Fest/Flüssig-Phasengleichgewicht binärer Systeme
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<strong>Fest</strong>/<strong>Flüssig</strong>−<strong>Phasengleichgewicht</strong> <strong>binärer</strong> <strong>Systeme</strong> 4<br />
Gefrierpunktserniedrigung<br />
Da das Phänomen der Gefrierpunktserniedrigung eine kolligative Eigenschaft des gelösten<br />
Stoffes ist, d.h. nur von der Molalität yB der gelösten Teilchen B im Lösemittel A und nicht<br />
von der Art der Teilchen B abhängt, kann es zur Molmassenbestimmung herangezogen werden:<br />
Die Masse mB der eingewogenen Substanz B wird durch eine Wägung, die Teilchenzahl<br />
durch die Gefrierpunktserniedrigung ΔT bestimmt.<br />
ΔT = KKyB (2)<br />
KK wird als kryoskopische Konstante bezeichnet. Sie ist spezifisch ausschließlich für das Lösungsmittel,<br />
nicht für den gelösten Stoff. Da die Stoffmenge nB durch das Verhältnis der Masse<br />
mB zur Molmasse MB gegeben ist, ergibt sich für den Zusammenhang zwischen Molmasse<br />
MB und Gefrierpunktserniedrigung ΔT:<br />
m K<br />
M<br />
m T<br />
B K<br />
B = ⋅ (3)<br />
A Δ<br />
Ausführung und Auswertung der Messung<br />
1) Bestimmen Sie die Temperaturabhängigkeit der Sättigungskonzentration von Benzoesäure<br />
zwischen 30 °C und 65 °C in 5°-Intervallen und berechnen Sie daraus die molare<br />
Schmelzwärme von Benzoesäure.<br />
2) Bestimmen Sie die Molmasse eines unbekannten, in Wasser löslichen organischen<br />
Stoffes durch Messung seiner Gefrierpunktserniedrigung.<br />
Schmelzwärmebestimmung von Benzoesäure<br />
Zur Schmelzwärmebestimmung von Benzoesäure benötigen Sie gesättigte Benzoesäurelösungen.<br />
Erwärmen Sie dazu je 250 ml der vorbereiteten, bei Raumtemperatur gesättigter Benzoesäurelösung)<br />
in 2 Bechergläsern. Achten Sie darauf, dass genügend feste Benzoesäure vorhanden<br />
ist, um Sättigung auch bei hohen Temperaturen sicherzustellen. Nach Erwärmen und<br />
Umrühren setzen Sie die Bechergläser in ein thermostatisiertes Wasserbad, dessen Temperatur<br />
kleiner als die der Lösung ist und im Bereich der höchsten Messtemperatur liegen soll.<br />
Nach etwa 20 Minuten hat sich die zur Temperatur des Thermostaten gehörige Sättigungskonzentration<br />
eingestellt. Zur Konzentrationsbestimmung entnehmen Sie 20 ml Lösung mit<br />
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Apparatives Praktikum Physikalische Chemie für Studierende der Biologie WS 201/1<br />
TU Braunschweig, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie
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