无机-标准

p0-p=△p= p0xB （2.3） 意义在于，在一定温度下，难挥发
非电解质稀溶液的蒸汽压下降值△p
和溶质的物质的量分数成正比，而 与溶质的本性无关。这一结论称为
Raoult定律。
Raoult定律的适用范围是难挥发
非电解质的稀溶液。
在稀溶液中：
nB nB xB nA nB nA
( nA>>nB )
c(1/2Ca2+) = 4 mmol· -1 L
• 括号中的化学式符号表示物质的基本单 元。
• 对于未知其相对分子质量的物质Ｂ则可用
质量浓度（mass concentration)表示。 • Ｂ的质量浓度ρB定义为ρB
def /V，式 mB
中mB为B的质量、Ｖ是溶液的体积。质量
浓度的单位为kg· -1 或mg· -1等。 L L
xB def n B / n A A
式中，nB为Ｂ的物质的量，

n A为混合物的物质的量。 A
设溶液由溶质Ｂ和溶剂Ａ组成，则溶质Ｂ 的摩尔分数为xB=nB/(nA+nB)
式中nB为溶质Ｂ的物质的量，nA为溶剂Ａ
的物质的量。 同理，溶剂Ａ的摩尔分数为
xA=nA/(nA+nB)
显然 xA+xB =1
解 蔗糖的摩尔质量为342.0g· -1,所以溶液的质量摩尔浓 mol 度为
b(C12 H 22O11 )
6.840 g 1000 g kg 1 342.0 g mol 100.0 g
mol·kg-1
1
=0.2000
水的的物质的量分数为
x( H 2O )
100.0 g 5.549mol 18.02 g mol 1 100.0 g 6.840 g (5.549 0.02000)mol 1 18.02 g mol 342.0 g mol 1
汽压亦不相同。蒸发是吸热过程。当温度升高
时，（H2O(l) H2O(g) （2.1）式中液相
与气相间的平衡向右移动，即蒸汽压随温度升 高而增大。
• 图 2-1 反应了乙醚、乙醇、水、聚乙二醇 等液体的蒸汽压随温度升高而增大的情况。
• 固体也具有一定的蒸汽压 .固体直接蒸发为
气体的过程称为升华(sublimation)。如冰、 碘、樟脑、萘等属于易挥发性物质，具有 较显著的蒸汽压。
1/2 SO42-，（2H2+O2）等的物质的量。
• 物质B的物质的量可以通过B的质量和摩尔质 量（molar mass）求算。 B的摩尔质量MB定义为B的质量mB除以B的物 质的量nB ，即 def m /n MB B B (1.1)
摩尔质量的单位是千克每摩， 符号为Kg· -1。 mol
式(1.1)中符号 def 意为“按定义等于”， 在书写定义式时须以此注明。
质，对难挥发性非电解质稀溶液而言，被 统称为稀溶液的依数性。
当溶质是电解质或非电解质溶液但浓
度大时，依数性规律将发生偏差。
第一节
溶液的蒸汽压下降
一、蒸汽压
密闭容器中的纯水，在一定温度下，一部分 动能较高的分子克服液体分子间的引力自水
面逸出，扩散到水面上部的空间形成气相分
子，这一过程成为蒸发（evaporation）。
• 例1-1 0.53 g Na2CO3的物质的量是多 少？ 0.53g 解 n(Na2CO3)= 1 =0.0050 mol 106g mol
二、物质的量浓度
• 物质的量浓度（amount-of-substance
concentration）定义为物质B的物质的量nB 除以混合物的体积。
-) 164.7mg 1 1g 1000ml 1000mmol c(HCO3 61.07g mol1 100mL 1000mg 1L 1mol
27.0mmol L1
c(Ca2+)
10mg 1 1g 1000ml 1000mmol 1 40g mol 100mL 1000mg 1L 1mol
• 对溶液而言，物质的量浓度定义为溶
质的物质的量除以溶液的体积，即 cB def nB/V
式中cB为B的物质的量浓度，nB是物
质B的物质的量，V是溶液的体积。
• 物质的量浓度可简称为浓度（concentration）。 本书采用cB表示B的浓度，而用[B]表示B的平衡 浓度。
• 在使用物质的量浓度时，必须指明物质 的基本单元。如c(H2SO4) = 1mol· -1， L
为：在一定温度下，难挥发非
电解质稀溶液的蒸汽压下降与 溶质的质量摩尔浓度bB 成正比，
而 与 溶 质 的 本 性 无 关
。
例2-1 已知 293 K 时水的饱和蒸汽压为338 kPa, 将6.840
g 蔗糖（C12H22O11 ）溶于100.0 g水中，计算蔗糖溶液的 质 量 摩 尔 浓 度 和 蒸 汽 压 。
一、物质的量
• 物质的量(amount of substance)
是表示物质数量的基本物理量。物质B的
物质的量用符号nB表示。物质的量的基本 单位是摩尔（mole），单位符号为 mol。
• 摩尔的定义：
摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含
的基本单元(elementary entity)数与 0.012 Kg碳
96 g 1 1.84 103 g L1 • c(1/2H2SO4) 1 100 g 49 g mol 36mol L
1
三
摩尔分数和质量摩尔浓度
• （一）摩尔分数
摩尔分数（mole fraction）又可称为物质的量分数或 物质的量比。Ｂ的摩尔分数定义为：Ｂ的物质的量与 混合物的物质的量之比，符号为xB，单位是一。即
2.5mmol L1
• 例1-3 市售浓硫酸密度为1.84 kg· -1 ，H2SO4的 L 质量分数为 96％，计算物质的量浓度c(H2SO4) 和c(1/2H2SO4) ，单位用 mol· -1。 L 解: H2SO4的摩尔质量为98 g· -1，1/2H2SO4的摩 mol 尔质量为49 g· -1 。 mol
液相和气相达到平衡，此时，蒸汽所具有的 压力称为该温度下的饱和蒸汽压，简称蒸汽
压，用符号p表示，单位是Pa（帕）或kPa
（千帕）。
蒸汽压与液体的本性有关。不同的 物质，蒸汽压不同。
如20℃时，水的蒸汽压：2.34kPa， 乙醚的蒸汽压: 57.6kPa 。
• 蒸汽压与温度有关。温度不同，同一液体的蒸
5.00 g 1000 g b(H2C2O4 ) 1 90.0 g mol 95.0 g 1kg 0.585mol kg 1
5.00 g / 90.0 g mol 1 x(H2C2O4 ) (5.00 g / 90.0 g mol 1 ) (95.0 g /18.0 g mol 1 ) 0.0104
（二）质量摩尔浓度
溶质Ｂ的质量摩尔浓度（molality）定义 为溶质Ｂ的物质的量除以溶剂的质量， 符号为bB，即
bB def nB/mA
bB
def
nB/mA
式中nB为溶质Ｂ的物质的量，mA为溶剂Ａ的质量。 bB
的单位是mol· -1 。溶质Ｂ的质量摩尔浓度也可以使用 kg
符号mB，为避免与质量符号m混淆，本书使用符号bB。
• 例1-2 正常人血浆中每100mL含Na+ 362 mg、HCO3- 164.7 mg、Ca2+10mg，它们的
物质的量浓度（单位mmol· -1）各为多少？ L
• 解:
c(Na+)
326mg 1 1g 1000ml 1000mmol 1 23.0g mol 100ml 1000mg 1L 1mol 142mmol L1
第二章
稀溶液的依数性
• 溶质溶解在溶剂中形成溶液，其性
质已不同于原来的溶质和溶剂。
溶液的性质可分为两类：
• 一类决定于溶质的本性，如溶液的
颜色、体积的变化、导电性能等；
另一类与溶质本性无关，主要取决于溶液中
所含溶质粒子的浓度，如溶液的蒸汽压下 降、沸点升高、凝固点（冰点）降低和渗
透压等，它们具有一定的规律性。这类性
• 无论固体或者液体，蒸汽压大者常被称为
易挥发性物质，蒸汽压小者则称为难挥发
性物质。
二 溶液的蒸汽压下降— Raoult定律
实验证明，溶剂中溶解任何一种难挥发
性溶质时，溶液的蒸汽压就相应地下降。
溶质是难挥发性的，因此溶液的蒸汽压实 际上是指溶液中纯溶剂的蒸汽压。
溶液的浓度越大，溶液的蒸汽压下降就越多。
而 M(H2C2O4 )=90.0g· -1， mol
故 7.00g结晶草酸中的草酸的质量为
7.00g 90.0 g mol 1 m(H2C2O4 )= 5.00 g 1 126 g mol
• 溶液中水的质量为 m(H2O)=93.0g+(7.00-5.00)g=95.0g 则
由于摩尔分数和质量摩尔浓度与温度无关，因此在物理
化学中广为应用。
例1-4 将7.00 g结晶草酸(H2C2O4·2H2O)溶于93.0 g水 中，求草酸的质量摩尔浓度b(H2C2O4)和摩尔分数x (H2C2O4)。 解: 结晶草酸的摩尔质量 M(H2C2O4·2H2O)=126g· -1， mol
• 同时，气相的水分子不断运动而被液
体分子吸引进入液体中，这一过程称
为凝结（condensation）。
开始阶段，蒸发过程占优势，但随 着水蒸汽密度的增加，凝结的速率
增大，最后蒸发速率与凝结速率相 等，气相和液相达到平衡：
H2O(l)
H2O(g)
（2.1）
当液相(l)蒸发速率与气相(g)凝结速率相等时，
12C
是1 mol。12 g
的原子数目是阿伏加德罗常数 c o n s t a n t ） 。
（ A v o g a d r o
L =（6.022 136 7± 0.000 003 6）³1023 mol-1， 精确程度随测量技术水平提高而提高。
• 摩尔定义中的第二句话指出：使用摩尔时，
基本单元必须同时指明。基本单元应该用 粒子符号、物质的化学式或它们的特定组 合表示。 • 例如，我们可以说H、H2、H2O、1/2H2O、
=0.9964
蔗糖溶液的蒸汽压为：
p=
p xA
0
=2.338 kPa³0.9964=2.330kPa
第二节 溶液的沸点升高 和凝固点降低
一 溶液的沸点升高
（一）液体的沸点 液体的沸点（boiling point）：
当达到平衡时，溶液的蒸汽压低
于纯溶剂的蒸汽压。这种现象称 为溶液蒸汽压下降（vapor
pressure lowering)。
Raoult定律
0x p=p A
（2.2）
0为纯溶剂的 p为溶液的蒸汽压，p
蒸汽压，xA为溶液中溶剂的物质
的量分数。
p=p0xA （2.2）
ห้องสมุดไป่ตู้
在一定温度下，难挥发非电解质稀
若取1000g溶剂, 则
1000 g nA MA
。
按质量摩尔浓度定义，在数值上 nB≈bB
nB MA xB b •1000 g B nA
△p= p0xB = p0
MA bB 1000 g
K为比例系数，它取决于p0 和溶剂
的摩尔质量MA
△p=KbB
△p = K· B b
所以，Raoult定律又可以表示
溶液的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压与
溶剂物质的量分数的乘积。
由于xA 小于1，所以p必然小于p0 。 对于只有一种溶质的稀溶液，设
x B 为溶质的物质的量分数，x A +
xB =1 则p=p0xA可以写作
p=p0xA
p= p0- p0xB
p0-p= p0xB p0>p p0-p=△p= p0xB （2.3） △p表示溶液的蒸汽压下降。
无机化学
第一章
绪
论
第一节
基础化学课程的地位和作用
• 化学是一门中心科学
化学已被公认为是一门中心科学（central
science）
第二节
我国的法定计量单位
• 国际单位制（SI） ： 由SI单位和SI单位的倍数单位组成。其中SI 单位分为SI基本单位和SI导出单位两大部分。
第三节
溶液的组成标度
12的原子数目相等。在使用摩尔时，基本单元 应予表明，可以是原子、分子、离子及其他粒 子，或这些粒子的特定组合。
• 摩尔的定义中的第一句话指明：
摩尔是物质的量的单位，不是质量的 单位。质量的单位是千克，单位符号 Kg 。
• 按定义，只要系统中基本单元B 的数目与
0.012Kg
12C的原子数目一样多，B的物质的量就