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如苯和甲苯互溶; 而甲苯和水就几乎完全不互溶。 苯和甲苯为非极性液体,水为极性
液体。(相似相溶)。
8
2)根据这一观点,醇类既有非极性官能 团 烃基,又有极性官能团 羟基, 故其应当既可溶于水也可溶于甲苯。
但随着醇中碳链的增长,非极性官能 团增大,它在水中的溶解度应随之减 小。
事实上, C10 以上的醇几乎不溶于水。
一般说来物质溶解于某一液体中时,往 往有热效应,即产生吸热现象或放热现 象,故物质的溶解度往往与温度有关:
11
1)气体溶于水多为放热,故温度升高时,气 体的溶解度将减小;
2)固体在水中的溶解度一般随温度升高而增 大(少数例外)。
若固体的晶型在温度变化范围内不变,则 溶解度-温度变化曲线是光滑连续的;
若在某温度点发生晶型转变,则在该温度 处其溶解度会突变,溶解度-温度曲线不连 续。
12
注意:
溶液中的所谓溶质和溶剂也是相对的。 习惯上: 气体或固体溶于液体中时,后者称 为溶剂,前者称为溶质; 如果是液体溶于液体时,量多者为 溶剂,量少者为溶质。
13
本章着重讨论非电解质溶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的溶液 ( 非电解质溶液 )。
很早以前人们就已经知道,当溶质溶于 溶剂中时,将使溶剂的蒸气压降低。
1887年,拉乌尔(Raoult)总结了这方 面的规律,得到拉乌尔定律。
24
一、拉乌尔定律表述
定温下稀溶液中溶剂的饱和蒸气压PA 正 比于溶剂在溶液中的摩尔分数 xA;
其比例系数即为该温度下纯溶剂 A 的饱 和蒸气压 PA*:
9
3)固态盐类通常是离子晶体,离子间的 引力很大,只有用强极性的溶剂方能 溶解,非极性溶剂不能溶解。
这也说明为什么一般无机盐在水中均 有一定的溶解度,而在有机溶剂的溶 解度则大大降低。
10
上述定性规则也有不少例外,故欲知物 质在一液体中的溶解度,最可靠而直接 的方法还是用实验方法来测定。
温度与溶解度:
PA= PA* xA (稀溶液)
上式适用于单溶质或多溶质稀溶液。
25
对于单溶质(i =1)溶液(两组分溶液), 上式可写为:
PA = PA* xA = PA* (1 x1) = PA* PA* x1
这些浓度表示法都是可以相互换算的。
20
例:在足够稀的溶液中:
ni nnA W i W W A
xin n i n n A i n n A i//W W A A1/m M iAM Am i
(稀溶液) …① 式中: MA为溶剂的摩尔质量(kg /mol)。
21
ci n V i W n/i W ni W n A i m i
对于稀溶液还建立了一系列定量的理论, 这些理论使我们有可能根据溶液的组成 来预测溶液的某些性质。
6
可是对浓溶液来说,由于互相作用的 复杂性,尚未很好地解决此问题。
例如,关于物质在某一液体中的溶解 度问题,现在还没有理论来定量地预 测。
但在定性方面可有一些规律可循,如:
7
1)物质的结构和性质相近者,多半能 互溶。
2
气态溶体(混合气体) 液态溶体(溶液) 固态溶体(固溶体)
3
气态溶体:
即气体混合物,一般地不同的气体能以任 意比例互相混合,而且其分散程度达分子 状态,没有相互溶解度的问题。
在压力不太大时,气体混合物行为可适用 理想气体定律,并且可根据道尔顿分压定 律描述气体混合物中各种气体的行为。
这些规律大家已熟知,故气态溶体不在本 章中讨论。
4
固溶体:
将在后面的多相平衡一章中讨论。
液态溶体:
本章着重讨论液态溶体 — 溶液,溶液 的形成方式有三种:
气体溶解在液体中:气-液溶体 固体溶解在液体中:固-液溶体 液体溶解在液体中:液-液溶体
5
二、溶解现象及溶解度
以前人们认为溶解现象仅是一物理现象, 现在已认识到了溶液中各物质分子之间 的化学相互作用对溶液性质的影响;
至于电解质溶液,由于溶质溶解时部 分或全部解离成离子,而离子在溶液 中的相互作用较复杂,不在本章中讨 论,下册 “电解质溶液” 一章有讨 论。
14
§4.2 溶液的组成表示法
溶液的性质与溶液的组成关系密切,组 成改变,就会引起性质变化。
所以怎样表示溶液的组成是研究溶液性 质的一个基本问题。
一般常用的溶液组成表示法有以下几种:
五、摩尔分数
组分 i 的摩尔分数:xi(无量纲),组分 i 的摩尔数与溶液总摩尔数之比 :
xi
ni ni ni n
19
物理化学中最常用的溶液浓度表示法为: 摩尔分数(xi); 质量摩尔浓度(mi); 质量分数 (Wi) ;重量百分数(Wi )。
而体积摩尔浓度(ci)和当量浓度(Ni) 则在分析化学中较常用。
(稀溶液) …② 式中:为溶液的密度( kg / m3 ) 。
22
xi MAmi …① ci mi …②
由 ① ②:
ci MA xi
…③
• 由于 A 随温度变化而变化,故 ci 随 温度变化而变化;
• 但 xi、mi 与温度无关,所以物理化学中
常用 xi、mi 表示浓度。
23
§4.3 拉乌尔(Raoult)定律
mi
ni (mol) WA(kg)
(下标 “A” 表示溶剂)
17
三、体积摩尔浓度
组分 i 的体积摩尔浓度:ci(mol / dm 3, 或 mol / m 3),组分 i 的摩尔数与溶液 的体积之比:
ci
ni(mo)l V(dm3,或m3)
18
四、当量浓度
组分 i 的当量浓度:Ni(N),每升溶液含 组分 i 的当量数(在分析化学中常用)。
第四章 溶 液
§4.1 引 言
一、溶体
两种以上的物质互相混合,其分散程度达 到分子状态,这样的分散体系就称为溶体。
溶体是各部分的化学组成和物理性质皆相 同的均相体系。溶体 (按聚集状态) 分类有 三类:
1
整体概述
概述一
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概述二
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概述三
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15
一、重量百分数:
组分 i 的重量百分数: Wi ; 组分 i 的质量分数:Wi(溶质质量与
溶液总质量之比)。 重量浓度百分数:
数值上等于每 100g 溶液中所含溶质 的克数(无量纲)。
16
二、质量(重量)摩尔浓度
组分 i 的质量摩尔浓度:m i(mol / kg), 溶质 i 的摩尔数与溶剂的千克数之比:
液体。(相似相溶)。
8
2)根据这一观点,醇类既有非极性官能 团 烃基,又有极性官能团 羟基, 故其应当既可溶于水也可溶于甲苯。
但随着醇中碳链的增长,非极性官能 团增大,它在水中的溶解度应随之减 小。
事实上, C10 以上的醇几乎不溶于水。
一般说来物质溶解于某一液体中时,往 往有热效应,即产生吸热现象或放热现 象,故物质的溶解度往往与温度有关:
11
1)气体溶于水多为放热,故温度升高时,气 体的溶解度将减小;
2)固体在水中的溶解度一般随温度升高而增 大(少数例外)。
若固体的晶型在温度变化范围内不变,则 溶解度-温度变化曲线是光滑连续的;
若在某温度点发生晶型转变,则在该温度 处其溶解度会突变,溶解度-温度曲线不连 续。
12
注意:
溶液中的所谓溶质和溶剂也是相对的。 习惯上: 气体或固体溶于液体中时,后者称 为溶剂,前者称为溶质; 如果是液体溶于液体时,量多者为 溶剂,量少者为溶质。
13
本章着重讨论非电解质溶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的溶液 ( 非电解质溶液 )。
很早以前人们就已经知道,当溶质溶于 溶剂中时,将使溶剂的蒸气压降低。
1887年,拉乌尔(Raoult)总结了这方 面的规律,得到拉乌尔定律。
24
一、拉乌尔定律表述
定温下稀溶液中溶剂的饱和蒸气压PA 正 比于溶剂在溶液中的摩尔分数 xA;
其比例系数即为该温度下纯溶剂 A 的饱 和蒸气压 PA*:
9
3)固态盐类通常是离子晶体,离子间的 引力很大,只有用强极性的溶剂方能 溶解,非极性溶剂不能溶解。
这也说明为什么一般无机盐在水中均 有一定的溶解度,而在有机溶剂的溶 解度则大大降低。
10
上述定性规则也有不少例外,故欲知物 质在一液体中的溶解度,最可靠而直接 的方法还是用实验方法来测定。
温度与溶解度:
PA= PA* xA (稀溶液)
上式适用于单溶质或多溶质稀溶液。
25
对于单溶质(i =1)溶液(两组分溶液), 上式可写为:
PA = PA* xA = PA* (1 x1) = PA* PA* x1
这些浓度表示法都是可以相互换算的。
20
例:在足够稀的溶液中:
ni nnA W i W W A
xin n i n n A i n n A i//W W A A1/m M iAM Am i
(稀溶液) …① 式中: MA为溶剂的摩尔质量(kg /mol)。
21
ci n V i W n/i W ni W n A i m i
对于稀溶液还建立了一系列定量的理论, 这些理论使我们有可能根据溶液的组成 来预测溶液的某些性质。
6
可是对浓溶液来说,由于互相作用的 复杂性,尚未很好地解决此问题。
例如,关于物质在某一液体中的溶解 度问题,现在还没有理论来定量地预 测。
但在定性方面可有一些规律可循,如:
7
1)物质的结构和性质相近者,多半能 互溶。
2
气态溶体(混合气体) 液态溶体(溶液) 固态溶体(固溶体)
3
气态溶体:
即气体混合物,一般地不同的气体能以任 意比例互相混合,而且其分散程度达分子 状态,没有相互溶解度的问题。
在压力不太大时,气体混合物行为可适用 理想气体定律,并且可根据道尔顿分压定 律描述气体混合物中各种气体的行为。
这些规律大家已熟知,故气态溶体不在本 章中讨论。
4
固溶体:
将在后面的多相平衡一章中讨论。
液态溶体:
本章着重讨论液态溶体 — 溶液,溶液 的形成方式有三种:
气体溶解在液体中:气-液溶体 固体溶解在液体中:固-液溶体 液体溶解在液体中:液-液溶体
5
二、溶解现象及溶解度
以前人们认为溶解现象仅是一物理现象, 现在已认识到了溶液中各物质分子之间 的化学相互作用对溶液性质的影响;
至于电解质溶液,由于溶质溶解时部 分或全部解离成离子,而离子在溶液 中的相互作用较复杂,不在本章中讨 论,下册 “电解质溶液” 一章有讨 论。
14
§4.2 溶液的组成表示法
溶液的性质与溶液的组成关系密切,组 成改变,就会引起性质变化。
所以怎样表示溶液的组成是研究溶液性 质的一个基本问题。
一般常用的溶液组成表示法有以下几种:
五、摩尔分数
组分 i 的摩尔分数:xi(无量纲),组分 i 的摩尔数与溶液总摩尔数之比 :
xi
ni ni ni n
19
物理化学中最常用的溶液浓度表示法为: 摩尔分数(xi); 质量摩尔浓度(mi); 质量分数 (Wi) ;重量百分数(Wi )。
而体积摩尔浓度(ci)和当量浓度(Ni) 则在分析化学中较常用。
(稀溶液) …② 式中:为溶液的密度( kg / m3 ) 。
22
xi MAmi …① ci mi …②
由 ① ②:
ci MA xi
…③
• 由于 A 随温度变化而变化,故 ci 随 温度变化而变化;
• 但 xi、mi 与温度无关,所以物理化学中
常用 xi、mi 表示浓度。
23
§4.3 拉乌尔(Raoult)定律
mi
ni (mol) WA(kg)
(下标 “A” 表示溶剂)
17
三、体积摩尔浓度
组分 i 的体积摩尔浓度:ci(mol / dm 3, 或 mol / m 3),组分 i 的摩尔数与溶液 的体积之比:
ci
ni(mo)l V(dm3,或m3)
18
四、当量浓度
组分 i 的当量浓度:Ni(N),每升溶液含 组分 i 的当量数(在分析化学中常用)。
第四章 溶 液
§4.1 引 言
一、溶体
两种以上的物质互相混合,其分散程度达 到分子状态,这样的分散体系就称为溶体。
溶体是各部分的化学组成和物理性质皆相 同的均相体系。溶体 (按聚集状态) 分类有 三类:
1
整体概述
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概述三
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15
一、重量百分数:
组分 i 的重量百分数: Wi ; 组分 i 的质量分数:Wi(溶质质量与
溶液总质量之比)。 重量浓度百分数:
数值上等于每 100g 溶液中所含溶质 的克数(无量纲)。
16
二、质量(重量)摩尔浓度
组分 i 的质量摩尔浓度:m i(mol / kg), 溶质 i 的摩尔数与溶剂的千克数之比: