暨南大学有机无机化学第二章--稀溶液的依数性课件.ppt
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1、第二章第二章 稀溶液的依数性稀溶液的依数性l本章内容本章内容1.非电解质稀溶液的四个依数性之非电解质稀溶液的四个依数性之蒸蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低汽压下降、沸点升高、凝固点降低。2.非电解质稀溶液的第四个依数非电解质稀溶液的第四个依数渗透渗透压压,及其在医学上的应用。,及其在医学上的应用。3.强电解质稀溶液的依数性行为。强电解质稀溶液的依数性行为。l本章重点本章重点溶液的沸点升高,凝固点降低,以及渗透压溶液的沸点升高,凝固点降低,以及渗透压的相关计算。的相关计算。l本章难点本章难点四个依数性之间相互转化的计算。四个依数性之间相互转化的计算。溶液的性质有两类:溶液的性质有两类:u一类:由
2、一类:由溶质的本性溶质的本性决定,如:密度,颜色,决定,如:密度,颜色,导电性,酸碱性。导电性,酸碱性。u另一类:由另一类:由溶质粒子数目的多少溶质粒子数目的多少决定。如:决定。如:溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降,沸点升高沸点升高,凝固点降低凝固点降低,溶液的渗透压,溶液的渗透压,该性质称为依数性。该性质称为依数性。第一节第一节 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降一、蒸气压一、蒸气压 液相单位时间内蒸发出的气体液相单位时间内蒸发出的气体分子数和由气相返回到液相内的分子数和由气相返回到液相内的分子数相等,气液两相处于平衡分子数相等,气液两相处于平衡状态时的气相所具有的压力叫该状态时的气相所具有的
3、压力叫该溶液的溶液的蒸汽压蒸汽压。蒸汽压用符号蒸汽压用符号p p表示表示,单位单位(Pa)Pa)或千帕或千帕(kPa)kPa)。几点说明:几点说明:(1)不同的物质有不同的蒸气压,同一物质的)不同的物质有不同的蒸气压,同一物质的蒸气压随温度升高而增大。蒸气压随温度升高而增大。(2)固体也具有一定的蒸汽压)固体也具有一定的蒸汽压,但大多数固体蒸但大多数固体蒸汽压都很小。如汽压都很小。如0时,冰的蒸汽压为时,冰的蒸汽压为0.61kPa。(3)根据蒸汽压大小,区分)根据蒸汽压大小,区分难挥发性物质难挥发性物质及及易易挥发性物质挥发性物质。几点说明:几点说明:(1)不同的物质有不同的蒸气压,同一物质的
4、)不同的物质有不同的蒸气压,同一物质的蒸气压随温度升高而增大。蒸气压随温度升高而增大。(2)固体也具有一定的蒸汽压)固体也具有一定的蒸汽压,但大多数固体蒸但大多数固体蒸汽压都很小。如汽压都很小。如0时,冰的蒸汽压为时,冰的蒸汽压为0.61kPa。(3)根据蒸汽压大小,区分)根据蒸汽压大小,区分难挥发性物质难挥发性物质及及易易挥发性物质挥发性物质。几点说明:几点说明:(1)不同的物质有不同的蒸气压,同一物质的)不同的物质有不同的蒸气压,同一物质的蒸气压随温度升高而增大。蒸气压随温度升高而增大。(2)固体也具有一定的蒸汽压)固体也具有一定的蒸汽压,但大多数固体蒸但大多数固体蒸汽压都很小。如汽压都很
5、小。如0时,冰的蒸汽压为时,冰的蒸汽压为0.61kPa。(3)根据蒸汽压大小,区分)根据蒸汽压大小,区分难挥发性物质难挥发性物质及及易易挥发性物质挥发性物质。二、二、溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降(1)实验:实验:实验表明:实验表明:含有难挥发性溶质含有难挥发性溶质的溶液(如葡萄的溶液(如葡萄糖水溶液)的蒸气压低于纯水的蒸气压。这种糖水溶液)的蒸气压低于纯水的蒸气压。这种现象称为溶液的现象称为溶液的蒸气压下降蒸气压下降。(2)原因原因:水的部分表面被水的部分表面被难挥发性溶质难挥发性溶质占据,因此单位占据,因此单位时间逸出液面的水分子数相应减少时间逸出液面的水分子数相应减少纯溶剂纯溶剂多多溶
6、溶液液少少(3)规律:对于规律:对于难挥发性难挥发性非电解质非电解质稀稀溶液,蒸气溶液,蒸气压下降符合压下降符合Raoult定律。定律。对于只含一种溶质的稀溶液:对于只含一种溶质的稀溶液:p=p0-p=KbB溶剂的物质的量分数溶剂的物质的量分数溶液的蒸气压溶液的蒸气压纯溶剂的蒸气压纯溶剂的蒸气压p=p0 xA质量摩尔浓度质量摩尔浓度xA+xB=1p=p0 xA=p0(1-xB)=p0p0 xB p0-p=p0 xB令令p=p0-p 有有 p=p0 xBp表示溶液的蒸气压下降。表示溶液的蒸气压下降。p0。推导过程:推导过程:pKbBl溶液的蒸气压下降公式:溶液的蒸气压下降公式:由于由于nAnB,
7、若取若取1000g溶剂,有溶剂,有则则p=KbBl适用:难挥发的非电解质稀溶液适用:难挥发的非电解质稀溶液。l溶液的蒸气压下降公式:溶液的蒸气压下降公式:由于由于nAnB,若取若取1000g溶剂,有溶剂,有则则p=KbBl适用:难挥发的非电解质稀溶液适用:难挥发的非电解质稀溶液。上式说明:一定温度下,难挥发性非电解质稀上式说明:一定温度下,难挥发性非电解质稀溶液的溶液的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度成正蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度成正比比,而与溶质本性无关。,而与溶质本性无关。p=p0-pKbB上式说明:一定温度下,难挥发性非电解质稀上式说明:一定温度下,难挥发性非电解质稀溶液的溶液的蒸气压
8、下降与溶质的质量摩尔浓度成正蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度成正比比,而与溶质本性无关。,而与溶质本性无关。p=p0-pKbB第二节第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低溶液的沸点升高和凝固点降低一、溶液的沸点升高一、溶液的沸点升高(一)(一)溶液的沸点溶液的沸点一定温度下,当溶液的蒸气压等于外压时,一定温度下,当溶液的蒸气压等于外压时,溶液沸腾,这时的温度称为沸点。溶液沸腾,这时的温度称为沸点。(二)溶液的沸点升高(二)溶液的沸点升高(1)实验表明,溶液的沸点要高于纯水的沸点。实验表明,溶液的沸点要高于纯水的沸点。这一现象称为溶液的沸点升高这一现象称为溶液的沸点升高(2)对难挥发性非电解质稀溶液而
9、言,)对难挥发性非电解质稀溶液而言,沸点升高沸点升高与溶质的质量摩尔浓度成正比与溶质的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的本性无,而与溶质的本性无关。关。Tb与与bB的关系:的关系:Tb=KbbB式中式中 Kb为溶剂的沸点升高常数,它只与溶剂的为溶剂的沸点升高常数,它只与溶剂的本性有关。本性有关。(2)对难挥发性非电解质稀溶液而言,)对难挥发性非电解质稀溶液而言,沸点升高沸点升高与溶质的质量摩尔浓度成正比与溶质的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的本性无,而与溶质的本性无关。关。Tb与与bB的关系:的关系:Tb=KbbB式中式中 Kb为溶剂的沸点升高常数,它只与溶剂的为溶剂的沸点升高常数,它只与溶剂的本性
10、有关。本性有关。常见溶剂的常见溶剂的T0b和和Kb值值溶剂 Tb0/Kb/(Kkgmol-1)溶剂 Tb0/Kb/(Kkgmol-1)水 1000.512四氯化碳76.75.03乙酸 1182.93乙醚34.72.02苯802.53萘2185.80乙醇78.41.22二、二、溶液的凝固点降低溶液的凝固点降低(一)凝固点:物质的固相的蒸气压与它的液相(一)凝固点:物质的固相的蒸气压与它的液相蒸气压相等时的温度。蒸气压相等时的温度。(例如水开始结冰的温度)(例如水开始结冰的温度)二、二、溶液的凝固点降低溶液的凝固点降低(一)凝固点:物质的固相的蒸气压与它的液相(一)凝固点:物质的固相的蒸气压与它的
11、液相蒸气压相等时的温度。蒸气压相等时的温度。(例如水开始结冰的温度)(例如水开始结冰的温度)(二)(二)凝固点下降凝固点下降(1)难挥发性非电解质稀溶液的凝固点难挥发性非电解质稀溶液的凝固点Tf总比纯总比纯溶剂的凝固点低。溶剂的凝固点低。(2)对难挥发性非电解质稀溶液而言,凝固点降对难挥发性非电解质稀溶液而言,凝固点降低正比于溶液的质量摩尔浓度,而与溶质的本低正比于溶液的质量摩尔浓度,而与溶质的本性无关。性无关。Tf=KfbB(Kf为溶剂的凝固点降低常数,水的为溶剂的凝固点降低常数,水的Kf=1.86Kkgmol-1)常见溶剂的常见溶剂的T0bKb和和T0fKf值值溶剂 Tb0/Kb/(Kkg
12、mol-1)Tf0/Kf/(Kkgmol-1)水 1000.5120.01.86乙酸 1182.9317.03.90苯802.535.55.10乙醇78.41.22-117.31.99四氯化碳76.75.03-22.932.0乙醚34.72.02-116.21.8萘2185.8080.06.9常见溶剂的常见溶剂的T0bKb和和T0fKf值值溶剂 Tb0/Kb/(Kkgmol-1)Tf0/Kf/(Kkgmol-1)水 1000.5120.01.86乙酸 1182.9317.03.90苯802.535.55.10乙醇78.41.22-117.31.99四氯化碳76.75.03-22.932.0乙醚
13、34.72.02-116.21.8萘2185.8080.06.9l溶液的沸点升高和凝固点降低的性质还有许多溶液的沸点升高和凝固点降低的性质还有许多实际应用,汽车散热器的冷却水中常加入适量实际应用,汽车散热器的冷却水中常加入适量乙二醇或甘油,既可以防止冬天水结冰,又可乙二醇或甘油,既可以防止冬天水结冰,又可以防止夏天水沸腾。以防止夏天水沸腾。l利用溶液的沸点升高和凝固点降低都可测定溶利用溶液的沸点升高和凝固点降低都可测定溶质的相对分子质量,相比教而言,凝固点降低质的相对分子质量,相比教而言,凝固点降低法不起破坏作用、且法不起破坏作用、且Kf值较大,故常用。值较大,故常用。l例、将例、将0.900
14、g某物质溶于某物质溶于60.0g水中水中,使使溶液的凝固点降低了溶液的凝固点降低了0.150,求该物质的求该物质的相对分子质量相对分子质量(水的水的Kf=1.86Kkgmol-1)三、难挥发性三、难挥发性强电解质强电解质稀溶液的依数性稀溶液的依数性(1)强电解质稀溶液的依数性比理论计算值大)强电解质稀溶液的依数性比理论计算值大原因:强电解质在水溶液中自发地电离成带电原因:强电解质在水溶液中自发地电离成带电荷的粒子,使其含有的粒子数比同浓度非电解荷的粒子,使其含有的粒子数比同浓度非电解质多。质多。三、难挥发性三、难挥发性强电解质强电解质稀溶液的依数性稀溶液的依数性(1)强电解质稀溶液的依数性比理
15、论计算值大)强电解质稀溶液的依数性比理论计算值大原因:强电解质在水溶液中自发地电离成带电原因:强电解质在水溶液中自发地电离成带电荷的粒子,使其含有的粒子数比同浓度非电解荷的粒子,使其含有的粒子数比同浓度非电解质多。质多。(2)计算强电解质稀溶液的依数性时,必须引入)计算强电解质稀溶液的依数性时,必须引入一个校正因子。一个校正因子。Tb=iKbbBTf=iKfbB=icBRTibBRT校正因子校正因子i是一是一“分子分子”电解质解离出的粒子个数电解质解离出的粒子个数如如AB型电解质,型电解质,i趋近于趋近于2。(如如KCl)AB2或或A2B型电解质型电解质,i趋近于趋近于3。(如如MgCl2)(
16、2)计算强电解质稀溶液的依数性时,必须引入)计算强电解质稀溶液的依数性时,必须引入一个校正因子。一个校正因子。Tb=iKbbBTf=iKfbB=icBRTibBRT校正因子校正因子i是一是一“分子分子”电解质解离出的粒子个数电解质解离出的粒子个数如如AB型电解质,型电解质,i趋近于趋近于2。(如如KCl)AB2或或A2B型电解质型电解质,i趋近于趋近于3。(如如MgCl2)例例计算算0.100molkg-1的的NaCl溶液的凝固点。溶液的凝固点。解解NaCl为AB型电解质,型电解质,i=2Tf(NaCl)=20.100molkg-11.86Kkgmol1=0.372K Tf(NaCl)=-0.
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- 暨南大学 有机 无机化学 第二 溶液 依数性 课件
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