溶液和胶体-1

稀溶液的依数性
1. 溶剂蒸气压降低 2. 沸点升高 3. 凝固点降低 4. 渗透压
何谓依数性? 有哪些表现?
稀溶液的某些性质只与非挥发性溶质的质点数有关，而 与质点的性质无关。 主要表现在: 1.溶剂蒸气压降低 2.溶液沸点升高 3. 溶剂凝固点降低 4. 渗透压
溶液的蒸气压
在一定温度下，将纯水放在密闭容器中， 当凝聚速度与蒸发速度相等的平衡状态 时，水面上的蒸气浓度不再改变，这时， 水面上的蒸气压力称为饱和水蒸气压，简 称水蒸气压。
纯溶剂和稀溶液中溶剂的蒸气压如下图所示
pA
p外
B
*
定外压
设纯水的沸点为 溶液中水的沸点为
T b*
C C
*
Tb
稀溶液中，由于非挥发性溶 质的加入，使溶剂的蒸气压 下降，所以沸点要升高
ΔTb = Tb − Tb* > 0
B
T Tb T
溶液沸点升高示意图
* b
称为沸点升高值
溶液沸点升高的原因是溶液的蒸气压下降，而溶液的蒸气压 下降与溶液的质量摩尔浓度成正比，因此可认为稀溶液的沸 点升高也与溶液的质量摩尔浓度成正比，即
溶液和胶体
分散系统
分散系：一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种物质里所形 成的体系。 分散质(分散相)：被分散的物质 分散剂(分散介质)：把分散质分 散开来的物质
例如：云，牛奶，珍珠
按分散质粒子大小：
分子分散系（d<1nm） 分散系 胶体分散系（d约为1~100nm） 粗分散系（d>1000nm）
n ΔTf = K f b = K f 250 × 10−3 kg
5.50 × 10−3 kg m M M = Kf = Kf −3 250 × 10−3 kg 250 × 10 kg
K f = 5.12K ikg imol-1 M = 0.110kg imol-1
溶液的沸点
什么是沸点？ 当某一液体的蒸气压等于外界压力时，液体沸腾，这时的温 度就是该液体的沸点。 此时气-液两相平衡共存 液体的沸点随外界压力而改变。 外界压力为101.325 kPa下的沸点，称为正常沸点。 稀溶液的沸点是指，稀溶液的蒸气压等于外界压力时的温度。
沸点升高的应用：
实验测定沸点升高值，求溶质摩尔质量 试解释肉汤烫伤比水烫伤更严重！
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实验测定凝固点降低值，求溶质摩尔质量 例：将5.50g某纯净试样溶于250g苯中，测得该溶 液的凝固点为4.51oC，求该试样的相对分子质量(纯 苯的凝固点为5.53oC)
K f = 5.12K ikg imol-1
解：ΔTf = Tf* - Tf = (5.53-4.51)oC = 1.02oC
K f 称为凝固点降低系数，与溶剂性质有关
单位：K·kg·mol
-1
常见溶剂的凝固点降低系数值有表可查
下列四种溶液：(A) C6H12O6 (B) HF (C) NaCl (D) K2SO4 浓度皆为0.05mol/kg，其冰点高低顺序正确的是（） a. A>B>C>D b. D>C>B>A c. D>C>A>B d. B>A>C>D e. A>D>C>B 答案：a
p为溶液的蒸气压，pB*为纯溶剂的蒸气压， xB为溶剂的摩尔分数。 将xB= 1- xA（xA为溶质的摩尔分数）代入上式，得：
* p = pB (1 − xA ) * * Δp = pB − p = pB xA * * p = pB − pB xA
* * Δp = pB − p = pB xA
溶剂蒸气压下降的数值与溶质的摩尔分数成正比，而与 溶质的性质无关。 使用 Raoult 定律时应注意： 1. 该定律只适用于稀溶液 2. 该定律适用于不挥发的非电解质溶液
ΔTf = T − Tf > 0
* f
Tf Tf*
T
称为凝固点降低值
溶剂凝固点下降示意图
溶液凝固点下降的原因是溶液的蒸气压下降，而溶液的 蒸气压下降与溶液的质量摩尔浓度成正比，因此可认为 稀溶液的凝固点下降值也与溶液的质量摩尔浓度成正 比，即 ΔTf = K f b
ΔTf = Tf* − Tf
称为凝固点降低值
水蒸气压与温度有关，温度越高，水蒸气压也越高。
溶液的蒸气压
如在水中加入难挥发的物质，会降低蒸发速度，因此溶液 在较低的蒸气压下建立平衡，即溶液的蒸气压比纯溶剂的 蒸气压低
溶液蒸汽压下降实验
拉乌尔定律
根据实验结果，在一定温度下，稀溶液的蒸汽压等于纯 溶剂的蒸汽压乘以溶剂在溶液中的摩尔分数，即：
* p = p B xB
nB xB = Σ A nA
nB：B的物质的量 ΣAxA：溶液中所有物质的物质的量总和 xB单位：1
4、溶质B的摩尔比rB、：溶质B的物质的量与溶剂的物质的 量之比 对于单一溶质的溶液： xB rB = (1 − xB ) 5、溶质B的质量浓度ρB：溶质B的质量除以混合物的体积 单位：kg·L-1或kg·m-3
溶液浓度表示法
1、溶质B的物质的量浓度cB
nB cB = V
nB：B的物质的量 V：溶液的体积 cB单位：mol·L-1 单位：mol 单位：L
2、溶质B的质量摩尔浓度bB（mB）
nB bB = mA
nB：B的物质的量 mA：溶剂的质量 bB单位：mol·kg-1 单位：mol 单位：kg
3、B的摩尔分数xB
凝固点
什么是凝固点? 在大气压力下，纯物固态和液态的蒸气压相等， 固-液两相平衡共存的温度。 稀溶液的凝固点是指，固态纯溶剂和液态溶液平 衡时的温度。
pA
定外压
设纯水的凝固点为 T
* f
溶液中水的凝固点为 Tf
B A
D
稀溶液中，由于非挥发性溶 质的加入，使溶剂的蒸气压 下降，所以凝固点也下降
C
O
ΔTb = K b b
ΔTb = Tb − Tb* 称为沸点升高值
K b 称为沸点升高系数，与溶剂性质有关
单位：K·kg·mol
-1
常见溶剂的沸点升高系数值有表可查
若溶液的浓度都为0.1mol/L，则下列水溶液的沸点由 高到低排列，顺序正确的是（） (A) Na2SO4，NaCl，HAc (B) Al2(SO4)3，NaCl，Na2SO4 (C) NaAc，K2CrO4，NaCl (D) NaCl，K2Cr2O7，CaCl2 答案：（A）
3.粗分散系统
当分散相粒子大于1000 nm,目测是混浊不均匀系统，放置后 会沉淀或分层，如黄河水。
相：体系中物理性质和化学性质完全相同的一部分 单相体系（均相体系）：只有一个相的体系 多相体系：有两个或两个以上相的体系 分子分散系为单相体系， 胶体分散系和粗分散系为多相体系。
分子分散系又称溶液。 溶液是指分散质以分子或者比分子更小的质点（如原子或离 子）均匀地分散在分散剂中所得的分散系。 溶液有气态溶液、液态溶液和固态溶液之分。 如果组成溶液的物质有不同的状态，通常将液态物质称为溶 剂，气态或固态物质称为溶质。 如果由几种相同物态的组分形成溶液时，往往把其中数量最 多的一种组分称为溶剂。
1.分子分散系统
分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶，没有界面， 是均匀的单相，分子半径大小在10-9 m以下 。通常把这种系 统称为真溶液，如CuSO4水溶液。
2.胶体分散系统
分散相粒子的半径在1 nm~100 nm之间的系统。目测是均匀 的，但实际是多相不均匀系统。也有的将1 nm ~ 1000 nm之 间的粒子归入胶体范畴。
在20oC时，把6.31g的某种不挥发性物质溶解在500g水 中，此时测得溶液的蒸气压为2.309 kPa，而同温度时纯水 的蒸气压为2.3138 kPa，试计算此溶质的摩尔质量
* * Δp = pB − p = pB xA
2.3138kPa − 2.309kPa = 2.3138kPa i xA xA = 0.00207 6.31g nA M xA = = nA + nB 6.31g + 500g 18g imol-1 M M = 110g imol-1