凝固点降低法测定硝酸银摩尔质量的实验原理基于稀溶液的依数性。
当一种非挥发性溶质溶解于溶剂中形成稀溶液时,溶液的凝固点会低于纯溶剂的凝固点,且凝固点降低值(ΔTf)与溶液中溶质的质量摩尔浓度(b)成正比,其关系符合以下公式:
ΔTf = Kf × b
其中,ΔTf 是凝固点降低值,即纯溶剂的凝固点与溶液凝固点的差值;Kf 是溶剂的凝固点降低常数,只与溶剂的性质有关;b 是溶质的质量摩尔浓度。
质量摩尔浓度 b 的计算公式为:b = n(溶质)/ m(溶剂),其中 n 是溶质的物质的量,m 是溶剂的质量(单位通常为 kg)。
在测定硝酸银摩尔质量的实验中,先测量纯溶剂的凝固点 Tf*,然后测量硝酸银溶液的凝固点 Tf。计算出凝固点降低值 ΔTf = Tf* - Tf 。已知溶剂的质量和加入硝酸银的质量,通过实验测出 ΔTf 和已知的溶剂的 Kf 值,就可以计算出硝酸银的物质的量 n。
最后,根据硝酸银的质量和计算得出的物质的量 n,就可以求出硝酸银的摩尔质量 M = m(硝酸银)/ n 。