普通化学第三章 水溶液化学

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普通化学:第三章 溶液

普通化学:第三章 溶液

c c– cα
A+(aq) + 0 cα
B-(aq) 0 cα
c
A B
c
c c c 2
K AB
c AB
c c 1
K 当 c 500 时, 5% AB K c 2 AB
1 1
K
AB
c
稀释定律:在一定温度下,某弱电解质的解离度与其溶液
的平方根成反比,浓度越大, 解离度α越小。
结论: 蒸气压下降,沸点上升,凝固点下降,
渗透压都是难挥发的非电解质稀溶液的通性; 它们只与溶剂的本性和溶液的浓度有关,而与 溶质的本性无关。
§3.2 单相离子反应
阿仑尼乌斯根据电解质溶液不贝尔化学奖。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。
§3.1 溶液的通性
2、质量摩尔浓度
b(B) = B物质物质的量
溶剂的质量
n( B) m(solv)
b为质量摩尔浓度的量符号。单位为mol·kg-1。
质量摩尔浓度表达的是1 kg溶剂中溶质的物质的量
§3.1 溶液的通性
3、摩尔分数
x(B)
=
B物质物质的量 各物质的物质的量之和
n( B)
n(A) n(B) ...
3.1.1 溶液的蒸气压下降
图3-1 水、冰和溶液蒸气压曲线。 下图说明溶液的蒸气压小于纯溶剂的蒸气压。
10
3.1.1 溶液的蒸气压下降
实验测定25C时,水的饱和蒸气压: p (H2O) = 3167.7 Pa; 0.5 mol ·kg-1 糖水的蒸气压则为: p (H2O) = 3135.7 Pa; 1.0 mol ·kg-1 糖水的蒸气压为: p (H2O) = 3107.7 Pa。

第三章:水溶液化学1-水溶液通性(2015)

第三章:水溶液化学1-水溶液通性(2015)

§ 3- 1
溶液的通性
四、溶液依数性的应用 1、解释现象: (5)冬季在积雪或结冰的路上撒盐,达到路面除雪的 目的,因溶液的凝固点降低,冰雪溶解。 (6) 食盐和冰的混合物是常用的制冷剂,可达-10℃, 用冰与氯化钙的混合液作制冷剂。可达-50℃。 由于凝固点下降, (7)物质因含有杂质而熔点比纯组分要低,例如:氯 化钡的熔点为963℃,氯化钠的熔点为801℃,而 77.5%的氯化钡和22.5%的氯化钠的混合盐的熔点 则下降到630℃。——由于凝固点下降,
二、非电解质稀溶液的通性——依数性
4、溶液的渗透压: П = c ·RT≈bB· RT
绝对温度T=273+t(K), 温度t(℃); 渗透压П(kPa)
气体摩尔常数 R=8.314kPa· L· mol-1· K-1
≈8.314kPa·kg·mol-1· K-1 物质的量浓度cB (mol· L-1),质量摩尔浓度bB(mol· kg-
m RT 101 103 g 8.314 298 3 M 5 . 76 10 g / m ol 3 V 4.34kPa 10.0 10 L
nB xB n A n B 101 103 101 103 5.76 103 3.16 105 10.0 3 18 5.76 10
量浓度,简称摩尔浓度或浓度。
因 MaB = a MB 则
1 naB nB a
c aB
1 cB a
即 M 、 n、 c 都已基本单元是aB或B有关。
§ 3- 1 一、溶液浓度的表示方法
溶液的通性
2. 质量摩尔浓度bB ,常用单位: mol· kg-1
1kg溶剂A中所含溶质B的物质的量(nB),称为

水溶液化学 PPT课件

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的颜色、密度、酸碱性和导电性等;
2) 与溶质的浓度有关,而与溶质的本身性质无关。这 一类性质常称为溶液的依数性,也称为溶液的通性。
3
电解质与非电解质区别
电解质 概 念 电离特点 溶液中存 在的微粒 结构特点 实 例 在水溶液中或熔融状态下 能够电离而导电的化合物 全部或部分电离 离子或分子与离子共存 离子化合物, 少量共价化合物 HCl, KOH, NaNO3 非电解质 在水溶液中和熔融状态下 都不能够电离而导电的 化合物 化合物不直接电离 溶质分子 极性键结合共价化合物
7
1. 溶液的蒸气压下降
(1). 蒸气压形成
蒸发: 一定条件下,液体表面能量足够大的分子克服分子 间引力而逸出到气相中的过程称为蒸发或气化. (吸热 过程)
凝聚:
蒸气分子因热运动而撞击液面时, 受到液体分子引 力作用而重新进入液体相的过程称为凝聚. (放热过程)
8
1. 溶液的蒸气压下降
(2). 稀溶液的蒸气压(p)
17
2. 沸点上升及凝固点下降
p
纯溶剂 溶液
po p
ΔTfp
Tf Tfo T
(2) 凝固点下降:与纯溶剂相比, 难挥发物质的溶 液凝固点下降。
18
2. 沸点上升及凝固点下降
实验表明,对发生蒸气压下降的溶液, 其沸点将升高; 且 当凝固只结晶出纯溶剂的溶液, 其凝固点将降低。 (*表示纯溶剂): ΔTbp=Tbp- T*bp >0
NH3· H2O, CH3COOH, HF, H2S等
5
3.1 溶液的通性 3.1.1 非电解质稀溶液的通性 —— 稀溶液定律 稀溶液的依数性
难挥发非电解质稀溶液的一些性质,如 蒸气压、沸点、凝固点和溶液渗透压等变化, 与一定量溶剂中所溶解溶质的数量有关(成 正比),而与溶质的本性无关。

普通化学第三章水溶液化学

普通化学第三章水溶液化学
H q 761.5 kJ.mol-1
此时c(H+) ≈10-130 mol ·L-1,若要 在 l mol ·L-1 H+ 的水溶 液中找到一个未水合的 H+ ,则体积要大到可 容纳1070个地球.
酸 质子 + 碱
共轭关系
共轭酸 H+ + 共轭碱
共轭酸碱对
(conjugate acid-base pair)
(3)溶质B的质量摩尔浓度 mB
mb
nb WA
(mol/kg)
1000g溶剂(水)中含的溶质物质的量nB
(4)物质的量浓度 Cb
c
b
nb V
(mol/L)
(二)溶液性质
1、蒸气压下降 (1)蒸汽压:在一定温度下,气体和液体之间处于平衡时的蒸 汽压力。 也称为饱和蒸汽压,和温度成正比。
实验结果: 溶液的蒸汽压pB比纯溶剂的蒸汽压pA低
3.1.2 难挥发电解质溶液的依数性
电解质溶液 电离 微粒数增多 依数性 与溶液浓度的定量关系复杂 但有基本规律: 依数性数值比同浓度非电解
质大 如:同为0.1mol·kg-1的如下水溶液
其蒸汽压大小顺序:糖水 > HAc > HCl > H2SO4 > CaCl2
其沸点大小顺序: 糖水 < HAc < HCl < H2SO4 < CaCl2 其凝固点大小顺序 糖水 > HAc > HCl > H2SO4 > CaCl2
▲ Ka的值可跨越24个数量级,常用pKa表示
pKa = -lgKa
已解离的量 引入解离度α: α 解离前的量 100%
HA(aq)
A-(aq) + H+(aq)

化学反应原理水溶液课件

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1.溶液酸碱性的表示方法: pH
pH = - lg [H+ ] 0~14
2、25℃时(室温) pH 与溶液酸碱性的关系
pH pH<7
pH=7 pH>7
溶液的酸碱性 溶液呈( 酸 )性, pH越小,溶液的酸 性越( 强 ) 溶液呈( 中 )性
溶液呈( 碱)性, pH越大,溶液的碱 性越( 强 )
讨论:在100℃时,纯水的KW=5.5×10- 13mol2•L-2, 此时pH=7的溶液是中性溶液吗?
[H+]=1.0 ×10-7mol/L
[OH-] = KW∕ [H+]=5.5 ×10-6mol/L [H+]<[OH-],溶液显碱性
注意:利用pH判断溶液酸碱性一定注意温度
3、溶液pH值的应用: 农业:控制土壤pH值可使植物生长的更好 医学:血液的pH值显弱碱性 生活:皮肤与化妆品
水的电离
水的离子积:Kw=[H+][OH-] 室温下,Kw=10-14mol2·L-2
江西)人,因吉州原属庐陵郡,因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠,世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家,与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。
关于“醉翁”与“六一居士”:初谪滁山,自号醉翁。既老而衰且病,将退休于颍水之上,则又更号六一居士。客有问曰:“六一何谓也?”居士曰:“吾家藏书一万卷,集录三代以来金石遗文一千卷,有琴一张,有棋一局,而常置酒一壶。”客曰:“是为五一尔,奈何?”居士曰:“以吾一翁,老于此五物之间,岂不为六一乎?”写作背景:宋仁宗庆历五年(1045年),
规律:1、酸性溶液中也存在[OH- ],碱性溶液中也存在 [H+]

化学反应原理第三章第一节水溶液两课时精品课件

化学反应原理第三章第一节水溶液两课时精品课件

酸性增强
中性
碱性增强
中性:[H+]=10-7mol/L 酸性: [H+]>10-7mol/L 碱性: [H+]=10-7mol/L
pH=7 pH<7 pH>7
pH的物理意义:表示溶液酸碱性的强弱
pH的适用范围: ①pH适用于[H+]或[OH-]≤1 mol/L 的溶液
② pH适用范围为0~14,当PH=0时,[H+]= 1 mol/L 当PH=14时,[OH-]= 1 mol/L
例已: 知(pH2的)两pH强=碱8和等p体H=积12混的合氢,氧混化合钠液溶的液p等H=体pH积大混-0合.3后溶
液(的 其中pH0是.3是多l少g21?的1近.7似值)
5、酸碱溶液加水稀释规律
注例意题::
((11))强p酸H的=2稀的释盐根酸据溶c(液H+)稀计释算1,00强倍碱后的溶的液稀的释首
第三章 物质在水溶 液中的行为
第一节:水溶液
联想·质疑:
酸、碱、盐的水溶液能导电, 纯水能导电吗?
一、水的电离
定性:精确的实验证明,纯水能微弱地电离,
生成自由移动的H+和OH-,所以水是一种极弱的 电解质。
水的电离是水分子和水分子相互作用发生。
电离方程式是:2H2O
H3O++OH- △H>0
简写为:H2O
常见类型: 1、不同温度下纯水或中性溶液的pH 只有25℃才等于7,其余温度下用pH公式算
[例题]计算100℃时纯水的pH(已知:Kw=1×10-12moL2·L-2)
2、强酸或强碱溶液的pH
强酸:c→[H+] →pH
强碱: c→[OH-] →[H+]→pH

工程化学课件:第三章水溶液中的化学

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K·kg·mol –1 =0.372 K
Tf (NaCl) = - 0.372 ℃ 。
2020/9/26
3.1.3 溶液的渗透压力
结论:单位时间内由纯溶剂进入溶液的溶剂分子要比由 溶液进入纯溶剂的多
渗透压产生的两个条件:浓度差、半透膜
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渗透:溶剂分子通过半透膜自动单向扩散的过程称为
①与溶质本性有关,如酸碱性、导电性、颜色等。 ②与溶质本性无关,只与溶质的数量有关。
依数性:只与溶质粒子的数目有关而与溶质本性无关的 性质称为溶液的依数性,又叫溶液的通性。
包括: 溶液的蒸气压下降 溶液的沸点上升 溶液的凝固点下降 溶液具有渗透压
其中,粒子:溶液中实际存在的分子、离子等。
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• 通常0.1 mol·kg-1溶液中,强电解质α>30%;弱电解质 α<5%;中强电解质α=5%~30%。
注意: 1. 表示电解质相对强弱
2. 电离度与浓度有关,C越大,а 越小 3. 受温度影响较小。
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3.2 酸碱反应及其应用
3.2.1 水的解离平衡
水的质子自递平衡和水的离子积 H+
mA: kg
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3.1.2 溶液的沸点升高和凝固点降低
一、溶液的沸点与凝固点
沸点::溶液的蒸气压(p溶液)与外压(p外压)相等时 的温度称为该溶液的沸点。 纯水:p外 = 101.3kPa,t纯水 = 100℃.
凝固点:在一定的外压下,溶液与纯溶剂固体具有相同 的蒸气压时的温度,称为该溶液的凝固点。(固液两相 平衡时的温度)
HCl(aq) + NH3(aq)
NH4+(aq) + Cl-(aq)

普通化学教学水溶液化学PPT课件

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离子交换法
利用离子交换剂上的可交换离子与溶液中的离子进行交换,从而 实现分离和提纯。
适用范围
适用于分离和提纯具有相似性质的组分,特别适用于弱酸、弱碱的 分离。
注意事项
选择合适的离子交换剂,控制交换条件,避免杂质离子的干扰。
蒸馏法
蒸馏法
01
通过加热使溶液中的挥发性组分汽化,然后通过冷凝将其收集
起来,从而实现分离和提纯。
能源开发
水溶液化学在能源开发 领域也具有应用价值, 如燃料电池、太阳能电 池等,通过水溶液传递 电荷和能量。
THANKS
感谢观看
适用范围
02
适用于分离和提纯具有明显挥发性的组分,特别适用于有机物
的分离。
注意事项
03
控制加热温度和蒸馏速度,避免组分的损失和热解。
05
水溶液化学的应用
在环境科学中的应用
污水处理
水溶液化学在水处理中发挥着重要作用,通过化学反应去除水中的 有害物质,如重金属离子、有机污染物等。
土壤修复
利用水溶液化学原理,通过化学沉淀、氧化还原等方法修复被污染 的土壤,降低土壤中有害物质的含量。
普通化学教学水溶液 化学ppt课件
目录
• 水溶液化学简介 • 水溶液的离子平衡 • 水溶液中的反应机制 • 水溶液中的物质分离与提纯 • 水溶液化学的应用
01
水溶液化学简介
水溶液的定义与性质
定义
水溶液是指物质溶解在水中形成 的均一、稳定的混合物。
性质
水溶液具有物质的溶解性、分散 度和稳定性等性质,这些性质决 定了水溶液的特性和应用。
氧化还原滴定法
利用氧化还原反应进行滴定分析, 测定溶液中离子的浓度。
04

普通化学教学课件 水溶液化学

普通化学教学课件 水溶液化学
普通化学
3.1.1、非电解质溶液的通性
• 4、溶液的渗透压
• 渗透:溶剂分子通过半透膜自动单向扩散的过程称为渗透。
液面下降
纯水
糖水
液面上升半透膜源自初始: v纯水 > v糖水
扩散方向:纯水 糖水
v纯水 = v糖水,
渗透停止
普通化学
3.1.1、非电解质溶液的通性
• 渗透压:在一定的温度下,恰能阻止渗透发生所 需施加的外压力,称为该溶液的渗透压。用符号 π表示。
的多少的物理量。物质所含的基本单元数 与0.012kg C-12的原子数目相等 (6.023×1023阿伏加德罗常数),则为1mol。
nB=mB/MB ( mol)
普通化学
• 2、 物质的量浓度 • 定义:一升溶液中所含溶质的物质的量称为物质的
量浓度,用符号c表示,单位是mol/L
c(B) = nB/V
溶液有两大类性质: 1)与溶液中溶质的本性有关:溶液的颜色、比重、酸 碱性和导电性等; 2)与溶液中溶质的独立质点数有关:而与溶质的本身 性质无关————溶液的依数性,如溶液的蒸气压、 凝固点、沸点和渗透压等。
难挥发的非电解质稀溶液有一定的共同性和规律性。
该类性质称为稀溶液的通性,或称为依数性。
包括:稀溶液蒸气压的下降、沸点上升、凝固点下降
m(NaCl) 10g
n(NaCl)

0.17mol
M(NaCl)58gmo-1l
n(H2O)M m((HH22OO))18.900gm g o-1l5.0mol
(NaCn l(N ) aCl)0.1m 7 ol0.03
n(N an(C H 2O )l)(0 .5 1.7 0)mol
bB —溶质B的质量摩尔浓度,单位为mol·Kg-1。 nB —溶质B的物质的量,单位为mol。 mA —溶剂的质量,单位为kg。

普通化学3-1溶液通性

普通化学3-1溶液通性

例:测得人体血液的凝固点下降值为0.56K, 求人在体温37℃时血液的渗透压。 • 解: = cB RT mBRT
Tf = Tf0-Tf = Kf mB
(Tf /Kf )RT
(Tf /Kf )RT=8.314×310×(0.56/1.86) 776 kPa
例题2 在200克水中溶解10克葡萄糖 (C6H12O6),试 求该溶液在101.3KPa时的沸点。(M =180g· -1) mol
抗冻剂—乙二醇类
雪地上撒盐
在理解溶液通性这一概念时,应注意:
• 不管是稀溶液还是浓溶液,不管是非电解质 溶液还是电解质溶液,都会产生蒸气压下降 等通性。 • 只有非电解质的稀溶液,能进行计算。电解 质稀溶液由于溶质分子发生电离,在计算时 必须进行校正。对于浓溶液,不能计算。 • 稀溶液一般指c<0.1mol·-1 的溶液 ,其实浓 l 与稀之间并无明确的界线。
溶液通性的应用
1·抗旱性和抗寒性 蒸气压下降可预防动植物过快脱水,但使水果等难干燥 预防冻伤,但食品冷藏时需较低的温度,一般水果在
-1~-4 ℃ 时才结冰。 2· 干燥剂CaCl2,P2O5
3· 冷冻剂 100g冰+30gNaCl,Tf -22.4℃。 100g冰+42.5gCaCl2,Tf -55℃。 4· 施肥过多,盐碱土 5· 反渗透:海水淡化,生产成本约为自来水的3倍。 6· 输液 5%的葡萄糖和0.9%生理盐水为等渗溶液。
paq< p*,所以要提高温度
才能使Paq= P*,即沸腾。

拉乌尔定律:Tb=Tb-Tb* = KbmB
P81
Kb:沸点上升常数,与溶剂性质有关, mB:溶液的质量摩尔浓度。
溶液凝固点下降
• 凝固点(f.p.): p液 = p固,固、液两相平衡时

第三章水溶液化学

第三章水溶液化学
第三章水溶液化学
思考题
1 中学中已学了摩尔浓度,为何还要引进 质量摩尔浓度?
2 试分析糖水稀溶液的冷却凝固过程?
应用
海水不易结冰 冬天马路上撒盐水 汽车水箱中加乙二醇
第三章水溶液化学
3渗 透 压
自然现象
为什么医院给病人作静脉点滴用的葡萄糖溶液的质量分 数是5%?
人们在游泳池中游泳时,睁开眼睛很快就会感到疼痛; 而在海水中游泳却没有不适之感?
失。你知道是什么原因吗?
固相蒸气压: 固体表面的分子也会蒸发,在密闭容器中,固体与其蒸
气之间平衡时所具有的蒸气压力称为固相蒸气压。 凝固点: 物质的液相蒸气压和固相蒸气压相等时的温度称为该物
质的凝固点,以符号T第f三p章表水溶示液化。学
水溶液的沸点和凝固点(溶质是难、非、稀)
液体的蒸气压随温度的升高而增大, 固体的蒸气压随温度的升高也增大。 结论:溶液的沸点上升,凝固点下降。
规律: 难挥发的Байду номын сангаас电解质稀溶液的渗透压与溶液的浓 度及热力学温度成正比。
其数学表达式为: π = nRT/V = cRT
式中,c为溶质的浓度(mol/m3); T为热力学温度(K); R为气体常数; n为溶质的物质的量(mol); V为溶液 体积(m3)。 特别注意: c的单位是第m三章o水l/溶m液化3 学
第三章水溶液化学
总 结(定量)
难挥发的非电解质稀溶液的沸点上升和凝固点下降与溶 液的质量摩尔浓度成正比。
其数学表达式为:
ΔTbp = kbp m ΔTfp = kfp m m :质量摩尔浓度 定义:1000g溶剂中所含溶质的物质的量。 m = n溶质 / 1000g溶剂,单位为 mol/kg。 kbp、 kfp分别为溶剂的摩尔沸点上升常数和摩尔凝固点下 降常数。它与溶剂的本性有关,不同的溶剂数值不同, 与溶质的本性无关。

普通化学第三章补充习题及答案

普通化学第三章补充习题及答案

第3章 水化学与水污染重点内容概要 1. 溶液的通性难挥发非电解质的稀溶液的蒸汽压下降,沸点上升——ΔT bp = k bp m 凝固点下降——ΔT fp = k fp m 渗透压cRT =∏难挥发电解质溶液也具有蒸汽压下降、沸点上升,凝固点下降和渗透压等现象,由于电解这些稀溶液的依数性与浓度关系有一定偏差(引入i 值) 2. 酸碱的近代概念,酸碱的解离平衡和缓冲溶液的概念(1)酸碱质子理论人为:凡能给出质子的物质都是酸;凡能与质子结合的物质都是碱。

酸碱共轭关系:共轭酸⇔质子+ 共轭碱 w b a K K K =•(2)一元酸碱的解离平衡αα-=12c K a 2ααc K a≈很小时 c K a ≈α c K Hc a ⋅=+)( αα-=12c K b 2ααc K b≈很小时 cK b ≈α c K OHc b ⋅=-)(由于解离度与c 成反比,与)(b a K 或成正比,所以c/Ka 越大,解离度越小。

当c/Ka>500时,可采用近似计算。

注意:上述计算公式只适用于水溶液中只有弱酸或弱碱的计算。

若溶液中又添加了影响解离平衡的离子(如H + 、弱酸根离子则要考虑同离子效应,根据平衡具体分析计算。

不要随便套公式。

(3)多元酸碱的解离平衡 分级解离 1a K 2a K +H浓度近似按一级解离计算注意:解离度和解离平衡常数都可以反应弱酸、碱的强弱, 但 a K b K 与浓度无关,α与浓度有关。

(4)同离子效应与缓冲溶液同离子效应——实质是平衡移动问题,导致弱酸、碱的解离度减低缓冲溶液——由弱的共轭酸及其共轭碱或弱的共轭碱及其共轭酸组成;具有外加少量酸、碱或稀释时,pH 基本不变的性质。

缓冲溶液的pH 计算:共轭碱)共轭酸)((lg eqeq a c c pK pH -= 共轭碱)共轭酸)((lg00c c pK a -≈缓冲溶液的缓冲能力:c(共轭酸)=c(共轭碱),能力大。

c(共轭酸)、c(共轭碱)大时,能力大c(共轭酸)大时对碱缓冲大,c(共轭碱)大时对酸缓冲大。

第三章 水溶液化学

第三章  水溶液化学

1 溶液的蒸气压下降
拉乌尔定律: 在一定温度下,难挥发的非电解质稀溶液中溶剂的蒸气 压下降( p)与溶质的摩尔分数成正比。 nB p = n pA = pA xB nB——溶质B的物质的量; xB——溶质B的摩尔分数; pA——纯溶剂的蒸气压。 p = pAxA p——溶液的蒸气压; xA——溶剂A的摩尔分 数;
1 溶液的蒸气压下降
蒸气压的变化规律 ①蒸气压是温度的函数,对于一种纯液体, 在不同的温度下有不同的蒸气压。 变化规律: 液体的蒸气压力随温度的增高而增 大,随温度的降低而下降。 ②同样温度下,液体的种类不同蒸气压的大 小不同,同样条件下易挥发液体的蒸气压大, 难挥发液体的蒸气压小。 ③固体也有蒸气压,其变化规律与液体相同。 例如,冰、碘、樟脑等固体都有较高的蒸气压。
溶液有两大类性质: 1)与溶液中溶质的本性有关:溶液的颜色、密度、酸 碱性和导电性等; 2)与溶液中溶质的独立质点数有关:而与溶质的本身 性质无关————溶液的依数性,如溶液的蒸气压、凝固 点、沸点和渗透压等。
难挥发的非电解质稀溶液有一定的共同性和规律性。
该类性质称为稀溶液的通性,或称为依数性。
3.1.1 非电解质稀溶液的通性
3.1.2 电解质溶液的通性
电解质溶液,或者浓度较大的溶液也与非电解质稀溶 液一样具有溶液蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和渗 透压等性质。
稀溶液定律所表达的一些依数性与溶液浓度的定量关系不 适用浓溶液和电解质溶液。 浓溶液:溶质的微粒较多,溶质微粒之间的相互影响以及溶 质微粒与溶剂分子之间的相互影响大大加强。 电解质溶液:电解质的解离(电离)。 思考:相同浓度的电解质溶液的蒸气压与非电解质比如何变化? 答:其蒸气压下降,沸点上升和凝固点下降,以及溶液渗透 压的数值变化均比同浓度的非电解质大。

普通化学3水溶液化学

普通化学3水溶液化学

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酸碱质子理论
凡能给出质子的物质都是酸;凡能结合质子的物质都是碱。 如在水溶液中 HCl(aq) HAc(aq) NH4+(aq) HCO3-(aq) 酸 H+(aq) +Cl-(aq) H+(aq) +Acˉ(aq) H+(aq) +NH3(aq) H+(aq) + CO32-(aq) 质子 + 碱
凡能接受电子对的物质是酸,凡能给出电子对的物质是碱, 也称为路易斯酸碱理论。
酸碱电子理论摆脱了酸必须含有H的限制,包括的范围更广。
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3.2.2 酸和碱的解离平衡及pH值计算
除少数强酸、强碱外,大多数酸和碱溶液都存在解离平衡, 其平衡常数称为解离常数Ka或Kb,其值可由热力学数据求 算(P91),也可由实验测定。 一元弱酸和一元弱碱 HAc(aq) H+(aq) + Acˉ(aq)
m为质量摩尔浓度 。
Tbp溶剂 Tbp溶液 T
图3.1 沸点上升示意图
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3、溶液的凝固点下降
凝固点(熔点):液相和固相蒸气压相等时的温度——固 相与液相共存时的温度。 溶液的凝固点总是低于纯 溶剂的凝固点。 p
溶剂 溶液
△Tfp = Tfp溶剂-Tfp溶液 =
kfp m kfp 称为溶剂的摩尔凝固点 下降常数。
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一元弱酸和一元弱碱的电离
设一元弱酸HA的浓度为c, 解离度为a HA H+ + A起始浓度 c 0 0 平衡浓度
c(1-a) ca
ca
(c / cƟ ) 2 c 2 2 Ɵ Ka ( c / c ) a c(1 ) / cƟ (1 a)cƟ
注意:只有 a< 5%才可以近似 计算

普通化学第三章 水溶液化学

普通化学第三章 水溶液化学

溶液中溶剂的蒸气压下降
法国物理学家拉乌尔据实验得出以下定量
关系:在一定温度下, 难挥发的非电解质稀溶 液的蒸气压下降Δp与溶质的物质的量分数成正 比, 而与溶质的本性无关。
即:
Δp = pA·xB
其中xB是溶质B在溶液中的物质的量分数, pA是纯溶剂的蒸汽压。
蒸气压下降的应用
测定溶质分子的相对摩尔质量
例2. 计算0.100 mol·dm-3 NH4Cl溶液中H+浓度及其pH。
酸碱电离理论的缺陷:
把酸、碱的定义局限于以水为溶剂的系统。 无法解释NH3、Na2CO3均不含OHˉ, 也具有碱性。
2. 酸碱质子理论(布朗斯特和劳莱1923)
凡能给出质子的物质都是酸;凡能结合 质子的物质都是碱。
如在水溶液中
HCl(aq) H+(aq) +Cl-(aq)
HAc(aq) H+(aq) +Acˉ(aq)
水溶液中的单相离子平衡一般分为酸、碱 的解离平衡及配离子的解离平衡两类。
1. 酸碱的概念
一、酸碱在水溶液中的解离平衡
1.酸碱电离理论(阿伦尼乌斯1887电离理论)
在 水 溶 液 中 解 离 时 所 生 成 的 正 离 子 全 部 是 H+ 的 化 合物是酸;所生成的负离子全部是OHˉ的化合物是 碱。酸碱中和反应的实质是:H+ + OHˉ= H2O。
焊锡, 熔点为180 ℃, 用于焊接时不会使焊件过热,还 用作保险丝。
4. 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——阻止渗透进行 所施加的最小外压, 用П 表示。在数值上,
ΠV nRT或 Π n RT cRT
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➢ 低熔合金的制备 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。
4. 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——阻止渗透进行 所施加的最小外压, 用П 表示。在数值上,
kfp 称为溶剂的摩尔 凝固点下降常数。
溶剂的液-固平衡线
TfTp f
T
凝固点下降示意图
凝固点下降的应用
➢ 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。
➢ 冷冻剂工作原理 工业冷冻剂如在冰水中加氯化钙固体, 使冰迅速
熔化而大量吸热, 使周围物质的温度降低。 CaCl2冰(42.5 g CaCl2 + 100g H2O(s)) 55℃
蒸气压:当凝聚的速率和蒸发的速率达到相等 时,液体和它的蒸气就处于平衡状态,此时,
蒸气所具有的压力叫做该温度下液体的饱和蒸 气压。简称蒸气压。
以水为例,在一定温度下达到如下相平衡时: H2O(l) 蒸发 H2O(g)
凝聚
H2O (g)所具有的压力 P( H2O)即为该温度下水 的蒸气压。
373 K时, P( H2O)=101.325 kPa
二、 非电解质溶液的通性
1 蒸气压下降
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。
思考:蒸气压与温度有什么关系?
不同溶剂蒸气压不同,相同溶剂温度升高,蒸 气压增大。例如:
p(H2O, l , 298.15K)=3167 Pa p(H2O, l, 373K)=101.325 kPa
ΠV nRT或 Π n RT cRT
V
溶液渗透压示意图
等渗溶液与反渗透
等渗溶液
人体血液的渗透压约为780 kPa,病人注射或输液 时,使用0.9%的NaCl溶液(0.16 mol·dm-3)或5% 的葡萄糖溶液(0.28 mol·dm-3),这两种溶液与红细 胞和血浆都是等渗溶液(即渗透压相等)。
本章内容
3.1 溶液的通性 3.2 酸碱解离平衡 3.3 难溶电解质的多相离子平衡
3.1 溶液的通性
一、溶液有两大类性质:
1)与溶液中溶质的本性有关:溶液的颜色、 密度、酸碱性和导电性等;
2)与溶质的本身性质无关,而与溶液中溶质 的独立质点数有关:溶液的依数性, 如溶液 的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压等。
溶剂 溶液
p<101.325 kPa
kbp称为溶剂的摩尔沸点上 升常数, 单位为K·kg·mol-1。
Tbp Tb
T
沸点上升示意图
3. 凝固点下降
凝固点(熔点):液相和固相蒸气压相等时 的温度—固相与液相共存时的温度。
溶液的凝固点总是低
于纯溶剂的凝固点, 它们 p
溶剂 溶液
之差为:
△Tfp = Tfp-Tf = kfp m
难挥发的非电解质稀溶液有一定的共同性 和规律性。该类性质称为稀溶液的依数性。
二、 非电解质溶液的通性
1. 溶液的蒸气压下降 (1)蒸气压
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叫做蒸发(或气 化)。 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,这个过程叫做凝聚。 凝聚是放热过程。
设质量为WB的溶质溶于质量为WA的溶剂中,则有
p
pA
WA
WB /MA
/MB WBБайду номын сангаас
/MB
干燥剂工作原理
P2O5等易潮解的固态物质,常用作干燥剂。因其易吸 收空气中的水分在其表面形成溶液,该溶液蒸气压较 空气中水蒸气的分压小,使空气中的水蒸气不断凝结 进入溶液而达到消除空气中水蒸气的目的。
练习
已知异戊烷C5H12的摩尔质量M=72.15g/mol, 在20.3 摄氏度的蒸汽压为77.31kPa。现将难挥发性非电解 质 A 0.0697g, 摩尔质量为M=188g/mol溶于0.891g 异戊烷中,求溶液的蒸汽压变化。
第3章 水溶液化学
本章教学要求
❖ 了解溶液的通性(蒸汽压下降、沸点 升高、凝固点下降、渗透压)。
❖ 明确酸碱解离平衡、分步解离和缓冲溶 液概念,能进行pH计算,能进行同离子 效应等离子平衡计算如缓冲溶液的计算, 了解配离子的解离平衡及平衡移动。
❖ 初步掌握溶度积和溶解度的计算,了解 溶度积规则及其应用。
2. 溶液的沸点上升
沸点:液体蒸气压达到101.325 kPa时的温度。 沸腾温度:液体蒸气压与外界压力相等时的温度。
固体表面的分子也能蒸发, 具有一定的蒸气压。固体 与其蒸气在密闭容器中可达到平衡,如碘。
难挥发物质的溶液的沸点总 是高于纯溶剂的沸点, 二者 之差为:
p
101.325 kPa
△Tbp = Tbp – Tb = kbp•m
1.酸碱电离理论(阿伦尼乌斯1887电离理论)
在 水 溶 液 中 解 离 时 所 生 成 的 正 离 子 全 部 是 H+ 的 化 合物是酸;所生成的负离子全部是OHˉ的化合物是 碱。酸碱中和反应的实质是:H+ + OHˉ= H2O。
3.2 酸碱解离平衡
根据解离度的大小,将电解质分为强电解质 和弱电解质两类。强电解质在水中全部解离, 而弱电解质在水溶液中只有部分解离,大部 分仍以分子形式存在。弱电解质在水溶液中 存在解离平衡。
水溶液中的单相离子平衡一般分为酸、碱 的解离平衡及配离子的解离平衡两类。
1. 酸碱的概念
一、酸碱在水溶液中的解离平衡
反渗透
若外加在溶液上的压力大于渗透压,则会使溶液中 的溶剂向纯溶剂方向流动,使纯溶剂体积增加,该 过程叫反渗透。广泛用于海水淡化、工业废水的处 理及溶液的浓缩等,关键在于耐高压半透膜的制备。
三、电解质溶液的通性
浓度大的非电解质和电解质溶液不适用非电 解质溶液的依数性。
相同浓度的电解质溶液的蒸气压与非电解质 相比,其蒸气压下降, 沸点上升和凝固点下降, 以及溶液渗透压的数值变化均比同浓度的非电 解质大。
溶液中溶剂的蒸气压下降
法国物理学家拉乌尔据实验得出以下定量 关系:在一定温度下, 难挥发的非电解质稀溶 液的蒸气压下降Δp与溶质的物质的量分数成正 比, 而与溶质的本性无关。
即:
Δp = pA·xB
其中xB是溶质B在溶液中的物质的量分数, pA是纯溶剂的蒸汽压。
蒸气压下降的应用
测定溶质分子的相对摩尔质量
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