无机化学08水溶液ppt课件.ppt
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1、病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第三篇第三篇水溶液化学原理水溶液化学原理第第8章章水溶液水溶液 Chapter 8 Water Solution 病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程1.进一步掌握溶液的浓度的表示方法。进一步掌握溶液的浓度的表示方法。2.了解稀溶液的通性。了解稀溶液的通性。3.初步了解强电解质理论。初步了解强电解质理论。本章教学要求本章教学要求病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引
2、起不同程度的病理生理过程8-1 溶液的浓度和溶解度溶液的浓度和溶解度8-2 非电解质稀溶液的依数性非电解质稀溶液的依数性8-3 电解质溶液电解质溶液本章教学内容本章教学内容病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程8-1溶液的浓度和溶解度溶液的浓度和溶解度8-1-1溶液的浓度溶液的浓度8-1-2溶解度溶解度8-1-3相似相溶原理相似相溶原理病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程8-1-1溶液的浓度溶液的浓度1.溶液浓度的表示方法溶液浓度的表示方法广义的浓度
3、定义是:广义的浓度定义是:溶液中的溶质相对于溶液或溶剂的溶液中的溶质相对于溶液或溶剂的相对量。相对量。近年来多采用的是:近年来多采用的是:一定体积的溶液中溶质的一定体积的溶液中溶质的“物质的物质的量量”。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程类型类型 符符 号号 单单 位位物质的量浓度物质的量浓度 c mol/L 质量摩尔浓度质量摩尔浓度 m(b)mol/kg质量分数质量分数 w 无单位无单位摩尔分数摩尔分数 x(B)无单位无单位 2.溶液浓度的几种表示方法溶液浓度的几种表示方法 病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体
4、内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程8-1-2溶解度溶解度1.溶解度溶解度一定温度和压力下溶质在一定量溶一定温度和压力下溶质在一定量溶剂中形成饱和溶液时,被溶解的溶质的剂中形成饱和溶液时,被溶解的溶质的量。量。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 从相平衡的角度理解溶解度即
5、为:从相平衡的角度理解溶解度即为:在一定温度和压力下,固液达到平衡在一定温度和压力下,固液达到平衡时的状态。这时把饱和溶液里的物质浓时的状态。这时把饱和溶液里的物质浓度称为度称为“溶解度溶解度”。按此把溶液分为:。按此把溶液分为:不饱和溶液不饱和溶液饱和溶液饱和溶液过饱和溶液过饱和溶液病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 通常把某温度下通常把某温度下100100克水里某物质克水里某物质溶解的最大质量叫溶解度。溶解的最大质量叫溶解度。习惯上按溶解度大小,把溶液分习惯上按溶解度大小,把溶液分为:为:易溶易溶 10g可溶可溶
6、110g微溶微溶 0.1 1g难溶难溶 0.1g病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程2.溶解度的影响因素溶解度的影响因素 (1)温度的影响:温度的影响:病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(2)压力压力 压力的变化对固体溶质和液体溶质压力的变化对固体溶质和液体溶质的溶解度一般影响不大,但对气体溶质的溶解度一般影响不大,但对气体溶质的溶解度却有很大的影响。的溶解度却有很大的影响。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部
7、位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程表表8-2 气体溶解度与气体压力的关系气体溶解度与气体压力的关系 压力压力/Pa373K时时CO2的溶解度的溶解度/moldm-3 压力压力/Pa298K时时N2的的溶解度溶解度/moldm-3 80.11050.38625.31050.0155106.51050.47750.71050.0301120.01050.544101.31050.061160.11050.707202.61050.100200.11050.887病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程3.享利定律享利定律-气
8、体溶解定律气体溶解定律享利定律:享利定律:在一定温度下,一定体积的液体在一定温度下,一定体积的液体中所溶解的气体质量与该气体的分压中所溶解的气体质量与该气体的分压成正比。成正比。数学表达式:数学表达式:p=K x (K享利常数享利常数)病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 因为当气体的压强增加因为当气体的压强增加n n倍,那么倍,那么气体进入液体的机会也增加气体进入液体的机会也增加n n倍,所以气倍,所以气体溶解的质量也增加体溶解的质量也增加n n倍。故亨利定律与倍。故亨利定律与其它气体的分压无关。其它气体的分压无关。亨
9、利定律只适用于溶解度小,不亨利定律只适用于溶解度小,不与溶剂相互作用的气体。所以与溶剂相互作用的气体。所以HCl、NH3等气体都不适用。等气体都不适用。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程8-1-3 相似相溶原理相似相溶原理“相似相溶相似相溶”原理主要表现在:原理主要表现在:(1)溶溶质质分分子子与与溶溶剂剂分分子子的的结结构构越越相相似,相互溶解越容易;似,相互溶解越容易;(2)溶溶质质分分子子的的分分子子间间
10、作作用用力力与与溶溶剂剂分子间作用力越相似,越易互溶。分子间作用力越相似,越易互溶。如如非非极极性性物物质质可可以以溶溶解解在在非非极极性性溶溶剂剂中中(碘碘溶溶于于四四氯氯化化碳碳中中),极极性性物物质质和和离离子型晶体易溶于极性溶剂子型晶体易溶于极性溶剂(如水如水)中。中。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程8-2非电解质稀溶液通性非电解质稀溶液通性8-2-1溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降拉乌尔定律拉乌尔定律8-2-2溶液的凝固点下降溶液的凝固点下降8-2-3溶液的沸点升高溶液的沸点升高8-2-4溶液的渗透压溶液的
11、渗透压病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程溶质的溶解是一个物理化学过程,溶质的溶解是一个物理化学过程,溶解的结果,溶质和溶剂的某些性质发溶解的结果,溶质和溶剂的某些性质发生了变化。生了变化。但有几种性质是一般稀溶液但有几种性质是一般稀溶液所共有的。这类性质与浓度有关,或者所共有的。这类性质与浓度有关,或者说与溶液中的说与溶液中的“粒子数粒子数”有关,而与溶有关,而与溶质的本性无关。称其为质的本性无关。称其为“依数性依数性”。这里要特别注意的是这里要特别注意的是“难挥发的难挥发的”,“非电解质的非电解质的”,“稀稀”溶液。
12、溶液。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 溶液的几种性质与水的比较溶液的几种性质与水的比较 物质物质 Tb/Tf/20/(gcm-3)纯水纯水 100.00 0.00 0.9982 0.5molkg-1糖水糖水 100.27 -0.93 1.0687 0.5molkg-1 100.24 -0.94 1.0012尿素溶液尿素溶液病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程液体的蒸发和蒸气压:液体的蒸发和蒸气压:液体分子也在不停的运动,当运动速液体分子也在不
13、停的运动,当运动速率足够大时,分子就可以克服分子间的引率足够大时,分子就可以克服分子间的引力,逸出液面而气化。这种液体表面气化力,逸出液面而气化。这种液体表面气化现象叫现象叫蒸发蒸发。而在液面上的气态分子叫蒸。而在液面上的气态分子叫蒸气。一定温度下液体与其蒸气处于动态平气。一定温度下液体与其蒸气处于动态平衡时的这种气体称为饱和蒸气,它的压力衡时的这种气体称为饱和蒸气,它的压力称饱和蒸气压,简称称饱和蒸气压,简称蒸气压蒸气压。8-2-1溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降拉乌尔定律拉乌尔定律病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程
14、 液体的蒸气压是液体的重要性质,它液体的蒸气压是液体的重要性质,它与液体的本性和温度有关,与液体量的与液体的本性和温度有关,与液体量的多少和在液体上方蒸气体积无关。同一多少和在液体上方蒸气体积无关。同一温度下,不同液体有不同的蒸气压;同温度下,不同液体有不同的蒸气压;同一种液体,温度不同时蒸气压也不同。一种液体,温度不同时蒸气压也不同。因为蒸发是吸热过程,所以升高温度有因为蒸发是吸热过程,所以升高温度有利于液体的蒸发,即蒸气压随温度的升利于液体的蒸发,即蒸气压随温度的升高而变大。高而变大。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理
15、过程1.溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降 实验测得,在同一温度下,溶液的实验测得,在同一温度下,溶液的蒸汽压比纯溶剂的蒸汽压低,蒸汽压比纯溶剂的蒸汽压低,纯溶剂的纯溶剂的蒸气压与溶液蒸气压的差值叫做溶液的蒸气压与溶液蒸气压的差值叫做溶液的蒸气压下降。蒸气压下降。蒸气压下降是因为溶剂的部分表面蒸气压下降是因为溶剂的部分表面被溶质所占据,在单位时间内从溶液中被溶质所占据,在单位时间内从溶液中逸出液面的溶剂分子数相对减少,达平逸出液面的溶剂分子数相对减少,达平衡时,溶液的蒸气压必然低与纯溶剂的衡时,溶液的蒸气压必然低与纯溶剂的蒸气压。蒸气压。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定
16、性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程纯溶剂纯溶剂正常正常溶液溶液少少病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程蒸汽压下降蒸汽压下降 p溶液溶液 p纯溶剂纯溶剂溶溶液液的的蒸蒸气气压压下下降降示示意意图图溶溶剂剂溶溶液液温度温度 p po okpa 蒸蒸 气气 压压pB101.3kpa101.3kpaAB病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理
17、生理过程病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程2.拉乌尔定律拉乌尔定律 根据实验结果,在一定温度下,根据实验结果,在一定温度下,稀溶液的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压稀溶液的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压乘以溶剂在溶液中的摩尔分数,即:乘以溶剂在溶液中的摩尔分数,即:病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程p=Km,K:蒸气压下降常数:蒸气压下降常数对对于水
18、溶于水溶剂剂:拉乌尔定律可表述为拉乌尔定律可表述为:在一定温度下,在一定温度下,难挥发难挥发非非电电解解质质稀稀溶液蒸气溶液蒸气压压下降,近似地与溶液的下降,近似地与溶液的质质量量摩摩尔尔浓浓度呈正比。度呈正比。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程例:例:已知已知20 时水的饱和蒸汽压为时水的饱和蒸汽压为2.33 kPa.将将17.1g蔗糖蔗糖(C12H22O11)与与3.00g尿素尿素 CO(NH2)2分别溶于分别溶于100g水。水。计算形成溶液的蒸汽压。计算形成溶液的蒸汽压。解:解:两种溶质的摩尔质量是两种溶质的摩尔
19、质量是M1=342 g/mol ,M2=60.0 g/mol病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 所以,两种溶液的蒸汽压均为:所以,两种溶液的蒸汽压均为:p=2.33 kPa0.991=2.31 kPa溶液的质量摩尔数相同,蒸汽压也相同。溶液的质量摩尔数相同,蒸汽压也相同。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程8-2-2溶液的凝固点下降溶液的凝固点下降凝固点:凝固点:在标准状况下,纯液体蒸气压和它在标准状况下,纯液体蒸气压和它的固相蒸气压相等时的温度
20、为该液体的固相蒸气压相等时的温度为该液体的凝固点。的凝固点。溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压,所以蒸气压,所以溶液凝固点下降。溶液凝固点下降。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程溶液的凝固点下降溶液的凝固点下降p/Pa611t/CTf 0ACB纯水纯水溶液溶液Tf=Kf b病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程Kf:溶剂凝固点降低常数溶剂凝固点降低常数 ;m:溶质的质量摩尔浓度。溶质的质量摩尔浓度。拉乌尔证明拉乌尔证明:
21、难挥发难挥发非非电电解解质质稀溶液凝固点稀溶液凝固点Tf(Tf=Tf*-Tf)下降,与溶液的下降,与溶液的质质量摩量摩尔尔浓浓度呈正比。度呈正比。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程一些常见溶剂的凝固点下降常数一些常见溶剂的凝固点下降常数溶溶剂剂水水苯苯乙酸乙酸萘萘硝基苯硝基苯苯酚苯酚凝固点凝固点/Kf/KkJmol-10.05.516.680.55.7431.8554.93.96.877.007.78应用凝固点下降实验可以测定溶质的应用凝固点下降实验可以测定溶质的摩尔质量摩尔质量,是测定相对分子质量的经,是测定相对分子
22、质量的经典实验方法之一。典实验方法之一。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程例:例:解:解:冬天,在汽车散热器的水中注入一冬天,在汽车散热器的水中注入一定量的乙二醇可防止水的冻结。如在定量的乙二醇可防止水的冻结。如在 200 g 的水中注入的水中注入6.50 g 的乙二醇,求的乙二醇,求这种溶液的凝固点。这种溶液的凝固点。()病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程8-2-3 溶液的沸点升高溶液的沸点升高 当溶液的蒸汽压下降,要使其沸腾,即当溶液的蒸汽
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