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凝固点降低法测定摩尔质量
一、实验目的
使用电阻型精密温度传感器，用凝固点降低法测定萘和未知样品的摩尔质量。观察纯溶剂和溶液的冷却、凝固过程，加深对稀溶液依数性质的理解。
二、实验原理
凝固点是指物质的固、液两相平衡共存时的温度，比如纯水的凝固点（）又称为冰点，即在此温度水和冰同时存在。
纯溶剂和溶液的冷却曲线
。曲线(1)为纯溶剂的理想冷却曲线，从a点处液体无限缓慢地冷却，达到b点时，开始析出纯溶剂的固体；在析出固相过程中温度不再变化，曲线上出现一段平台bc，此时液体和晶体平衡共存；如果继续冷却，全部液相纯溶剂将凝结成固相，温度再下降。在纯溶剂的冷却曲线上，这个不随时间而变的平台相对应的温度称为该纯溶剂的凝固点。
曲线(2)是实验条件下纯溶剂的冷却曲线。因为实验做不到无限慢地冷却，而是较快速强制冷却，在温度降到时不凝固，出现过冷现象。一旦固相出现，温度又回升而出现平台。
曲线(3)是溶液的理想冷却曲线。与曲线(1)不同，当温度由a处冷却，达到时，溶液中才开始析出纯溶剂的固体，此时。随着纯溶剂固体的析出，溶液浓度不断增大，溶液的凝固点也不断下降，于是bc并不是一段平台，而是一段缓慢下降的斜线。因此，溶液的凝固点是指刚有纯溶剂固体析出(即b点)的温度。
曲线(4)是实验条件下的溶液冷却曲线，可以看出，适当的过冷使溶液凝固点的观察变得容易(温度降到以下b´点又回升的最高点b)。
外推法确定纯溶剂和溶液的凝固点
当冷冻剂的温度低于凝固点温度以上时，过冷现象将变得十分严重，（1）和曲线（2）。在这种情况下，应通过外推法求得凝固点温度：对纯溶剂冷却曲线（1），应以平台段温度为准；对溶液冷却曲线（2），可以将固相的冷却曲线向上外推至液相段相交，并以此交点温度作为凝固点。
难挥发非电解质的加入，引起溶液的蒸汽压下降，比如时，溶液的蒸汽压低于冰的蒸汽压，此温度下，固、液两相不能共存，冰将溶化而致温度下降。所以，难挥发非电解质稀溶液的凝固点总是比纯溶剂凝固点低。这一现象被称为溶液的凝固点降低。
对于理想溶液，稀溶液的凝固点降低与溶液组成的关系由范特霍夫凝固点降低公式给出
（3-1）
式中，为凝固点降低值；为纯溶剂的凝固点；为纯溶剂的摩尔凝固热；和分别为溶剂和溶质的物质的量。当溶液浓度很稀时，，则
（3-2）
其中为溶剂的摩尔质量，为溶质的质量摩尔浓度，是溶剂的质量摩尔凝固点降低常数。
如果已知溶剂的凝固点降低常数，并测得此溶液的凝固点降低值，以及溶剂和溶质的质量、，则溶质的摩尔质量由下式求得
（3-3）
应该注意，如溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和配合物形成等情况时，不能简单地运用公式（
3-3）计算溶质的摩尔质量。显然，溶液凝固点降低法可用于溶液热力学性质的研究，例如电解质的电离度、溶质的缔合度、溶剂