第二章 非电解质稀溶液.
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2.NaCl的质量分数ωNaCl
3.溶液的物质的量浓度CNaCl;
4.NaCl的质量摩尔浓度bNaCl;
5.NaCl及水的摩尔分数xNaCl和xH2O;
解:1.据溶解度计算公式:
S 3.173 1. S = 35.93 g S 100 12.003
2. ωNaCl = 3.173 = 0.2644 12 .003
a. 蒸汽压与液体的本性有关,一定温度下纯净 物质有一定的蒸汽压,不同物质有不同的蒸 汽压。
b. 蒸汽压与温度有关。温度升高蒸汽压增大。
表2-1 不同温度下水的蒸汽压
T/K
273 278 283 293 303 313 323
p/ kPa
0.6106 0.8719 1.2279 2.3385 4.2423 7.3754 12.3336
mB Δp KbB K M B mA mB MB K Δp mA
0.0697g 5.578kP a kg mol 0.891 2.32kP a kg 1000 188g mol1
1
2. 溶液的沸点升高
沸点:液体的蒸气压等于外界压力时的温度 当外压为101.325Kpa时的沸点称为正常沸点。 实验表明:难挥发非电解质溶液的沸点总是高于纯 溶剂的沸点。这一现象称为溶液的沸点升高 即: △Tb=Tb-Tb*
△pA= K· bB
此式表示:“在一定温度下,难挥发
非电解质稀溶液蒸气压的下降值,近似地
与溶液的质量摩尔浓度成正比。”
例2: 已知异戊烷C5H12的摩尔质量M = 72.15 g· mol-1, 在20.3℃的蒸气压为77.31 kPa。现将一难挥发性 非电解质0.0697g溶于0.891g异戊烷中,测得该溶 液的蒸气压降低了2.32 kPa。试求: ①异戊烷为溶剂时拉乌尔定律中的常数K; ②加入的溶质的摩尔质量。 解:
nB nB nB xB nA nB nA mA / M A
nB Δp p xB p M A p M AbB KbB mA
K p M A
所以对于异戊烷有: K = pΘMA = 77.31kPa×72.15g· mol-1
=5578kPa· g· mol-1 = 5.578kPa· kg· mol-1
kb/(K· kg· mol-1)
0.512
3.07 2.53 4.95 3.85 2.02 1.22
3. 溶液的凝固点降低 在 101.325 Kpa 下,纯液体和它的固相平 衡共存时的温度就是该液体的正常凝固点。 在此温度,液相蒸气压与固相蒸气压相等。
Kb是溶剂的沸点升高常数; bB是溶质的质量摩尔浓度。
此式表示:“难挥发非电解质稀溶液 的沸点升高值近似地与溶液的质量摩尔浓度 成正比,而与溶质的本性无关。”
几种溶剂的沸点和沸点升高系数
溶 剂
水
乙酸 苯 四氯化碳 氯仿 乙醚 乙醇
Tb* /K 373.15 391.05 353.25 349.87 334.35 307.85 315.55
第二章
非电解质稀溶液
一、溶液 二、非电解质稀溶液的依数性
Βιβλιοθήκη Baidu、溶液
1. 定义:一种物质分散到另一种物质中形成 的稳定体系叫做溶液。 液态溶液:盐水、糖水、酒精等 气态溶液:空气 固态溶液:合金
2. 溶液浓度的表示方法 a. 质量摩尔浓度
单位: mol· kg-1
nB bB = mA
nB C B= V
T/K
333 343 353 363 373 423
p/ kPa
19.9183 35.1574 47.3426 70.1001 101.3247 476.0262
c. 无论是固体还是液体,相同温度下蒸汽压大的 为易挥发性物质,蒸汽压小的为难挥发性物质。
蒸气压下降 实验证明:在相同温度下,当把
不挥发的非电解质溶入溶剂形成稀溶液 后,稀溶液的蒸气压比纯溶剂的蒸气压 低,这种现象称为溶液的蒸气压下降。
b. 物质的量浓度
单位:mol.dm-3
c. 摩尔分数
nB xB n总
d. 质量分数
mB B m总
e. 体积分数
VB B V总
f. 质量浓度
mB B V
【例1】 10.00 cm3 NaCl饱和溶液质量为
12.003g, 将其蒸干后得NaCl 3.173g。
计算:1.NaCl的溶解度s;
3. CNaCl
3.173 58.5 -1 = = 5.42 mol· L 10 103
3.173 58.5 -1 4. bNaCl = = 6.14 mol· kg (12.003 3.173) 103
3.173 58.5 3.173 (12.003 3.173) 58.5 18
5. X NaCl
= 0.099
X H2O 1 - X NaCl = 0.901
二、非电解质稀溶液的依数性
稀溶液有这样一组性质,这些性质 的大小只决定于稀溶液中溶质的浓度而 与溶质的本性无关,即只依赖于溶质离 子的数目,称为依数性。
1. 溶液的蒸气压下降 2. 溶液的沸点升高 3. 溶液的凝固点降低 4. 溶液的渗透压
纯溶剂
溶液
图 2- 2
纯溶剂和溶液蒸发-凝聚示意图
图2-3 纯溶剂与溶液蒸汽压曲线
拉乌尔定律
在一定温度下,稀溶液的蒸气压等于纯溶剂 的蒸气压与溶剂的摩尔分数的乘积。
P = PAΘxA ΔP = PAΘxB
拉乌尔定律也可以这样描述:“在一定温度 下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降值与 溶质的摩尔分数成正比,而与溶质的本性无关。
注:△Tb表示溶液的沸点升高值;
Tb表示溶液的沸点;
Tb*表示纯溶剂的沸点;
根本原因:蒸汽压下降
p po kpa 蒸 气 压 溶 剂 △p
p溶液<p纯溶剂,
B’
101.3kpa
A
B
溶 液 △Tb 温度
溶 液 的 沸 点 升 高 示 意 图
Tb*
Tb
拉乌尔根据实验结果得到如下的关系式:
△Tb=Kb· bB
1. 溶液的蒸气压下降 蒸发(evaporation)
液相 → 气相
凝结(condensation)
气相 → 液相
饱和蒸气压
在一定温度下,当液相蒸发的速率与 气相凝结的速率相等时,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。
H2O(l) H2O (g)
符号:p 单位:帕斯卡(Pa 或 kPa )
3.溶液的物质的量浓度CNaCl;
4.NaCl的质量摩尔浓度bNaCl;
5.NaCl及水的摩尔分数xNaCl和xH2O;
解:1.据溶解度计算公式:
S 3.173 1. S = 35.93 g S 100 12.003
2. ωNaCl = 3.173 = 0.2644 12 .003
a. 蒸汽压与液体的本性有关,一定温度下纯净 物质有一定的蒸汽压,不同物质有不同的蒸 汽压。
b. 蒸汽压与温度有关。温度升高蒸汽压增大。
表2-1 不同温度下水的蒸汽压
T/K
273 278 283 293 303 313 323
p/ kPa
0.6106 0.8719 1.2279 2.3385 4.2423 7.3754 12.3336
mB Δp KbB K M B mA mB MB K Δp mA
0.0697g 5.578kP a kg mol 0.891 2.32kP a kg 1000 188g mol1
1
2. 溶液的沸点升高
沸点:液体的蒸气压等于外界压力时的温度 当外压为101.325Kpa时的沸点称为正常沸点。 实验表明:难挥发非电解质溶液的沸点总是高于纯 溶剂的沸点。这一现象称为溶液的沸点升高 即: △Tb=Tb-Tb*
△pA= K· bB
此式表示:“在一定温度下,难挥发
非电解质稀溶液蒸气压的下降值,近似地
与溶液的质量摩尔浓度成正比。”
例2: 已知异戊烷C5H12的摩尔质量M = 72.15 g· mol-1, 在20.3℃的蒸气压为77.31 kPa。现将一难挥发性 非电解质0.0697g溶于0.891g异戊烷中,测得该溶 液的蒸气压降低了2.32 kPa。试求: ①异戊烷为溶剂时拉乌尔定律中的常数K; ②加入的溶质的摩尔质量。 解:
nB nB nB xB nA nB nA mA / M A
nB Δp p xB p M A p M AbB KbB mA
K p M A
所以对于异戊烷有: K = pΘMA = 77.31kPa×72.15g· mol-1
=5578kPa· g· mol-1 = 5.578kPa· kg· mol-1
kb/(K· kg· mol-1)
0.512
3.07 2.53 4.95 3.85 2.02 1.22
3. 溶液的凝固点降低 在 101.325 Kpa 下,纯液体和它的固相平 衡共存时的温度就是该液体的正常凝固点。 在此温度,液相蒸气压与固相蒸气压相等。
Kb是溶剂的沸点升高常数; bB是溶质的质量摩尔浓度。
此式表示:“难挥发非电解质稀溶液 的沸点升高值近似地与溶液的质量摩尔浓度 成正比,而与溶质的本性无关。”
几种溶剂的沸点和沸点升高系数
溶 剂
水
乙酸 苯 四氯化碳 氯仿 乙醚 乙醇
Tb* /K 373.15 391.05 353.25 349.87 334.35 307.85 315.55
第二章
非电解质稀溶液
一、溶液 二、非电解质稀溶液的依数性
Βιβλιοθήκη Baidu、溶液
1. 定义:一种物质分散到另一种物质中形成 的稳定体系叫做溶液。 液态溶液:盐水、糖水、酒精等 气态溶液:空气 固态溶液:合金
2. 溶液浓度的表示方法 a. 质量摩尔浓度
单位: mol· kg-1
nB bB = mA
nB C B= V
T/K
333 343 353 363 373 423
p/ kPa
19.9183 35.1574 47.3426 70.1001 101.3247 476.0262
c. 无论是固体还是液体,相同温度下蒸汽压大的 为易挥发性物质,蒸汽压小的为难挥发性物质。
蒸气压下降 实验证明:在相同温度下,当把
不挥发的非电解质溶入溶剂形成稀溶液 后,稀溶液的蒸气压比纯溶剂的蒸气压 低,这种现象称为溶液的蒸气压下降。
b. 物质的量浓度
单位:mol.dm-3
c. 摩尔分数
nB xB n总
d. 质量分数
mB B m总
e. 体积分数
VB B V总
f. 质量浓度
mB B V
【例1】 10.00 cm3 NaCl饱和溶液质量为
12.003g, 将其蒸干后得NaCl 3.173g。
计算:1.NaCl的溶解度s;
3. CNaCl
3.173 58.5 -1 = = 5.42 mol· L 10 103
3.173 58.5 -1 4. bNaCl = = 6.14 mol· kg (12.003 3.173) 103
3.173 58.5 3.173 (12.003 3.173) 58.5 18
5. X NaCl
= 0.099
X H2O 1 - X NaCl = 0.901
二、非电解质稀溶液的依数性
稀溶液有这样一组性质,这些性质 的大小只决定于稀溶液中溶质的浓度而 与溶质的本性无关,即只依赖于溶质离 子的数目,称为依数性。
1. 溶液的蒸气压下降 2. 溶液的沸点升高 3. 溶液的凝固点降低 4. 溶液的渗透压
纯溶剂
溶液
图 2- 2
纯溶剂和溶液蒸发-凝聚示意图
图2-3 纯溶剂与溶液蒸汽压曲线
拉乌尔定律
在一定温度下,稀溶液的蒸气压等于纯溶剂 的蒸气压与溶剂的摩尔分数的乘积。
P = PAΘxA ΔP = PAΘxB
拉乌尔定律也可以这样描述:“在一定温度 下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降值与 溶质的摩尔分数成正比,而与溶质的本性无关。
注:△Tb表示溶液的沸点升高值;
Tb表示溶液的沸点;
Tb*表示纯溶剂的沸点;
根本原因:蒸汽压下降
p po kpa 蒸 气 压 溶 剂 △p
p溶液<p纯溶剂,
B’
101.3kpa
A
B
溶 液 △Tb 温度
溶 液 的 沸 点 升 高 示 意 图
Tb*
Tb
拉乌尔根据实验结果得到如下的关系式:
△Tb=Kb· bB
1. 溶液的蒸气压下降 蒸发(evaporation)
液相 → 气相
凝结(condensation)
气相 → 液相
饱和蒸气压
在一定温度下,当液相蒸发的速率与 气相凝结的速率相等时,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。
H2O(l) H2O (g)
符号:p 单位:帕斯卡(Pa 或 kPa )