Determinarea masei moleculare a substantei dizolvate prin metoda crioscopica

Determinarea masei moleculare a substantei dizolvate prin metoda crioscopica.

Scopul lucrarii: De insusit metoda crioscopica de determinare a masei moleculare a substantei.

Aparatajul si reagenti: Criostat, agitator, eprubete, termometr, apa distilata, NaCl, gheata ori omat.

ASPECTE  TEORETICE

O caracteristica insemnata a lichizilor si solutiilor este presiunea vaporilor saturati.

Lichizii, la temperatura constanta, se caracterizeaza printr-o marime constanta a presiunii vaporilor. Aceasta marime se micsoreaza daca in lichidul dat se v-a dizolva o sare. In asa fel presiunea vaporilor saturati ai solventului deasupra solutiilor permanent v-a fi mai mica decit presiunea vaporilor saturati deasupra solventului pur (P₀).

Depresia presiunii vaporilor in comparatie cu solventul depinde de concentratia solutiilor si se exprima prin legea lui Raul.

(P₀-P)/P₀ = n/(n₀ + n),

unde P₀ - presiunea vaporilor saturati ai solventului deasupra solventului pur;

P - presiunea vaporilor saturati deasupra solutiei;

n - partea de moluri a substantei dizolvate;

n₀ - partea de moluri a solventului.

O consencinta a legii intii a lui Raul este micsorarea temperaturii de inghet a solutiilor in comparatie cu temperatura de inghet a lichizilor puri. Pentru solutii diluate a substantelor neelectrolite micsorarea temperaturii de inghet este o marime direct proportionala cu concentratia morala a ei.

Curba AB prezinta dependenta vaporilor saturati deasupra apei de temperatura. Punctul A exprima conditiile de inghet a apei. Curba CA - presiunea  vaporilor deasupra ghetii in functie de temperatura. Curba CD exprima presiunea vaporilor saturati deasupra solutiei in functie de temperatura.

Curba CA are un unghi de ridicare mai mare in comparatie cu AB si CD, deoarece caldura de volatilizare a ghetii e mai mare decit caldura de volatilizare a lichidului cu o marime a caldurii de topire. Din aceasta cauza temperatura T totdeauna e mai mica decit T₀, iar ∆T = T - T₀ se mareste cu marimea concentratiei solutiei. Din triunghiul CAO determinam:

∆T = Km,                                    (1),

unde K - constanta crioscopica

m - concentratia molala a solutiei

Constanta K este o marime caracteristica pentru solvent si nu depinde de natura substantei dizolvate. Esenta fizica consta in micsorarea temperaturii de inghet a solutiei ce contine un mol de substanta in l kg de solvent in conditii cind substanta dizolvata nu disociaza si nu formeaza asociatii. Pentru apa K = 1,86.

Cunoscind ∆T de inghet a solutiei se poate determina masa moleculara a
substantei dizolvate. Pentru substante neelectrolite:

M = (Kg  l000) / (∆T G) (2),

unde    g - masa substantei dizolvate

G - masa solventului.

Raportul g/M G ne prezinta - numarul de moluri a substantei dizolvate ce revin la un gram de solvent (m), insa in 1000 g v-a fi:

Eseu: ELEMENTE DE BOTANICA - criterii ( intrebari ) minimale Document online: Bazele moleculare ale apoptozei

m = (g 1000) / (M G)                             (3)

Legea lui Raul se foloseste numai pentru solutii diluate, din care cauza marimea ∆T de inghet este mica de 0,2 - 0,4 °C. Pentru a determina o asa diferenta mica se foloseste termometrul Beckmann, care permite determinarea numai a diferentei de temperatura si nu temperaturii absolute. Cu ajutorul rezervuarului de mercur din partea de sus a termometrului se poate schimba cantitatea de mercur in rezervuarul de jos a lui in dependenta de marimea intervalului de temperaturi.

Efectuarea experimentala a lucrarii.

Reglarea termometrului Beckmann: in rezervuarul de jos al termometrului este necesar de a aranja mercurul in atita cantitate, incit meniscul in capilar sa fie situat intre 4-5 grade, adica, in partea de sus a coloanei, din cauza ca solutia v-a ingheta la o temperatura mai joasa decit apa.

Determinarea temperaturii de inghet.

Experienta se efectueaza in criostat (fig.2). Intr-o eprubeta se toarna 20 - 35 ml de apa. In paharul criostatului se pregateste un amestec de zapada sau gheata maruntita cu sare, cu o temperatura de 5 - 10°C mai joasa decit temperatura de inghet a solventului. Eprubeta cu termometrul si agitatorul, introdusi in dopul eprubetei, se acufunda in amestecul de zapada si sare. Punind in functie agitatorul, urmarim scaderea nivelului mercurului in capilar.

Fig.2. Criostatul. 1 - pahar; 2 - eprubeta; 3 - termometrul; 4- agitator.