第二章 非电解质稀溶液.
无机化学习题解答
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《无机化学》习题解答第一章 溶液和胶体1. 求0.01㎏NaOH 、0.10㎏(2Ca 2+)、0.10㎏(21Na 2CO 3)的物质的量。
解:M (NaOH )= 40g·mol -1 M (2Ca 2+)= 80g·mol -1 M (21Na 2CO 3)= 53g·mol -1 它们的物质的量分别为()(NaOH)0.011000(NaOH) 0.25mol (NaOH)40m n M ⨯===()2+2+2+(2Ca )0.101000(2Ca ) 1.25mol (2Ca )80m n M ⨯=== ()2323231( Na CO )10.1010002( Na CO ) 1.89mol 1253( Na CO )2m n M ⨯===2. 将质量均为5.0g 的NaOH 和CaCl 2分别溶于水,配成500mL 溶液,试求两溶液的ρ(NaOH)、c (NaOH)、ρ(21CaCl 2)和c (21CaCl 2)。
解:M (NaOH )= 40g·mol -1 M (21CaCl 2)= 55.5g·mol -1()-1(NaOH) 5.0(NaOH)10.0g L 0.5m V ρ===⋅()-1(NaOH)10.0(NaOH)0.25mol L (NaOH)40c M ρ===⋅ ()2-121(CaCl )1 5.02(CaCl )10.0g L 20.5m V ρ===⋅ ()2-1221(CaCl )110.02(CaCl )0.18mol L 1255.5(CaCl )2c M ρ===⋅3. 溶液中KI 与KMnO 4反应,假如最终有0.508gI 2析出,以(KI +51KMnO 4)为基本单元,所消耗的反应物的物质的量是多少?解:题中的反应方程式为10KI + 2KMnO 4 +8H 2SO 4 = 5I 2 + 2MnSO 4 + 6K 2SO 4 + 8H 2O将上述反应方程式按题意变换为KI +51KMnO 4 +54H 2SO 4 =21I 2 +51MnSO 4 +53K 2SO 4 +54H 2O1mol 21moln (KI +51KMnO 4)mol 0.508254mol则所消耗的反应物的物质的量为n (KI +51KMnO 4)= 2×0.508254= 0.004(mol )4. 静脉注射用KCl 溶液的极限质量浓度为2.7g·L -1,如果在250 mL 葡萄糖溶液中加入1安瓿(10 mL)100 g·L -1KCl 溶液,所得混合溶液中KCl 的质量浓度是否超过了极限值?解:混合溶液中KCl 的质量浓度()-1(KCl)1000.010(KCl) 3.85g L 0.2500.010m V ρ⨯===⋅+ 所得混合溶液中KCl 的质量浓度超过了极限值。
习题参考 第二章 稀溶液的依数性
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第二章 稀溶液的依数性 首 页 难题解析 学生自测题 学生自测答案 章后习题答案 难题解析 [TOP]例 2-1 已知异戊烷C 5H 12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 。
(1)试求出异戊烷为溶剂时Raoult 定律中的常数K ;(2)求加入的溶质的摩尔质量。
解 (1)AA B AB B A B B M m n n n n n n X =≈+= B B A 0A AB 0B 0ΔKb b M p M m n p x p p ==== K = p 0M A 对于异戊烷有 K = p 0M A = 77.31 kPa×72.15 g·mol -1=5578 kPa·g·mol -1 = 5.578 kPa·kg·mol -1(2)AB B B Δm M m K Kb p == 11A B B mol g 188kg 10000.891kPa 32.2g 0697.0mol kg kPa 578.5Δ--⋅=⨯⋅⋅=⋅=m p m K M 例2-2 一种体液的凝固点是-0.50℃,求其沸点及此溶液在0℃时的渗透压力(已知水的K f =1.86 K·kg·mol -1,K b =0.512K·kg·mol -1)。
解 稀溶液的四个依数性是通过溶液的质量摩尔浓度相互关连的,即RTK T K T K p b ∏≈===f f b b B ΔΔΔ 因此,只要知道四个依数性中的任一个,即可通过b B 计算其他的三个依数性。
B f f b K T =∆11-f f B kg mol 269.0mol kg K 86.1K 500.0Δ-⋅=⋅⋅==k T b K 138.0kg mol 269.0mol kg K 512.0Δ-1-1B b b =⋅⨯⋅⋅==b k T 故其沸点为100+0.138 = 100.138℃ 0℃时的渗透压力 RT b cRT B ≈=∏ = 0.269mol·L -1×8.31J·K -1·mol -1×273K = 0. 269mol·L -1×8.31kPa·L·K -1·mol -1×273K = 610 kPa 例2-3 按溶液的凝固点由高到低的顺序排列下列溶液: ① 0.100mol·kg -1的葡萄糖溶液 ② 0.100mol·kg -1的NaCl 溶液 ③ 0.100mol·kg -1的尿素溶液 ④ 0.100mol·kg -1的萘的苯溶液 解 这里要考虑多种因素:溶剂的凝固点、溶剂的摩尔凝固点降低常数、溶液的质量摩尔浓度、溶质是电解质还是非电解质。
基础化学第02章
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渗透压示意图
溶液的渗透压与浓度、 溶液的渗透压与浓度、温度的关系 —范托夫公式: 范托夫公式: 范托夫公式 ΠV=nRT 或 Π=cRT 注意: 注意: R的取值:当Π的单位为 的取值: 的单位为kPa,V的单位为 的取值 的单位为 , 的单位为 值为8.314 kPa·L·K-1·mol-1。 升(L)时,R值为 时 值为 n、c的含义:溶质粒子数或溶质粒子浓度 、 的含义 的含义: 公式意义:在一定温度下, 公式意义 在一定温度下,稀溶液的渗透压与 在一定温度下 单位体积溶液中所含溶质的粒子数(分子 单位体积溶液中所含溶质的粒子数 分子 数或离子数)成正比 而与溶质的本性无关。 成正比, 数或离子数 成正比,而与溶质的本性无关。
P = P*A (1- xB ) P = P*A - P*A xB P*A - P = P*A xB
P*A-P = △P = P*A xB
△P 表示溶液的蒸汽压下降。 表示溶液的蒸汽压下降。
8
当 溶 液 很 稀 时 , nA>>nB , nA + nB ≈ nA , 因此
n (B) x(B)= n (A)+ n (B) ∆p = pA* = pA*
n (B) = n (A) n (B) n(A) n (B) m(A)/ M (A)
9
= pA* M (A) b (B)
∆P = K ⋅ b B
一定温度下, 一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的 蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度成正比, 蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度成正比, 而与溶质的本性无关。 溶质的本性无关 而与溶质的本性无关。
23
对于电解质溶液,范托夫定律应写成: 对于电解质溶液,范托夫定律应写成: 电解质溶液 定律应写成 Π = icbRT 请大家比较下列两组物质的渗透压: 请大家比较下列两组物质的渗透压: (1) 0.2mol·L-1葡萄糖溶液与 葡萄糖溶液与0.2mol·L-1蔗糖溶液 (2) 0.2mol·L-1NaCl溶液与 溶液与0.2mol·L-1葡萄糖溶液 溶液与
基础化学第二章
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p = p 0 x A = 2.34kPa × 0.991 = 2.32kPa
对于尿素,同理可求得: 对于尿素,同理可求得:
3.00g nB = = 0.0500mol −1 60.0g ⋅ mol
5.56mol xA = = 0.991 5.56mol + 0.0500mol
p = p x A = 2.34kPa × 0.991
二、凝固点下降(freezing point depression) )
凝固点T (一) 凝固点 f (freezing point) ) 定义:物质的固、液共存时的温度*。 定义:物质的固、 或液相的蒸气压与固相的蒸气压相等时的温度 时的温度。 或液相的蒸气压与固相的蒸气压相等时的温度。 纯水的凝固点为273.0K, 又叫冰点*。 又叫冰点 纯水的凝固点为
图2-3 渗透现象和渗透压
渗透( 渗透(osmosis*):溶剂分子透过半透膜从纯溶 剂进入溶液(或从稀溶液向浓溶液)的净迁移。 剂进入溶液(或从稀溶液向浓溶液)的净迁移。 渗透现象产生的条件: 渗透现象产生的条件: (1)半透膜的存在 (2)浓度差 渗透方向:溶剂分子总是从浓度小的溶液( 渗透方向 : 溶剂分子总是从浓度小的溶液 ( 或纯溶 剂)通过半透膜向浓度大的溶液渗透 渗透的目标:缩小溶液的浓度差。 渗透的目标 : 缩小溶液的浓度差 。 结果使浓度趋 于平均化。 于平均化。 渗透平衡: 渗透平衡:单位时间内溶剂分子进出半透膜数目 相等的状态。渗透现象不再发生( 相等的状态。渗透现象不再发生(图2-3示) 示
第二章 稀溶液的依数性
依数性* (coligative properties): : 只与溶质粒子的的数目有关, 只与溶质粒子的的数目有关,而与溶质的本性无 关的性质。又称稀溶液的通性 关的性质。又称稀溶液的通性 依数性包括:溶液的蒸气压下降、 依数性包括:溶液的蒸气压下降、溶液的沸点升 高、凝固点降低和溶液的渗透压。 凝固点降低和溶液的渗透压。
第二章 稀溶液的依数性
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第一节 溶液的蒸汽压下降
2. 溶液的蒸汽压下降
∵
xA+ xB =1
p= po xA = po(1- xB)= po - po xB
∴
po- p = po xB
令
Δp = po- p
有
Δp = po xB
Δp表示溶液的蒸汽压下降。 Δp≥0。
临床给病人补液时,要特别注意补液的浓度和渗透压,否 则可能造成严重的医疗事故。因为细胞膜实质就是半透膜, 通过红细胞在不同浓度的溶液中的变化说明这一点。
实验1: 将正常红细胞置入0.15mol·L-1NaCl溶液
红细胞既不胀大,也不缩小, 形态保持正常。
实验2: 将正常红细胞置入0.10mol·L-1NaCl溶液
固、液两相蒸汽压 相等时的温度 。 • 纯水的凝固点(273 K)又称为冰点, 在此温度水和冰的 蒸汽压相等。
第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低
二. 溶液的凝固点降低 • 曲线(3)是溶液的理
想冷却曲线 • 曲线(4)是实验曲线。
溶液的凝固点是指 刚有溶剂固体析出 的温度Tf。
第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低
解
M
(CON2
H
4
)
1.86
K kg mol-1 250 g 0.079
0.638 K
g
0.060 kg mol-1 60 g mol-1
M r 60
凝固点下降的应用实例
i. 冬天在汽车水箱中加甘油或乙二醇降低水的凝固点, 防止水箱炸裂;积雪路面洒盐防滑。
ii. 盐和冰的混合物可做冷却剂:冰浴,冷冻食品的 运输。 30gNaCl+100g水:250.6K 42.5gCaCl2+100g水:218K
第二章稀薄溶液的依数性
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二、溶液的 渗透压力与浓度、温度的关系 定义:为维持只允许溶剂通过的膜所 隔开的溶液与溶剂之间的渗透平衡而 需要的额外压力。 符号:∏
渗 透 压 力
单位: Pa(帕)或 kPa(千帕)
van’t Hoff 渗透压力方程式: ∏ = cB R T
注意: ∏的单位!
∏
cB
R
T
Pa
kPa
mol· m-3
H2O(l)
凝聚(condensation)
H2O (g)
蒸气压:与液相处于平衡时的蒸气所具
有的压力称为该温度下的饱和蒸气压。
蒸气压的符号:p;
单位:Pa(帕)或 kPa
易挥发性物质:相同温度下蒸气压大的物 质; 难挥发物质:相同温度下蒸气压小的物质。
蒸气压的特点: *与液体的本性有关;
*随温度的升高而增大;
(一)液体的沸点
定义:液体的蒸气压等于外界压力时的温 度。 正常沸点:在外压为101.325kPa下的液体 沸点称为正常沸点。 (二)溶液的沸点升高 定义:难挥发非电解质稀溶液的沸点高于纯 溶剂的沸点,这一现象称为溶液的沸点升高。
原因:溶 的蒸气 压低于纯 溶剂的蒸 气压。
pθ
纯溶剂 固态 纯溶剂
*固体的蒸发称为升华,多数固体的蒸 气压较小且也随温度升高而增大。
二、溶液的蒸气压下降——Raoult定律
实验结果:含有难挥发性溶质溶液的蒸气
压总是低于同温度纯溶剂的蒸气压。
原因:*动力学
*平衡移动原理
Raoult定律: p = p0 xA 因为xA = 1 - xB,则有: (1)
△ p = p 0 - p = p0 x B
血浆中的大分子物质形成的渗透压力。
由于间隔血液与组织液的毛细血管壁除了水分 子能通过外,各种盐类的离子也能通过,只有蛋白 质等胶体物质的大分子或大离子不能通过,所以胶
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无机化学电子书免费下载中文版无机化学第一篇无机化学基本内容、基本理论第一章绪论第一节化学发展简史一、古代化学二、近代化学三、现代化学第二节无机化学简介一、无机化学的研究内容二、无机化学与药学三、无机化学的发展前景第二章非电解质稀溶液第一节溶液浓度的表示方法一、质量摩尔浓度二、物质的量浓度三、摩尔分数四、其他浓度表示方法(自学) 五、各浓度之间的换算(自学) 第二节非电解质稀溶液的依数性一、溶液的蒸气压下降二、溶液的沸点升高三、溶液的凝固点降低四、溶液的渗透压五、依数性的应用(阅读)本章小结习题第三章化学平衡第一节化学反应的可逆性和化学平衡一、化学反应的可逆性二、化学平衡第二节标准平衡常数及其计算一、标准平衡常数二、有关化学平衡的计算第三节化学平衡的移动一、浓度对化学平衡的影响二、压力对化学平衡的影响三、温度对化学平衡的影响四、选择合理生产条件的一般原则本章小结习题第四章电解质溶液第一节强电解质溶液理论一、电解质溶液的依数性二、离子氛与离子强度三、活度与活度系数第二节弱电解质的电离平衡一、水的电离与溶液的pH值(自学)二、一元弱酸、弱碱的电离平衡三、多元弱酸的电离第三节缓冲溶液一、缓冲作用原理二、缓冲溶液的pH值计算三、缓冲容量四、缓冲溶液的选择和配制五、血液中的缓冲系和缓冲作用六、缓冲溶液在控制药物稳定性中的应用第四节盐类水解一、各类盐的水解二、影响水解平衡移动的因素第五节酸碱的质子论与电子论(自学)一、酸碱质子论二、酸碱的电子论简介本章小结习题第五章难溶电解质的沉淀-溶解平衡第一节溶度积和溶解度一、溶度积常数二、溶度积和溶解度的关系(课堂讨论)三、溶度积规则第二节沉淀-溶解平衡的移动一、沉淀的生成二、沉淀的溶解三、同离子效应与盐效应第三节沉淀反应的某些应用(阅读)一、在药物生产上的应用二、在药物质量控制上的应用三、沉淀的分离本章小结习题第六章氧化还原反应第一节基本概念(课堂讨论) 一、氧化还原反应的实质二、氧化值第二节氧化还原反应方程式的配平一、离子-电子法(半反应法)二、氧化值法(自学)第三节电极电势一、原电池和电极电势二、影响电极电势的因素——能斯特方程式三、电极电势的应用四、氧化还原平衡及其应用五、元素电势图及其应用本章小结习题第七章原子结构与周期系第一节核外电子运动的特征(自学)一、量子化特性二、波粒二象性第二节核外电子运动状态的描述——量子力学原子模型一、薛定谔方程二、波函数和原子轨道(轨函)三、四个量子数四、概率密度和电子云五、波函数和电子云的空间形状第三节原子核外电子排步和元素周期系一、多电子原子的原子轨道能级二、原子核外电子的排布与电子结构三、原子的电子层结构和元素周期系第四节元素某些性质的周期性(自学)一、原子半径二、电离势三、电子亲和势四、元素的电负性本章小结习题第八章化学键与分子结构第一节离子键(自学)一、离子键的形成二、离子键的特征三、离子的特征四、离子晶体第二节现代共价键理论一、价键理论二、杂化轨道理论三、价层电子对互斥理论(阅读)四、分子轨道理论五、键参数(自学) 第三节键的极柱与为子的极性(阅读)一、键的极性二、分子的极性和偶极矩第四节分子间的作用力与氢键(课堂讨论)一、分子间的作用力二、氢键第五节禹子的极化(自学)一、离子极化的定义二、离子的极化作用三、离子的变形性四、相互极化作用五、离子极化对化合物性质的影响六、化学键的离子性本章小结习题第九章配位化合物第一节配位化合物的基本概念一、配位化合物的定义二、配合物的组成三、配合物的命名四、配位化合物的类型第二节配合物的化学键理论一、价键理论二、晶体场理论第三节配位化合物的稳定性一、配位化合物的稳定常数二、影响配位化合物稳定性的因素(阅读) 三、软硬酸碱规则与配离子稳定性(阅读)第四节配合平衡的移动一、配合平衡与酸碱电离平衡二、配合平衡与沉淀-溶解平衡三、配合平衡与氧化还原平衡四、配合物的取代反应与配合物的“活动性”第五节配位化合物的应用(自学)一、检验的特效试剂二、作掩蔽剂、沉淀剂三、在医药方面的应用四、在生化方面的应用本章小结习题第二篇元素化学第十章 s区和p区元素第一节 s区元素(自学) 一、碱金属和碱土金属的通性二、碱金属和碱土金属的化合物第二节 p区元素一、卤族元素二、氧族元素三、氮族元素四、碳族元素五、硼族元素本章小结习题第十一章 d区和ds区元素第一节 d区元素一、d区元素的通性二、d区元素的化合物第二节 ds区元素一、ds区元素的通性二、ds区元素的化合物本章小结习题第三篇拓展内容第十二章矿物药第一节矿物药的发展简史第二节矿物药的分类第三节矿物药的研究现状及发展前景一、矿物药研究现状二、矿物药的发展前景第十三章金属配合物在医药中的应用第一节金属配合物与疾病一、有害配体毒害作用的产生二、有害物质破坏金属配合物的正常状态三、金属离子间的相互交换反应四、有害金属离子与生物配体的配位作用第二节金属配合物的解毒作用一、巯基类解毒剂二、依地酸二钠钙及其类似物解毒剂三、青霉胺第三节抗肿瘤金属配合物一、铂系金属配合物二、金属茂配合物三、烷基化试剂的金属配合物四、希佛碱-金属配合物五、有机锗配合物六、有机锡配合物第四节抗癌金属配合物的选择与研究第十四章生物无机化学基本知识第一节生物无机化学研究的内容和方法第二节生物体内的重要配体一、氨基酸、肽和蛋白质二、核苷、核苷酸与核酸三、卟啉类化合物四、生物金属螯合物第三节生命元素一、生物体内元素的分类二、生物体内必需元素的生物功能三、微量元素与地方病第四节生物无机化学研究现状与展望一、生物无机化学基本反应规律的研究二、金属离子与细胞的相互作用三、微量元素的生物无机化学研究四、金属蛋白和金属酶的研究五、环境生物无机化学的研究进展第五节中医药微量元素研究与展望第十五章纳米技术、纳米材料与中医药第一节纳米技术与纳米材料一、纳米与纳米技术二、纳米材料三、纳米材料的奇异特性四、纳米材料的制备第二节纳米技术与医药学、中医药一、纳米技术与医药学的发展二、纳米技术与中医药的发展三、纳米中药制剂的设计与生产附录附录一中华人民共和国法定计量单位附录二常用的物理常数和单位换算附录三无机酸、碱在水中的电离常教(298K) 附录四难溶化合物的溶度积(291,298K)附录五标准电极电势表(298K) 附录六配离子的稳定常数(293,298K) 附录七化学元素相对原子质量(1993年) 附录八常用希腊字母的符号及汉语译音下面是诗情画意的句子欣赏,不需要的朋友可以编辑删除!!谢谢1. 染火枫林,琼壶歌月,长歌倚楼。
无机化学教材习题答案
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答
23.判断下列各组分子之间存在着什么形式的分子间作用力?
①苯和CCl4;②氦和水;③CO2气体;④HBr气体;⑤甲醇和水。
答
24.试判断Si和I2晶体哪种熔点较高,为什么?
答
第五章
1.说出BaH2,SiH4,NH3,AsH3,PdH0.9和HI的名称和分类?室温下各呈何种状态?哪种氢化物是电的良导体?
NaF,AgBr,RbF,HI,CuI,HBr,CrCl。
答
6.如何理解共价键具有方向性和饱和性?
答
7.BF3是平面三角形的几何构型,但NF3却是三角的几何构型,试用杂化轨道理论加以说明。
答
8.指出下列化合物合理的结构是哪一种?不合理结构的错误在哪里?
(a)
(b)
(c)
答
N2O存在
9.在下列各组中,哪一种化合物的键角大?说明其原因。
答
(5)按斯莱脱规则计算K,Cu,I的最外层电子感受到的有效核电荷及相应能级的能量。
答
(6)根据原子结构的知识,写出第17号、23号、80号元素的基态原子的电子结构式。
答
(7)画出s,p,d各原子轨道的角度分布图和径向分布图,并说明这些图形的含意。
答见课本65页
s电子云它是球形对称的。
p电子云它是呈无柄的桠铃形。
答
2.如何利用路易斯结构和价层电子对互斥理论判断H2Se,P2H4,H3O+的结构?
答
3.写出工业制氢的三个主要化学方程式和实验室中制备氢气最简便的方法?
答
4.He在宇宙中丰度居第二位,为什么在大气中He含量却很低?
答
5.哪种稀有气体可用作低温制冷剂?哪种稀有气体离子势低,可做放电光源需要的安全气?哪种稀有气体最便宜?
无机化学-溶液讲义
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溶液分类
以体系所处状态分——
1.气态溶液:如新鲜的空气 2.固态溶液:① 气态溶质,如氢溶解在钯中;
② 液态溶质,如汞和金属的合金(汞齐); ③ 固态溶质,如钢铁 ; 3.液态溶液:① 气态溶质,如氧溶解在水中; ② 液态溶质,以量多者为溶剂; ③ 固态溶质,如NaCl水溶液;
溶解过程
特殊的物理化学过程 1.相互分散(interspersion) 2.溶剂化作用(solvation)
注意:溶液的凝固,开始析出的是溶剂的固体( 不含溶质),溶质加到溶剂中,液相的蒸气压下 降,但固相的蒸气压不变。
蒸气压曲线
p溶液< p冰,所 以 在 273K 时 , 溶液无法凝固
p冰 p溶液
溶液的凝 固点降低
降温, p冰↓,最 终 p冰=p溶液
难挥发溶质的溶液,在不断的沸腾过程 中,沸点、凝固点是否恒定?
例 题
注意:稀水溶液中,cB≈bB
Q cB
nB V
nB m
nB mA
bB
第二节 非电解质稀溶液的通性
• 一、难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降 • 二、难挥发非电解质稀溶液的沸点升高 • 三、非电解质稀溶液的凝固点降低 • 四、 稀溶液的渗透压力
稀溶液的通性(依数性)
依数性(Colligative properties) 取决于所含溶质的粒子浓度,而与溶质本身的性质无关; 讨论范围:难挥发非电解质稀溶液
数学表达式为:
ΔTb = kbbB
沸点升高系数
表 1-3 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02章 稀溶液
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二、溶液的凝固点降低 (freezing point depression)
㈠ 纯液体的Tf 0
Tf : 物质的液相和固相具有相同蒸气压而能平衡 共存时的温度 。
18
㈡
溶液的凝固点降低 现象:Tf0 > Tf 规律:△Tf = Tf0 - Tf =Kf·B b
Kf为凝固点降低 常数,
水:1.86 K•kg•mol-1
液
相
溶液的气、液 平衡体系
11
2. Raoult Law(1887法国 )
对于难挥发的非电解质的稀溶液,其溶液 的蒸汽压(用 p 表示)与p°及溶剂xA之间有 如下定量关系,在一定温度下, p = p° . xA ; ;
p° - p = △p = K . bB
浓度很低的水溶液,数值上 cb≈bB △p = K . cB
35
van′t Hoff公式是Π = cBRT ,它指出了渗透 压力与温度、浓度的关系。 在一定温度下要使膜两边的溶液达到渗透平 衡,两溶液的渗透浓度必须相等。医学将渗透浓 度为280~320 mmol· -1的溶液称为等渗溶液。 L 电解质溶液的依数性公式为 ΔTb = iKb bB ; ΔTf =iKf bB; Π = icRT ≈ ibB RT i 称为校正因子。 血浆中的晶体渗透压和胶体渗透压分别具有 重要的生理功能。 四种依数性之间关系密切,测出一种依数性 则可以求出另一种依数性。 利用依数性如凝固点降低或溶液的渗透压力 可以测定物质的相对分子质量。
29
4、等渗、高渗、低渗溶液
(isotonic,hypertonic, hypotonic, solution) 临床标准:280~320mmol.L-1 例如:生理盐水等 5、临床应用: 1)用渗透压计测定体液的渗透压(渗透浓度) 2)大量输液要遵循等渗原则。为什么? 分析细胞在不同渗透浓度的溶液中的形态与功能变化。
习题参考-第二章-稀溶液的依数性
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第二章 稀溶液的依数性 首 页 难题解析 学生自测题 学生自测答案 章后习题答案 难题解析 [TOP ]例 2-1 已知异戊烷C 5H 12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.(1)试求出异戊烷为溶剂时Raoult 定律中的常数K ;(2)求加入的溶质的摩尔质量。
解 (1)AA B AB B A B B M m n n n n n n X =≈+= B B A 0A AB 0B 0ΔKb b M p M m n p x p p ==== K = p 0M A 对于异戊烷有 K = p 0M A = 77。
31 kPa×72.15 g·mol -1=5578 kPa·g·mol -1 = 5.578 kPa·kg·mol —1(2)AB B B Δm M m K Kb p == 11A B B mol g 188kg 10000.891kPa 32.2g 0697.0mol kg kPa 578.5Δ--⋅=⨯⋅⋅=⋅=m p m K M 例2-2 一种体液的凝固点是-0。
50℃,求其沸点及此溶液在0℃时的渗透压力(已知水的K f =1。
86 K·kg·mol -1,K b =0。
512K·kg·mol -1)。
解 稀溶液的四个依数性是通过溶液的质量摩尔浓度相互关连的,即RTK T K T K p b ∏≈===f f b b B ΔΔΔ 因此,只要知道四个依数性中的任一个,即可通过b B 计算其他的三个依数性。
B f f b K T =∆11-f f B kg mol 269.0mol kg K 86.1K 500.0Δ-⋅=⋅⋅==k T b K 138.0kg mol 269.0mol kg K 512.0Δ-1-1B b b =⋅⨯⋅⋅==b k T 故其沸点为100+0.138 = 100。
第二章 稀溶液的依数性
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应用
1、推算溶质的摩尔质量
Tf Kf bB
同理可推出
Kf
mB / M B mA
MB
Kf
mB Tf mA
MB
Kb
mB Tb mA
MB
K
mB P mA
凝固点降低 法 沸点升高法
溶液
溶剂
对于溶剂,形同虚设
溶液
溶剂
阻止了溶质的扩散
2、渗透现象:
溶剂分子通过半透膜发生的表面上单方向的迁移。
渗透方向:从稀溶液向浓 产生条件 溶液进行。
有半透膜 膜两侧有浓度差
额外的外压
P
P 溶液
溶剂
溶液
溶剂
渗透平衡
有半透膜 膜两侧有浓度差 膜两侧有合适的压力差
一种
渗透压力 外压
为了维持渗透平衡,必须在溶液液面上施加一超额的压力。
Raoult定律
在一定温度下,难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压等于纯
溶剂的蒸气压(P0)乘以溶液中溶剂的摩尔分数(χA )。
p P0A
由于: A B 1
所以: 即:
p p0 1 B
p p0B
p0 p p0B
对于稀溶液 B bB
p KbB
表明 :
稀溶液的蒸气压下降与溶液的质量摩尔浓度成正比 。即 难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降只与一定量的溶 剂中所含溶质的微粒数有关,而与溶质的本性无关。
是溶液蒸气压下降的直接结果
P (k Pa)
100
纯水
水溶液
△Tb
373
TB
非电解质稀溶液
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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。
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。
即: △Tb=Tb-Tb*
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溶液<p纯溶剂,
p
po
kpa △p 蒸
气
压溶 剂 溶 液
溶
101.3kpa
液
A
B’
的
沸
点
B
升 高
△Tb
示 意
图
温度
Tb* T b
拉乌尔根据实验结果得到如下的关系式:
△Tb=Kb·bB
1.2279
293
2.3385
303
4.2423
313
7.3754
323
12.3336
T/K
p/ kPa
333
19.9183
343
35.1574
353
47.3426
363
70.1001
373
101.3247
423
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。
解:
xB
nB nA nB
nB nA
nB mA / M A
Δp
p xB
AbB
KbB
K p M A
基础化学答案第02
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学生自测答案一、判断题1.√2.√3.×4.×5.√二、选择题三、填空题1. (1) 难挥发性 (2)非电解质 (3) 稀溶液2.(4)溶液的蒸气压下降 (5)沸点升高 (6)凝固点降低 (7)溶液的渗透压力。
3.(8)存在半透膜 (9)膜两侧单位体积中溶剂分子数不等 (10)从纯溶剂向溶液 (11)从稀溶液向浓溶液四、问答题F M 探索溶液蒸气压下降的规律。
对于难挥发性的非电解质稀溶液,他得出了如下经验公式:p = p o x A 又可表示为Δp = p o - p = K b BΔp 是溶液蒸气压的下降,比例常数K 取决于p o 和溶剂的摩尔质量M A 。
这就是Raoult 定律。
温度一定时,难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度b B 成正比,而与溶质的本性无关。
在水中加入葡萄糖后,凝固点将比纯水低。
因为葡萄糖溶液的蒸气压比水的蒸气压低,在水的凝固点时葡萄糖溶液的蒸气压小于冰的蒸气压,两者不平衡,只有降低温度,才能使溶液和冰平衡共存。
2. 这里一个重要问题就是使补液与病人血浆渗透压力相等,才能使体内水分调节正常并维持细胞的正常形态和功能。
否则会造成严重后果。
五、计算题1.11-4L mol 6149.0mol g 48.53L 0020.0g160.0Cl)(NH -⋅=⋅⨯=c-1-1-14os L mmol 2.299mol mmol 00012L mol 6149.0Cl)(NH ⋅=⋅⨯⨯⋅=c红细胞行为正常。
2. AB B f B f f 1000m M m K b K T ⋅⋅⋅==∆ 1-1-1f A B f B mol g 5.123g04.19K 245.0kg g 0001g 0113.0mol kg K 10.5Δ0001-⋅=⨯⋅⨯⨯⋅⋅=⋅⋅⋅=T m m K M 磷分子的相对分子质量为所以,磷分子中含磷原子数为:499.397.305.123≈= 章后习题答案习题1.水在20℃时的饱和蒸气压为 kPa 。
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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. 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
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。
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
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
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。
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
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。
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*
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
一、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
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;
△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:
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
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
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