1第一章+物质的聚集状态4(精品).ppt

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1、3.非电解质稀溶液的依数性非电解质稀溶液的依数性溶质在溶剂中发生电离的，称为电解质溶液。溶质在溶剂中发生电离的，称为电解质溶液。强电解质溶液：强电解质溶液：NaCl(aq)；弱电解质溶液：；弱电解质溶液：HAc(aq)。溶溶质质在在溶溶剂剂中中不不发发生生电电离离的的，称称为为非非电电解解质质溶溶液液,如如：C6H12O6(aq)：葡萄糖水溶液；：葡萄糖水溶液；CO(NH2)2(aq)稀溶液：溶质的浓度很小。稀溶液：溶质的浓度很小。非电解质（溶质）：不具有挥发性非电解质（溶质）：不具有挥发性。溶溶液液的的物物理理性性质质中中那那些些和和溶溶质质的的种种类类无无关关，只只与与单单位位体体积积溶溶

2、液液中中溶溶质质的的粒粒子子数数（浓浓度度）有有关关的的性性质质称称为为溶溶液的依数性。溶剂必须相同！液的依数性。溶剂必须相同！（1 1）蒸气压的下降蒸气压的下降：P（2 2）沸点上升沸点上升：Tb（3 3）凝固点降低凝固点降低：Tf（4 4）溶液的渗透压溶液的渗透压：依数性包括依数性包括：例例例例：0.05mol/kg的的葡葡萄萄糖糖水水溶溶液液和和0.05mol/kg的的尿尿素素水水溶液。溶液。溶液。溶液。它们的依数性是一样的它们的依数性是一样的。（1 1）蒸气压的下降蒸气压的下降：P将将不不具具有有挥挥发发性性的的非非电电解解质质溶溶于于某某一一溶溶剂剂时时，溶溶液液的的蒸蒸气气压压将将

3、比比纯纯溶溶剂剂的的蒸蒸气气压压低低。纯纯溶溶剂剂蒸蒸汽汽压压与与溶溶液液蒸蒸汽汽压压之之差差，称称为为溶溶液液的的蒸蒸气气压压下下降降（P）。（定定性解释）性解释）稀稀溶溶液液可可以以看看作作是是理理想想溶溶液液。溶溶解解过过程程中中几几乎乎没没有有热热效效应应的的溶溶液液，称称为为理理想想溶溶液液。稀稀溶溶液液中中，溶溶质质分分子子和和溶溶剂剂分分子子之之间间即即使使可可能能有有较较强强的的作作用用，但但因因溶溶液液稀稀，溶溶质质的的量量很很少少，溶溶液液形形成成时时热热效效应应也也不不显显著著。故故稀稀溶溶液液可可以以近近似似看看作作理理想想溶溶液液。对对于于理理想想溶溶液液可可以以采采

4、用用Raoult 定律（拉乌尔，法国物理化学家）定律（拉乌尔，法国物理化学家）Raoult 定定律律：一一定定温温度度下下，溶溶液液中中各各挥挥发发性性组组分分的的蒸蒸气气压压和和它它们们在在溶溶液液中中的的摩摩尔尔分分数数成成正正比比，比比例例常常数数就就是该温度下纯组分的蒸气压是该温度下纯组分的蒸气压PoP：溶剂产生的蒸气压（溶液：溶剂产生的蒸气压（溶液产生的蒸气压产生的蒸气压）Po：纯溶剂的蒸气压：纯溶剂的蒸气压x剂剂：稀溶液中溶剂的摩尔分数：稀溶液中溶剂的摩尔分数P P0 (x剂剂 1，但接近，但接近1非非电解质：电解质：i=1人人体体血血液液的的渗渗透透压压为为780 kPa，所所以

5、以医医院院给给病病人人作作静静脉脉点滴用的各种输液浓度是不同的。为什么？点滴用的各种输液浓度是不同的。为什么？等渗液：输等渗液：输液的渗透压与血液的渗透压要大致相同液的渗透压与血液的渗透压要大致相同生理盐水：生理盐水：0.9%NaCl（aq）（MNaCl=58.5 g/mol）5%C6H12O6（aq）（）（MC6H12O6=180 g/mol）解解：取：取1 L 0.9%NaCl（aq）,1 g/cm3 高渗液：输液的渗透压明显高于血液的渗透压高渗液：输液的渗透压明显高于血液的渗透压红血球逐渐干瘪。红血球逐渐干瘪。低渗液：输液的渗透压明显低于血液的渗透压低渗液：输液的渗透压明显低于血液的渗透

6、压红血球逐渐肿胀，直到胀裂。红血球逐渐肿胀，直到胀裂。取取1 L 5%C6H12O6（aq）,1 g/cm3 5.两种挥发性液体的理想溶液两种挥发性液体的理想溶液理理想想溶溶液液：溶溶解解过过程程中中几几乎乎没没有有热热效效应应的的溶溶液液。有有两两类类实实际际溶溶液液可可以以近近似似看看作作理理想想溶溶液液，一一类类是是稀稀溶溶液液；另另一一类类是是由由两两种种结结构构和和性性质质十十分分相相似似的的挥挥发发性性液液体体所所形成的溶液，如：甲醇和乙醇，苯和甲苯。形成的溶液，如：甲醇和乙醇，苯和甲苯。对对于于理理想想溶溶液液可可以以采采用用Raoult 定定律律。Raoult 定定律律：一一定

7、定温温度度下下，溶溶液液中中各各挥挥发发性性组组分分的的蒸蒸气气压压和和它它们们在在溶溶液液中中的的摩摩尔尔分分数数成成正正比比，比比例例常常数数就就是是该该温温度度下下纯纯组组分的蒸气压分的蒸气压Po根据根据Dolton分压定律和分压定律和Raoult 定律推导：定律推导：两种结构和性质十分相似的挥发性液体两种结构和性质十分相似的挥发性液体A和和B所形成的溶液所形成的溶液 理想溶液理想溶液PoA、PoB分别为纯分别为纯A、纯、纯B的蒸气压；的蒸气压；xA、xB分别为分别为溶液中溶液中A、B的摩尔分数。的摩尔分数。0 1 xB P总总T一定一定正偏离正偏离负偏离负偏离理想溶液理想溶液一一定定T

8、下下，两两种种结结构构和和性性质质十十分分相相似似的的挥挥发发性性液液体体A和和B所形成的溶液，气液相达平衡时气相组成如何？所形成的溶液，气液相达平衡时气相组成如何？已知：已知：T时，纯时，纯A、纯、纯B的蒸气压的蒸气压分别为分别为PoA、PoB；溶液中溶液中A、B的摩尔分数分别为的摩尔分数分别为xA(l)、xB(l)。xB(g)=1 xA(g)例例3.已已知知：85oC时时，Po苯苯=877 mmHg，Po甲甲苯苯=345 mmHg，计计算算：85oC时时，苯苯的的摩摩尔尔分分数数为为0.780的的苯苯 甲苯体系气相中苯和甲苯的甲苯体系气相中苯和甲苯的摩尔分数？摩尔分数？解解：x苯苯(l)=

9、0.780,x甲苯甲苯(l)=1 0.780=0.220P苯苯(g)=Po苯苯 x苯苯(l)=877 0.780=684.06(mmHg)P甲苯甲苯(g)=Po甲苯甲苯 x甲苯甲苯(l)=345 0.220=75.9(mmHg)P总总=P苯苯(g)+P甲苯甲苯(g)=684.06+75.9=759.96(mmHg)x苯苯(g)=P苯苯(g)/P总总=684.06/759.96=0.900 x甲苯甲苯(g)=1 0.900=0.100 在在理理想想双双液液系系达达气气液液相相平平衡衡时时，气气相相组组成成和和液液相相组组成成不不同同，蒸蒸气相中蒸气压大的那个组分的含量比在液相中高。气相中蒸气压大

10、的那个组分的含量比在液相中高。将将气气相相组组份份冷冷凝凝（全全部部转转化化为为液液体体），然然后后再再加加热热到到85oC，计算：，计算：此时此时气相中苯和甲苯的气相中苯和甲苯的摩尔分数？摩尔分数？解解：x苯苯(l)=0.900,x甲苯甲苯(l)=1 0.900=0.100P苯苯(g)=Po苯苯 x苯苯(l)=877 0.900=789.3(mmHg)P甲苯甲苯(g)=Po甲苯甲苯 x甲苯甲苯(l)=345 0.100=34.5(mmHg)P总总=P苯苯(g)+P甲苯甲苯(g)=789.3+34.5=823.8(mmHg)x苯苯(g)=P苯苯(g)/P总总=789.3/823.8=0.958

11、x甲苯甲苯(g)=1 0.958=0.042 经经过过n次次蒸蒸发发和和冷冷凝凝，可可以以将将苯苯和和甲甲苯苯分分开开，这这就就是是分馏的原理。分馏的原理。分馏分馏填料填料共共沸沸混混合合物物，如如：HCl H2O溶溶液液（HCl的的W质质=20.24%），则则不不能能通通过过分分馏馏的的办办法法将将两两者者分分开开，因因为为对对共共沸沸混混合合物物来来讲讲，气气相相的的组组成成和和液液相相的的组组成成是是完完全一样的。全一样的。溶溶液液的的沸沸点点：溶溶液液的的蒸蒸气气压压和和外外压压相相等等时时溶溶液液的的温温度度。外压为外压为1atm时时溶液的沸点称为溶液的正常沸点。溶液的沸点称为溶液的

12、正常沸点。如如果果某某溶溶液液的的正正常常沸沸点点为为90oC，表表明明90oC时时该该溶溶液液的的蒸蒸气气压压为为101.3kPa；如如果果某某溶溶液液在在120oC，2atm下下沸沸腾腾，表明表明120oC时该溶液的蒸气压为时该溶液的蒸气压为2atm。溶液的沸点与外压和溶液的浓度有关溶液的沸点与外压和溶液的浓度有关!作业：作业：P255：4（水的摩尔质量为（水的摩尔质量为18.0 g/mol）P260：3（查查P256的表的表10-5）P261：9 P266：2（C8H18的摩尔质量为的摩尔质量为114.2 g/mol C9H20的摩尔质量为的摩尔质量为128.3 g/mol）对应书上的内容：对应书上的内容：P255 260（公式推导和小体字部分不要）（公式推导和小体字部分不要）P261 262上上P267 272：自学：自学预习：预习：P135 148上上（小体字部分不要；绝热过程计算不要小体字部分不要；绝热过程计算不要）