Молярное понижение точки замерзания

Существует большая группа методов, связанных с осмотическим давлением и предусматривающих определение молекулярной массы в растворе. Так как для разбавленных растворов справедливо правило Рауля—Вант-Гоффа, согласно которому осмотическое давление прямо пропорционально молярной концентрации, то для определения молекулярной массы принципиально пригодны все величины, находящиеся в простой зависимости от осмотического давления. Обычно пользуются такими величинами, которые поддаются простому и легкому измерению понижение точки замерзания растворов, повышение точки кипения растворов и депрессия точки плавления смесей (твердых растворов). В нефтяной практике наиболее широкое распространение получил криоскопический метод, основанный на измерении понижения температуры замерзания растворителя при добавлении к нему исследуемого вещества. [c.127]

Диссоциация электролита приводит к тому, что общее число частиц растворенного вещества (молекул и ионов) в растворе возрастает по сравнению с раствором неэлектролита той же молярной концентрации. Поэтому свойства, зависящие от общего числа находящихся в растворе частиц растворенного вещества (коллигативные свойства), такие, как осмотическое давление, понижение давления пара, повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания, проявляются в растворах электролитов в большей [c.127]

Молярное понижение температуры замерзания раствора в очень разбавленных растворах не зависит от концентрации и природы растворенного вещества, т. е. представляет собой постоянную величину, зависящую только от природы растворителя, а именно М, То, р. Пренебрегая изменением р с 0, получим [c.299]

В данном опыте исследован 5-процентный раствор КС1, т. е. g равно 5 г, а G равно 95 г в 100 г раствора. Так как молярное понижение температуры замерзания воды равно 1,86 С, то [c.18]

I. Белое кристаллическое вещество А, которое содержит только углерод, водород и кислород, принадлежит к классу карбоновых кислот. Для приблизительной оценки ее молярной массы 10,0 г кислоты растворили в воде, прибавили кусочки льда и при интенсивном встряхивании охладили смесь до —2,5°С. Затем куски льда быстро удалили. Масса раствора составила 76,1 г, рН=1,4. Молярное понижение точки замерзания воды (криоскопическая постоянная), равно 1,86. [c.13]

По точке замерзания [21]. Определение точки замерзания является наиболее точным методом для очень чистого образца, так как понижение точки замерзания, вызываемое небольшими количествами загрязняющей примеси, пропорционально молярной концентрации загрязняющего вещества. Однако если кроме этилбензола присутствуют другие примеси, точность определений значительно понижается. [c.159]

Различие в упругости пара между растворителем и раствором можно измерять также непосредственно по понижению упругости пара методом изотермической перегонки и по понижению точки замерзания или повышению точки кипения раствора. Однако эти методы, пригодные для обычных растворов низкомолекулярных веществ, мало чувствительны для измерений в коллоидных растворах. Так, в приведенном примере белковый раствор, дающий осмотическое давление в 25,3 см НгО, вызывает понижение точки замерзания лишь на 0,00186°С, а упругость пара — лишь на 0,00 058 см НгО, что явно затрудняет проведение измерений (Булл). Однако, хотя метод осмотического давления наиболее чувствительный из перечисленных методов, он также имеет определенные пределы применимости. Для низкомолекулярных растворов метод ограничен отсутствием подходящих полупроницаемых мембран, а для очень крупных частиц — низкой величиной осмотического давления при возможных концентрациях этих частиц в растворе. Так, в приведенном примере при молярной концентрации 10 осмотическое давление составляло хорошо измеримую величину 25,3 см НгО, но уже при 10 мол/л измерение = 0,25 сж НгО крайне затруднительно, а для 10 мол/л — уже невозможно. Между тем, обычный золь золота с концентрацией 0,1 % и радиусом частиц 2 х содержит около 10 частиц в I мл, что соответствует около 2 10 мол поэтому в обычных лиофобных золях величины осмотического давления слишком незначительны. Таким образом, область применения осмотических измерений ограничена веществами с молекулярным весом приблизительно от 10 тыс. до 200—300 тыс. и лишь при особых условиях — до 1 млн., что включает, однако, ряд таких важных веществ, как белки, каучуки, многие красители и др. [c.36]

На фиг. 14-18 показаны результаты опытов по понижению точки замерзания стирола при добавлении 8 различных соединений, выбранных так, чтобы включить загрязнения наиболее часто встречающиеся в продаваемом чистом стироле. Экспериментальные данные по всем растворенным веществам, за исключением этилбензола и толуола, хорошо отвечают (в пределах допустимой ошибки) соотношению, требуемому законами идеальных растворов. Этилбензол и толуол показывают аналогичные свойства и производят понижение точки замерзания для данной молярной доли на 10% меньше, чем требуется идеальным соотношением. [c.224]

Опыт показывает, что при растворении в данном растворителе какого-нибудь вещества равновесное давление пара растворителя понижается. Количественную связь между понижением давления пара и составом раствора открыл в 1887 г. Ф. Рауль. В отличие от своих предшественников он исследовал не только растворы кислот, щелочей и солей, но также растворы органических соединений, применение которых позволило исключить из рассмотрения усложнение картины, вызываемое диссоциацией солей и кислот. В 1882 г. Рауль определил Тзам около 30 органических веществ в водных растворах. Он показал, что независимо от природы веществ растворение одного моля вещества в 1 кг растворителя (воды) приводит к понижению точки замерзания на одну и ту же величину (1,85°С). Затем Рауль заменил воду бензолом, в котором он растворял целый ряд органических соединений. Оказалось, что все они показывали в бензоле одинаковое молярное понижение Т зам рЗВ-ное 5,2 °С. От измерений точек замерзания Рауль перешел в 1886 г. к определениям давления паров неводных растворов. Это привело его к открытию эмпирического закона, который был впервые опубликован в 1887 г. в работе Об упругости пара эфирных растворов . [c.112]

Популярность моляльности среди экспериментаторов, работающих в физической химии, видимо, объясняется тем, что ее легко получить непосредственно из масс компонентов в растворе, без отдельного определения плотности. Концентрация в молярной шкале более удобна при анализе процессов транспорта в растворах. Кроме того, моляльность особенно неудобна, если в рассматриваемую область концентраций входит расплавленная соль, поскольку моляльность при этом обращается в бесконечность. Можно использовать шкалу мольных долей, но тогда приходится решать, как рассматривать диссоциированный электролит. Массовая доля имеет то преимущество, что она зависит лишь от масс компонентов и к тому же не зависит от шкалы атомных весов, которая, как известно, изменялась даже в последние годы. Однако шкала массовой доли не позволяет просто рассмотреть взаимосвязанные свойства растворов (понижение точки замерзания, повышение точки кипения, понижение давления пара), а также свойства разбавленных растворов электролитов. Единственной из этих шкал, изменяющейся с температурой при нагревании данного раствора, является молярная концентрация. [c.44]

Повышение точек кипения и понижение точек замерзания растворов изучали многие исследователи (Вант-Гофф, Рауль и др.). Было установлено, что водные растворы различных веществ, имеющие одинаковую молярную концентрацию, понижают точку замерзания или повышают точку кипения на одно и то же число градусов. Например, при растворении в 100 г воды [c.111]

Проведение работы. Термометр Бекмана. В криоско-пическом методе определения молекулярного веса или степени диссоциации задача сводится к измерению разностей температур замерзания растворителя и раствора. Точность измерения температуры непосредственно влияет на точность определения молекулярного веса. Так как здесь нельзя пользоваться концентрированными растворами — концентрация не должна быть выше молярной, — то измеряемое понижение точки замерзания не превышает обычно нескольких десятых долей градуса. При желании измерить молекулярный вес с точностью до 1%, измерение температуры должно производиться с точностью до нескольких тысячных долей градуса. Поэтому для данной цели необходимо пользоваться термометром с очень большим шариком и очень узким капилляром. Такой термометр имел бы, однако, то неудобство, что либо данным термометром можно было пользоваться лишь для небольшого [c.88]

Во-первых, описанные ранее (разд. 26.1.3) коллигативные характеристики растворов определяются количеством находящихся в нем частиц. Для бинарных электролитов, т. е. веществ, диссоциирующих на два иона, в разбавленном растворе такая коллигативная характеристика, как, например, понижение температуры замерзания, увеличивается примерно в два раза по сравнению с раствором вещества той же молярной концентрации, если оно распадается на ионы. [c.308]

Так как при электролитической диссоциации суммарное число частиц (молекул и ионов) в растворе больше числа растворенных молекул, то в растворе электролита осмотическое давление, повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания выше, чем в растворе неэлектролита при одинаковой молярной (моляльной) концентрации. Поэтому в формулы (Vn. I), (VH.7), (VH.IO), (VH.U) и (VII.13) следует ввести коэффициент 1, называемый коэффициентом Вант-Гоффа. Для растворов электролитов эти формулы примут следующий вид [c.169]

Следует отметить, что активность является менее общей функцией, чем химический потенциал или парциальная молярная свободная энергия, поскольку при ее определении обычно приходится вводить специальное стандартное состояние для каждой фазы. Очевидно, прежде чем приписать-активности то или иное определенное численное значение, необходимо совершенно точно установить стандартное состояние. В качестве примера рассмотрим уравнение (12), согласно которому при постоянных температуре, давлении и заряде химический потенциал данного компонента будет одинаков во всех фазах. Согласно определению активности, такого рода утверждение в отношении активности данного компонента должно сопровождаться соответствующей оговоркой. Так, активность данного компонента системы при постоянных температуре, давлении и заряде будет одинаковой во всех фазах при том условии, что она определяется во всех фазах по отношению к одному и тому же стандартному состоянию. Если иметь в виду эту оговорку, не приходится испытывать каких-либо затруднений при изучении многофазных систем с помощью методов определения растворимости, распределения, понижения температуры замерзания и других аналогичных способов. [c.25]

Д мол., так называемое молярное понижение точки замерзания растворителя, равное той величине, которая наблюдалась бы, если бы растворы, содержащие 1 г-мол вещества в 1 ООО г растворителя, подчинялись законам идеальных растворов. Значение криоскопической постоянной зависит лишь от свойств растворителя и выражается уравнением [c.38]

Молярное понижение точки замерзания и молярное повышение точки кипения для идеального одномоляльного раствора называют соответственно криоскопической (/Ск) и эбулиоскопиче-ской (Кэ) константой. Эти константы зависят от природы растворителя, как это видно из данных, приведенных в табл. 3.1. [c.142]

Методы определения. Исторически первый метод (обоснованный исследованиями С, Канниццаро и А, Авогадро) предложен Ж. Дюма в 1827 и заключался в измерении плотности газообразных в-в относительно водородного газа, молярная масса к-рого принималась первоначально равной 2, а после перехода к кислородной единице измерений молекулярных и атомных масс-2,016 г. След, этап развития эксперим, возможностей определения М, м. заключался в исследовании жидкостей и р-ров нелетучих и недиссоциирующих в-в путем измерения коллигативных св-в (т. е, зависящих только от числа раствореш1ых частиц)-осмотич, давления (см. Ос аометрия), понижения давления пара, понижения точки замерзания криоскопия) и повышения точки кипения (W. шоскопия) р-ров по сравнению с чистым р-рителем. При этом было открыто аномальное поведение электролитов. [c.112]

Вышеизложенные соображения находятся в некотором противоречии с классическими представлениями о том, что наилучшим растворителем для определения молекулярных весов по понижению точки замерзания является такой, который дает наибольшее понижение на молярный процент растворенного вещества, т. е. растворитель, которыйимеет очень малую скрытую теплоту плавления. [c.235]

Для иллюстрации последствий ионной диссоциации можно привести разнообразные примеры. Чтобы показать влияние диссоциации соляной кислоты, Льюис и др. [3] построили график зависимости парциального давления НС1, находящейся в равновесии с раствором, как от т, так и от т . Они построили также график понижения точки замерзания уксусной кислоты, из которого видно, что уксусная кислота ведет себя как неэлектролит, за исключением очень низких концентраций. То же бтмечено на рис. 14-1, показывающем изменение с концентрацией молярного коэффициента активности /д (определенного аналогично у ). Его поведение типично для неэлектролитов. Однако, если уксусная кислота действительно диссоциирует на ионы водорода и ацетата при бесконечном разбавлении, величина - -d x /л/ 1п с должна стремиться к 2 по мере приближения с к нулю. Наблюдаемое поведение уксусной кислоты обусловлено ее малой константой диссоциации, вследствие чего уксусная кислота почти [c.48]

Вследствие малой летучести или вообще невозможности перевести в парообразное состояние многие органические соединения большое значение приобрели во второй половине XIX в. физико-химические методы определения молекулярных весов, основанные на результатах описанных выше исследований. Важнейший из них — криоскопический метод определения молекулярных весов — был введен в практику Бекманом (1888) и основан на законе Рауля (1882), согласно которому мольное понижение точки замерзания приблизительно постоянно для разбавленных растворов различных веществ в одном и том же растворителе. От работ Рауля (1887) берет начало также тонометрический метод. Определение молекулярных весов основано в нем на том, что давление пара раствора по сравнению с чистым растворителем понин ается в зависимости от молярной концентрации растворенного вещества . Некоторые чисто практические неудобства применения этого метода в лаборатории побудили Бекмана (1889) разработать так называемый эбулиосконический метод [c.293]

Это уравнение показывает, что понижение температуры замер- зания для разбавленных растворов пропорционально молярной концентрации растворенного вещества. Из уравнения (111,10) видно, что величина пргдставляет собой понижение темпе- ратуры замерзания раствора при концентрации растворенного вещества, равной 1 при условии, что законы разбавленных растворов применимы вплоть до этой концентрации. Поэтому криоскопическую постоянную Е называют также молярным понижением (молярной депрессией) точки замерзания. [c.106]

Определение точки замерзания представляет собой наиболее точный метод для очень чистого образца. Этот метод недостаточно точен, если кроме этилбепзола присутствуют другие примеси. Понижение точки замерзания, вызываемое небольшими количествами загрязняющей примеси, пропорционально молярной концентрации загрязняющего вещества. [c.210]

В растворах электролитов наблюдаются отклонения свойств растворов, зависящих от концентрации, от закономерностей, характерных для растворов неэлектролитов. Так, температура замерзания в растворе Na l (электролит) понижается почти в 2 раза больше, чем в растворе любого неэлектролита (например, сахара) с той же молярной концентрацией. Поскольку понижение температуры замерзания пропорционально числу частиц в растворе, то естественно, что в растворе Na l оказалось в 2 раза больше частиц, чем в растворе сахара. [c.39]

Понижение температуры замерзания растворов. Температурой замерзания жидкости является такая температура, при которой давление насыщенного пара над кристаллами льда и над жидкостью одинаково. Это равенство давлений выражает достигнутое системой состояние равновесия, при котором лед, жидкость и пар могут сосуществовать длительное время. Чтобы определить температуры замерзания чистого растворителя (Т1) и растворов (F,, T f), необходимо найти точки пересечения кривой 4 с кривыми I, 2, 3 и опустить перпендикуляр на ось абсцисс (рис. 5.3). Кривая 4 выражает температурную зависимость давления насыщенного пара растворителя над твердой фазой. Переход твердой фазы в пар характеризуется молярной теплотой возгонки (ДЯвозг). Она больше молярной теплоты испарения. Если Д//аозг> А//исп, то в уравнении Клапейрона — Клаузиуса (4.10) (dp/d7 ),,. > (d/7/dT ) , поэтому кривая 4 идет круче кривых /, 2, 3. Найденные температуры замерзания указывают на то, что раствор замерзает при более низкой температуре, чем чистый растворитель. Температура замерзания раствора тем ниже, чем больше его концентрация ( , > 7 з> 7 э ). [c.80]

В растворах слабых электролитов часть молекул диссоциирована на ионы, поэтому число частиц-ионов и молекул в растворе электролита бол эше, чем в экви-молярном растворе неэлектролита. Этс ведет к увеличению осмотического давления, пони5 ению давления пара, повышению температуры кип1 ния, понижению температуры замерзания растворов злектролитов по сравнению с растворами неэлектроли ов той же концентрации. [c.141]

Диссоциация электролита приводит к тому, что общее чийло частиц растворенного вещества (молекул и ионов) в растворе возрастает по сравнению с раствором неэлектролита той же молярной концентрации. Поэтому свойства, зависящие от общего числа находящихся в растворе частиц растворенного вещества (коллигативные свойства), такие как осмотическое давление, понижение давления пара, повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания, появляются в растворах электролитов в большей степени, чем в равных по концентрации растворах неэлектролитов. Если в результате диссоциации общее число частиц в растворе электролита возросло в 1 раз по сравнению с числом его молекул, то это должно быть учтено при расчете осмотического давления и других коллигативных войств. Формула для вычисления понижения давления Др пара растворителя приобретает в этом случае следующий вид [c.62]

По мeгoд Я. А. Фиалкова и И. Д. Музыки, к раствору компонента А системы типа А — В в каком-либо растворителе добавляют навески компонента В и определяют понижение температуры замерзания растворителя. Результаты измерения выражают в виде диаграмм состав—свойство, причем на оси ординат откладывают изменение депрессии Д6, а на оси абсцисс — молярные соотношения компонентов А В. Такое же исследование проводят по отношению к компоненту В и строят график Д0—соотношение компонентов В,А. Точка пересечения этих дв Х кривых указЕ вает на состав соединения. [c.421]