝固的测定技术，并加深对稀溶液依数性质的理解；掌握精密的数字温度（温差）测量仪的使用方法。

二、基本知识

1、凝固点降低法测定溶质的摩尔质量是利用稀溶液的依数性进行测量的。公式做了简化，因此只有在稀溶液条件下方可使用，溶液浓度高了偏离依数性公式，浓度太低了，依数性变化不明显。

2、所以利用依数性只能粗略的计算相关指标，然而用依数性对体系进行定性判断是具有很好的指导意义的。

3、稀溶液当冷却到凝固点时析出的可能是纯溶剂，也可能是溶剂和溶质一起析出。当只析出纯溶剂时，即与固态纯溶剂成平衡的稀溶液的凝固点Tf比相同压力下纯溶剂的凝固点Tf低。

三、摩尔

1、摩尔，旧称克分子、克原子，是国际单位制7个基本单位之一，表示物质的量（物质的量表示一定数目粒子的集合体的物理量，属于专有名词，研究对象只能是粒子），物质的量是用来衡量物质微观粒子多少的物理量，符号为n。

2、物质的量的单位为摩尔（简称为摩，符号为mol）每1mol任何物质含有阿伏伽德罗常数（约6.02×1023）个微粒。使用摩尔时基本微粒应予指明，可以是原子、分子、离子，原子团，电子，质子，中子及其他粒子。

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