Эбуллиоскопическое определение молекулярной массы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ

Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова

Контрольная работа

на тему: Эбуллиоскопическое определение молекулярной массы

Выполнила:

Забалухина Екатерина Владимировна

Чебоксары 2015 г.

Содержание

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Эбуллиоскопия

1.2 Эбуллиоскопическая постоянная

1.3 Определение молекулярных масс вещеcтв. Шкала Бекмана

1.4 Эбуллиометр

2. Практическая часть

Выводы

Список литературы

Введение

Молекулярная масса - важная характеристика всякого высокомолекулярного соединения, обусловливающая все основные его свойства. Поскольку в процессе получения ВМС образуются смеси полимеров с различными длинами цепей, а следовательно, и с различной молекулярной массой (смеси полимергомологов), приходится говорить о некоторой средней молекулярной массе. Для определения молекулярной массы ВМС применимы почти все физико-химические методы, используемые для определения молекулярной массы низкомолекулярных веществ: криоскопический, эбуллиоскопический, осмотический, диффузионный, вискозиметрический и др. В указанных методах применяются растворы ВМС в подходящих растворителях. Все методы определения молекулярной массы высокомолекулярных соединений можно разделить на две группы:

1) криоскопический, эбуллиоскопический, осмотический, основанные на вычислении молярной концентрации раствора, т. е. на определении числа частиц в навеске ВМС

2) диффузионный, вискозиметрический методы, основанные на вычислении среднего размера частиц в растворе.

Цель работы: рассмотреть эбуллиоскопический метод определения молекулярной массы.

1. Литературный обзор

1.1 Эбуллиоскопия

Эбуллиоскопия (от лат. ebulio -- вскипаю и греч. укпрЭщ -- смотрю) -- метод исследования растворов, основанный на измерении повышения их температуры кипения по сравнению с чистым растворителем. Используется для определения молекулярной массы растворенного вещества, активности растворителя, степени диссоциации (или изотонического коэффициента).

Если молекулы растворенного вещества не ассоциируют под влиянием сил взаимодействия, то между концентрацией его в растворе и величиной температурной депрессии соблюдается прямая пропорциональность и отношение будет постоянным. Применение этого метода к растворам полимеров ограничено, так как температурные депрессии очень малы.

1.2 Эбуллиоскопическая постоянная

Из закона Рауля вытекает важное следствие: растворы кипят при более высоких температурах , чем чистый растворитель, причем величины повышения температуры кипения для разбавленных растворов пропорциональны моляльной концентрации растворенного вещества:

Величины Е (эбуллиоскопическая постоянная) и зависят только от природы растворителя. Они характеризуют одномоляльных растворов. В процессе кипения происходит постепенное удаление из него растворителя и, следовательно, повышение концентрациирастворенного вещества. Поэтому в отличие от чистых растворителей растворы кипят не в точке , а в некотором температурном интервале. Температурой кипения раствора считается температура начала кипения (кристаллизации) соответственно. На законе Рауля и особенно следствиях из него основаны широко распространенные методы определения молекулярных масс веществ неэлектролитов, в том числе различных лекарственных веществ.

Эбуллиоскопические постоянные некоторых растворителей

1.3 Определение молекулярных масс вещеcтв. Шкала Бекмана.

Обычно молекулярные массы вещеcтв определяют по повышению температуры кипения их разбавленных растворов. Соответствующий метод получил название эбуллиоскопия.

Как известно

Следовательно

Откуда

Чем меньше молекулярная масса растворенного вещества и больше эбуллиоскопическая постоянная растворителя, тем больше и, следовательно, тем больше точность определения молекулярной массы. Для разбавленных растворов высокомолекулярных соединений(ВМС) слишком малы, поэтому определить молекулярные массы ВМС методом эбуллиоскопии почти невозможно.

В случае недостаточно растворимых соединений обычно применяют эбуллиоскопический метод, так как растворимость большинства соединений увеличивается с повышением температуры. Однако многие органические вещества подвергаются при кипячении химическим превращениям.

Обычно составляет всего 1-2°. Для измерения температуры кипения растворов или растворителей применяют так называемый дифференциальный термометр Бекмана. Он отличается от обычного термометра градуировкой шкалы, позволяющей измерять температуру с точностью до 0,01°, и запасным верхним резервуаром, при помощи которого можно менять количество ртути в основном нижнем резервуаре, значительно расширяя тем самым диапазон измеряемых температур. Таким образом, в отличие от обычных термометров, которые калибруются на заводе, шкaла термометра Бекмана является условной и мобильной. Переводя некоторое количество ртути из нижнего резервуара в верхний или наоборот, термометр Бекмана настраивают на нужный температурный интервал.

1.4 Эбуллиометр

Определение молекулярного веса эбуллиоскопическим методом.

Наиболее прост эбуллиоскопический метод определения молекулярного веса с помощью дифференциального эбуллиометра. Эбуллиометр наполняется растворителем и измеряют разность между его температурой кипения, измеренной в патроне В, и температурой конденсации, измеренной в патроне Н. Через отвод Е вводят исследуемое вещество в виде таблетки и измеряют повышение температуры кипения. Всякие поправки на атмосферное давление непосредственно по изменению температуры конденсации пара чистого растворителя в патроне Н. точность определения молекулярного веса зависит от той точности, с которой измеряют прирост температуры. Употребляя вместо термометра Бекмана термометр сопротивления, точность отсчета температуры можно значительно повысить.

Молекулярный вес вычисляют по формуле:

.

2. Практическая часть

Пример определения молекулярной массы с помощью эбуллиоскопического метода.

Раствор, содержащий 10,11 г нитрата калия в воде массой 246 г, кипит при 100,4 °С. эбуллиоскопический молекулярный масса бекман

Дано:

g()=10,11г.

G()=246г.

Ткип.р-ра=100,4єС

Ткип.р-ля=100 єС

К()=0,52 град/моль Решение:

;

=Ткип.р-ра-Ткип.р-ля=100,4-100=0,4 єС

г/моль.

М-?

Всякая жидкость начинает кипеть при той температуре, при которой давление ее насыщенного пара достигает величины внешнего давления. Например, вода под давлением 101,3 кПа кипит при С потому, что при этой температуре давление водяного пара как раз равно 101,3 кПа.

Если же растворитель в воде какое-нибудь нелетучее вещество, то давление пара, полученного раствора до 101,3 кПа, нужно нагреть раствор выше С.

Выводы

Я познала такие понятия, как эбуллиоскопия, эбуллиоскопическая постоянная, шкала Бекмана, эбуллиометр.

Я научилась определять молекулярную массу эбуллиоскопическим методом.

А также сделала вывод, что температура кипения раствора всегда выше температуры кипения чистого растворителя.

Список литературы

1. Глинка Н. Л. «Задачи и упражнения по общей химии. Учебное пособие для вузов/Под ред. В. А. Рабиновича и Х. М. Рубиной: Химия, 1985 - 264с.

Размещено на Allbest.ru