第一章溶液

1 3 2 1 2
渗透压大小的顺序。
凝固点高低的顺序。
0.1mol· -3 NaCl dm
1mol· -3 C6H12O6 dm 16.021023
粒子数 20.16.021023
tf
小
大
将质量摩尔浓度均为0.10 mol· -1的BaCl2, HCl, HAc, 蔗糖水 kg 溶液的粒子数、蒸气压、沸点、凝固点和渗透压按从大到小 次序排序:
★防冻剂工作原理：
冬天为防止汽车水箱结冰，可加入甘油、乙二醇等以降低水 的凝固点，避免因结冰，体积膨胀而使水箱破裂。
★冷冻剂工作原理：
工业冷冻剂如在冰水中加氯化钙固体，由于溶液中水的蒸 气压小于冰的蒸气压，使冰迅速熔化而大量吸热，使周围 物质的温度降低。 食盐-冰 （30g NaCl + 100g H2O(s)） -22℃ CaCl2-冰（42.5g CaCl2 + 100g H2O(s)） -55℃
★溶质的物质的量浓度c
c
def
n V
物质的量浓度为溶质的物质的量除以混合物体积 如：0.1mol· -1 L
★溶质的质量B mA
质量摩尔浓度为溶质的物质的量除以溶剂的质量 如：0.1mol· -1 kg
★溶质的摩尔分数xi
xB
def
nB n A nB
xA xB 1
20℃ / (g· -3) cm
0.9982 1.0687 1.0012
①蒸气压下降
★蒸发： 能量较大的分子克服液体分子间的引力从表面逸出， 成为蒸气分子的过程。蒸发是吸热过程。 ★凝聚： 蒸气分子撞到液面，被液体分子所吸引而重新进入 液体中的过程。凝聚是放热过程。 蒸气压（饱和蒸气压）：在一定温度下，液体及其 蒸气达到相平衡时，蒸气所具有的压力称为该温度 下液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。
难挥发非电解质稀溶液有一定共同性和规律性。
稀溶液的通性
依数性
稀溶液蒸气压的下降; 沸点上升; 以溶剂为参数 凝固点下降; 渗透压。
溶液的几种性质 与水的比较
物质 纯水 0.5mol· -1糖水 kg 0.5mol· -1尿素水溶液 kg
Tb / ℃ 100.00 100.27 100.24
Tf / ℃ 0.00 -0.93 -0.94
xi为溶质i的物质的量除以混合物物质的量。
nA nA xA n A n B n总 nB nB xB nA nB n总
★溶质的质量分数w
w
def
m( B ) m
质量分数为溶质的质量与溶液总质量之比。
★溶质的质量浓度
i
def
i
i 定义为溶质的质量除以混合物的体积。
如：0.1kg· -3、0.01kg· -1 m L
在一定温度下达到如下相平衡：
蒸发
H2O(l)
凝聚
H2O(g)
H2O(g)所具有的压力 p(H2O)即 为该温度下水的蒸气压。373K 时，p(H2O)=101.325 KPa。
纯水的蒸气压示意图
思考：蒸气压与温度有没有关系？
答：相同溶剂温度升高，蒸气压增大。例如： p(H2O, l, 298K)=3167 Pa
电解质溶液的通性
电解质溶液也具有溶液的蒸汽压下降，沸点上升，凝 固点下降和溶液渗透压的通性。
拉乌尔定律不适用于电解质溶液——依数性与浓度的 定量关系不适用于电解质溶液。
电离理论认为电解质分子在水溶液中解离成离子，使 得溶液中的微粒数增大，故它们的蒸汽压、沸点、熔 点的改变和渗透压数值都比非电解质大。
练习
在纯水、以及浓度均为0.1 mol · -1的 kg
KCl、K2SO4、蔗糖（C12H22O11）、NaAc溶液中，
沸点最高的是 ？ 沸点最低的是
K2SO4 溶液
？纯水
凝固点最高的是 ？ 纯水
凝固点最低的是 ？K SO 溶液 2 4
【作业】
第12页：2、3、5。
下节课上课前交作业。 每章课后选择题和填空题自己在书上完成。
将8.40g的二苯甲酮溶于16.2g醋酸中，其凝固点为 278.5K，求二苯甲酮的分子量M。
nB mB 1 △f KfbKf t Kf mA M B mA
解： tf醋酸=289.6K，查表Kf(醋酸)=3.90
mB
t f K f b K f
3.90
M B 182
★蒸气压下降：
同一温度下，纯溶剂蒸气压与溶液的蒸气压之差叫
做溶液的蒸气压下降。用Δp表示。 p p p
溶液的浓度越大，蒸气压下降的越显著。 法国物理学家拉乌尔根据实验得出以下定量关系：

p p x( A)
★拉乌尔定律： 一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸气压（p） 等于纯溶剂的蒸气压（pθ）乘以该溶剂在溶液中的 摩尔分数[x(A)]，与溶质的本性无关。
8.40 MB 3
MB
mA
16.2 10
289 .6 278 .5
沸点和凝固点测定的应用
★测定分子的相对分子质量：
nB mB 1 △f KfbKf t Kf mA M B mA
以凝固点下降应用较多。因为kf＞kb，Δtf ＞Δtb，所以实验 误差较小，且凝固时有结晶析出，易于观察。
p(H2O, l, 373K)=101325 Pa
钟罩
纯水
糖水
同时把纯水和糖水放入钟罩内： 糖水体积增大，纯水体积减小。 ★原因：
难挥发的糖分子占据溶液的部分表面，减少了单位 时间内从溶液中逸出的溶剂分子数目。
难挥发非电解质稀溶液的蒸气压小于纯溶剂的蒸气压。
水有自发从蒸气压高处向蒸气压低处移动的趋势。 难挥发非电解质稀溶液的蒸气压小于纯溶剂的蒸气压。
第一章 溶液
第一节 溶液的浓度
溶液：
物质以分子、原子或离子状态分散于另一物质中所 组成的均匀分散体系。 两种或两种以上的物质所形成的混合物，这些物质 在分子层次上是均匀的，即分散程度达到分子水平。
溶液是均匀而又稳定的系统，高度分散的单相系统。
相：系统中物理和化学性质完全相同、均匀部分。
特征：相与相之间有明确的界面。 气体:无论几种气体只有1相即单相; 液体:互溶为1相；不互溶为多相； 固体:几种固体则为几相 (若互熔则为一相)。 思考：相数为多少?
★测定分子的相对分子质量： 例 如 ： 浓 度 为 0.00100mol· -1 的 某 高 分 子 物 质 kg （如蛋白质）的水溶液，其沸点升高的数值为 ΔTfp = 0.00186K，因此用沸点升高的方法测定是 十分困难的。若用渗透压法，则 π= cRT =（0.00100×103×8.314×298.15）Pa = 2.48×103 Pa 此数值可以很精确地测定。
p kb
k为只与溶剂性质有关的常数，b为质量摩尔浓度。
★拉乌尔定律： 难挥发、非电解质稀溶液的蒸气压下降，一定温度 下，近似与溶液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质 的种类无关。
②溶液的沸点上升和凝固点下降
★沸点： 当某一液体的蒸气压力等于外界压力时，液体就会 沸腾，此时的温度称为该液体的沸点，以tb表示。 ★凝固点（或熔点）： 物质的液相蒸气压力和固相蒸气压力相等时的温度， 以tf表示。 溶液浓度越大，蒸气压下降的越多，沸点上升越高， 凝固点下降的越显著。
p K b
Tb Kb b
依数性
四者均与浓度有关，只与溶液中 粒子数有关，与溶质的本质无关。
难挥发、非电解质稀溶液的通性。
T f K f b
n Π RT cRT V
电解质溶液也有蒸气压下降、沸点上升、凝固 点下降和渗透压等现象吗？ 有，但稀溶液定律所表达的这些依数性的定 量关系不适合于电解质。
p p p
Δp p p x( A) p [1 x( A)] p x( B)
★拉乌尔定律：

θ
θ
θ
θ
一定温度下，难挥发、非电解质稀溶液的蒸气压下 降与溶质的物质的量分数成正比。
nB nB θ p p ×x B p × p× nA nB nA
θ θ
θ nB nB p× ( p × M A )× k×b mA mA MA θ
解：
n RT cRT V
R = 8.314 J.mol-1· -1 K c=0.100 mol· -3=0.100103mol· -3 dm m
=cRT =0.10010 mol· m
3
-3 8.314Pa· 3· m mol-1· -1298K K
=248 kPa
渗透压测定的应用
★低熔合金的制备：
利用固态溶液凝固点下降原理，可制备许多有很大的实 用价值的合金。如33%Pb(mp.327.5℃)与67%Sn(mp.232℃) 组成的焊锡，熔点为180℃，用于焊接时不会使焊件过热， 还用作保险丝。又如自动灭火设备和蒸汽锅炉装置的伍 德合金，熔点为70℃，组成为Bi：50%、Pb：25%、Sn： 12.5%、Cd：12.5%。
1) 101.325kPa，273.15K(0℃)下，H2O(l)，H2O(g)和H2O(s) 共存。 3相（气、液、固各一相） 2) CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)，平衡时。 3相（气体1相，固体2相）
溶液浓度的表示方法:

物质的量浓度c


质量摩尔浓度b
摩尔分数xi 质量分数w 质量浓度ρB 体积分数φ
③溶液的渗透压
渗透现象——溶剂通过半透
膜进入溶液或溶剂从稀溶液通 过 半 透 膜进 入 浓 溶液 的 现 象 （单向扩散）
渗透压——为维持被半透膜
所隔开的溶液与纯溶剂之间的 渗透平衡而需要的额外压力。
V nRT 或
n RT cRT V