第四章 稀溶液依数性 思考题

1 2 2 I c1 z1 c2 z 2 2
c 某种离子的浓度 z 某种离子的电荷


例题：求下列溶液的离子强度 1）0.1mol/LCaCl2溶液。 2）0.1mol/LHCl溶液与0.1mol/LMgCl2溶 液等体积混合. 3) 0.1mol/LNaAc溶液与0.1mol/LHAc溶液 等体积混合. 4) 0.1mol/LHCl溶液与0.1mol/L葡萄糖溶 液等体积混合.
273
Tf
f
T (K)
几种常用溶剂的凝固点降低常数
溶 剂 凝固点/K Kf
水
苯
273.0
278.5
1.86
4.90
醋 酸
樟 脑
289.6
452.8
3.90
39.7
萘
溴乙烯
353.0
283.0
6.90
12.5
3.凝固点降低法的应用：
1）推算溶质的摩尔质量
mB / M B Tf K f bB K f mA
p p nB n pM A B mA / M A mA
又：
nB bB mA
得：
p p M AbB KbB
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。 表明 ：
二、溶液的沸点升高 1．液体的沸点
•
•
等渗溶液: 溶液的渗透压在 280～320 m mol/L之间.
高渗溶液: 溶液的渗透压﹥ 320mmol/L
•
低渗溶液: 溶液的渗透压﹤ 280mmol/L
第三节 强电解质溶液理论
• • • • 电解质 • • •
强电解质
强酸 强碱 盐
弱酸
弱电解质 弱碱
强弱电解质溶解在水中形成溶液，共同特点是电离。 电离方程式的书写： 1、强电解质溶液：如 NaCl = Na+ + Cl溶液中没有电解质分子，只有电离出的阳离子、阴 离子。不存在平衡。 2、弱电解质溶液：如 HAc
2）冰盐浴：降低介质温度
mB M B Kf Tf mA
↓
3）防冻
四、溶液的渗透压 （一）渗透现象与渗透压 1．渗透现象：
Π
⑴ 产生条件
有半透膜 膜两侧有浓 度差
溶液
溶剂
溶液
溶剂
⑵ 渗透方向：从溶剂向溶
(a) 渗透现象 (b) 渗透压力
液或从稀溶液向浓溶 液进行渗透。
通过半透膜发生表面上单方 面的扩散现象
2．渗透压（）
达渗透平衡时溶液液面上的静压强
符号 ：
单位；Pa或kPa
3．渗透压方程（范徳荷夫公式）
V = nB RT 或 = cBRT
当溶液很稀时
∴
cB ≈ bB
≈ bBRT
4.渗透压力法测定高分子化合物的分子量
mB V n B RT RT MB
↓
mB MB RT V
电离 结合
Ac-
溶液中有未电离的电解质分子，还有电离出的阳离子、 阴离子。存在电离平衡。 要求：会写各种强、弱电解质的电离方程式。
第二节 电解质稀溶液的依数性 一、 电解质稀溶液的依数性
Tb iK b bB
Tf iK f bB
П =icBRT≈ibBRT i：校正因子 ,近似等于一“分子”电解质解离出的粒子个数
5.血浆总渗透压是多少,如何判断溶液的等渗、高渗、低渗.
第二节 稀溶液的依数性
溶液的性质分可分成两部分:
与溶质本性有关的性质(如溶液的导电性、颜色、溶解度)
与溶液的浓度有关的性质(如溶液的蒸气压、溶液的沸点、
溶液的凝 固点、溶液的渗透压等) 一. 溶液的蒸气压下降 1.溶剂的蒸气压(P0 )
水 (l)
五
渗透压在医学上的应用
（一）. 渗透浓度 定义:溶液中能产生渗透作用的 溶质粒子(分子和离子)总的 物质的量浓度.用Cos 表示.
Cos = i×CB×1000 (mmol/L)
【例 3-7】 计算 50.0g· L-1 葡萄糖溶液和生理盐水 的渗透浓度（用mmol· L-1表示）。 解：葡萄糖 (C6H12O6) 的摩尔质量为 180g· mol-1 ， 50.0g· L-1葡萄糖溶液的渗透浓度为： cos =
蒸发 凝聚
水 (g)
一定温度下，V蒸发=V凝聚时，此时 水面上的蒸气压称为该温度下水的饱 和蒸气压，简称蒸气压。
•影响液体蒸气压大小的因素： 2、溶液的蒸汽压 （P） 加入一种难挥发的非电解质 束缚一部分高能水分子 占据了一部分水的表面
温度：t↑，p ↑
P↓
3、溶液的蒸气压下降—拉乌尔定律
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（ XA）。
50 .0 1000 -1) = 278 ≈ 280 (mmol· L 180
NaCl的摩尔质量为 58 .5 g· mol-1，生理盐水 的渗透浓度为：
9.0 1000 cos = 2× = 308 (mmol· L58 .5 1)
（二）.溶液的等渗、高渗、低渗
• 1.血浆总渗透压:(晶体渗透压+胶体渗透压 ) • 正常人血浆总渗透压为:280 ～320 mm0l/L • 晶体渗透压力：小离子和小分子物质所产生的渗透压力 胶体渗透压力：高分子物质所产生的渗透压力 • 2.溶液的等渗、高渗、低渗
273K,101.3kPa
H2O(s)
PH2O(l) PH2O(s) 610.5Pa
2．溶液的凝固点降低 也是溶液蒸气压下降的直接结果
P (kPa)
A ：冰-水共存 水 0.61 冰 B ⊿Tt A 溶液 B ：冰-溶液共存
∵ ΔP ≈ K·bB ∴ ΔTf ≈ Kf·bB
Kf 称为凝固点降低常数
苯
三氯甲烷
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
353.2
333.2
2.53
3.63
萘
乙醚
491.0
307.4
5.80
2.16
• 3.应用： • 1）高压锅消毒及做饭菜。 • 2）有机化学合成中的减压蒸馏.
三、溶液的凝固点降低 1．液体的凝固点（freezing point）
在一定外压下，物质固、液两相平衡共存时的温度。
如：H2O(l)
由于：
p p xA
p p 1 xB
xA xB 1
p p p xB
所以： 即 ：
p p xB
表 明 ： 在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气
压下降与溶液中溶质的摩尔分数成正比。
对于稀溶液 ： n A >> n B 所以 ：
nB nB nB xB n A n B n A mA / M A
液体沸腾时的温度
( boiling point )
P
液
= P
大气
2．溶液的沸点升高
是溶液蒸气压下降的直接结果
P (k Pa)
101.3
纯水 水溶液 △TB
373
TB
T (K)
∵ ΔP ≈ K· bB ∴ ΔTB ≈ Kb• bB Kb 称为沸点升高常数
几种常用溶剂的沸点升高常数
溶 水 剂 沸点/K 373.0 Kb 0.52
四、离子的活度和活度系数
1. 活度（）：离子的有效浓度
=c
2. 活度系数
c 实际浓度
活度系数
一般 <1
当 c → 0 时（溶液极稀）
→1
lg ri 0.509Z i ( ) 1 I
2
I
第二节 稀溶液依数性 思考题
1.什么叫蒸气压?蒸气压大小与什么因素有关? 写出拉乌尔定律的三种表达式. 2.什么叫沸点?为什么溶液的沸点会升高?(作图说明). 写出沸点升高与溶液浓度关系的表达式.试说出它的应用. 3.什么叫凝固点?为什么溶液的凝固点会降低?(作图说明). 写出凝固点降低与溶液浓度关系的表达式.试说出它的应用. 4.说出溶液渗透方向和条件,写出范德荷夫公式和渗透浓度 的计算式.
几种强电解质的表观解离度(0.10mol· L-1, 298K)
电解质 KCl HCl HNO3 H2SO4 NaOH Ba(OH)2 ZnSO4 86 92 92 61 阴离子“氛” + 91 81 + 40
(%)
二、离子氛
+
+
+
+
+
阳离子“氛”
离子氛的存在使得自由离子运动受限
∴ 解离度 < 100% 三、离子强度（I） 称为表观解离度