第1章_物质的聚集状态

1.3.2 质量分数
溶质(B)的质量与溶液的质量之比。
B
mB m
1.3.3 质量摩尔浓度bB
每千克溶剂(A)中所含溶质(B)的物质的量。
bB
nB mA
mB / M B mA
(mol • Kg 1 )
【例】 在50.0g水中溶有2.00g甲醇(CH3OH)， 求甲醇的质量摩尔浓度？
解：bCH3OH=
拉乌尔(Raoult)定律： 在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压(p)等
于 纯 溶 剂 的 蒸 气 压 (pA*) 乘 以 溶 剂 在 溶 液 中 的 摩 尔 分 数
(xA)。即：
p = pA *xA
∵ xA + xB = 1 ∴ p = pA*（1－xB）
溶液的蒸气压下降值Δp为：Δp = pA*－p = pA*－pA*（1
pA*
蒸气压大的物质称为 易挥发性物质;
蒸气压小的物质称为
难挥发性物质。
溶液的蒸气压下降：在纯溶剂中加入难挥发的 物质以后，达平衡时，p溶液总是小于同温度下 的p纯溶剂 。
蒸汽压下降的原因：
纯溶剂
溶液
难挥发非电解质
表面部分被溶质粒子占据；
相同温度、单位时间、单位体积液面：逸出溶剂分子数相 对减少.
时可近似看作理想气体。
理想气体状态方程：pV = n R T
p:气体压强 , 单位: Pa V:气体体积, 单位: m3 n:气体物质的量, 单位: mol R:摩尔气体常数, R=8.314 Pa﹒m3﹒mol -1 ﹒ K-1 T: 气体温度, 单位:K
理想气体状态方程式的应用:
① 计算p，V，T，n四个物理量之一
§1.4 稀溶液的通性
稀溶液的通性：只与溶质粒子的数目有关， 与溶质本性无关的性质。
又叫溶液的依数性。
依数性包含： ① 溶液的蒸气压下降 ② 溶液的沸点上升 ③ 溶液的凝固点下降 ④ 溶液具有渗透压
对象：难挥发的非电解质稀溶液
1.4.1 溶液的蒸气压下降
饱和蒸气压： T: 蒸发速度﹦凝聚速度 (动态平衡)
条件：只有理想气体才适合道尔顿分压 定律。
【例】：用排水集气法收集气体，收集的气体总 含有饱和水蒸气，在这种情况下， P= P气体 + P水蒸气
§1.2 分散系
分散系的概念:一种或几种物质分散在另外一种物质中 所构成的体系叫分散体系，简称分散系。
分散质（分散相）：分散系中被分散的物质。 分散剂（分散介质）：容纳分散质的物质。
P总= P1+ P2+ P3+…=∑Pi
由于Pi V = ni R T，所以Pi = ni /V﹒R T = ni﹒R T /V P总 = ∑Pi = ∑ni﹒R T /V = n R T /V Pi / P总 = ni / n总 Pi = ni / n总﹒P总=Xi﹒P总 Xi = ni / n总, 是摩尔分数。
云雾 = 小水滴+空气
汽水 = 二氧化碳+水
溶液：
§1.3 溶液浓度的表示方式
溶液：由两种或多种组分以分子、原子或离 子状态所组成的均匀、稳定的液相体系。
溶液的浓度：一定量的溶液或溶剂中所含溶质 的量称为溶液的浓度。
1.3.1 物质的量浓度CB
单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。 cB = nB/v (mol·L-1) nB = mB/MB (mol)
nB mA
mB / M B mA
2.00g / 32.0g • mol1 50.0103 Kg
1.25mol • Kg 1
1.3.4 物质的摩尔分数
溶质B的物质的量nB占全部溶液物质的量n的分数。
xB = nB/n
xA+xB = 1
1.3.5 质量浓度
单位体积溶液中所含溶质的质量。
ρB = mB/v (g/L or g/mL)
cB
nB V
nB m
nB
m
v=m/ρ 整理
若：系统是一个两组分系统；B组分的含量较少。
则：溶液的质量m ≈ 溶剂的质量 mA。 上式可近似为：
cB
nB
m
nB
mA
bB
CB —溶质B的物质的量浓度;
—溶液的密度;
m —溶液的质量; nB —溶质B的物质的量。
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小节
1、气体状态方程、分压定律 2、分散系的概念及分类 3、溶液浓度的表达方式
实验证明：难挥发物质溶液的沸点总是高于纯 溶剂的沸点。
原因：溶液的蒸气压下降。见下图
根本原因：蒸汽压下降 p溶液<p纯溶剂,
p
po kpa △p
101.3kpa
A
B’
蒸
气
Aˊ
B
AAˊ:水的蒸气压曲线
压溶 剂 溶
△Tb
BB ˊ:溶液的蒸气压曲 线；
液
温度
Tb* T b
溶液的沸点上升示意图
Tb- Tb* = △Tb = Kb·b(B) Kb 为沸点上升常数，与溶剂的本性有关， 而与溶质的本性无关。
应用范围： 温度不太低，压力不太高的真实气体。
② 气体摩尔质量的计算
n m 代入 pV nRT M
pV m RT M
M mRT pV
M ：气体摩尔质量 （gmol-1）
③ 气体密度的计算
M RT
p
=
pM RT
1.1.2 道尔顿分压定律
气体常以混合物形式存在，当几种气体混合在 同一容器中后，混合气体的总压力等于各组分气体 分压力之和。
－xB）
Δp = pA*xB
因此拉乌尔定律也可以这样说：
在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降
(Δp)与溶质的摩尔分数(xB)成正比,而与溶质的本性无关。
【例】计算0.05mol/L蔗糖溶液100℃时的饱和蒸气压？
解:
1.4.2 溶液的沸点上升
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 = 101.325kPa，t纯水 = 100℃.
1.3.6 几种溶液浓度之间的关系
1） 物质的量浓度与质量分数
cB
nB V
mB M BV
mB
MBm/
mB
M Bm
B
MB
定义
v=m/ρ
n=m/M
整理
CB —溶质B的物质的量浓度;
— 溶液的密度;
ωB—溶质B的质量分数; MB —溶质B的摩尔质量。
ωB =mB/m
2） 物质的量浓度与质量摩尔浓度
第一章 物质的聚集状态
“Collective State of Matter”
§1.1 气体* §1.2 分散系 §1.3 溶液浓度的表示方法 §1.4 稀溶液的通性 §1.5 胶体溶液 §1.6 高分子溶液和乳状液
§ 1.1 气体*
1.1.1 理想气体状态方程
理想气体：本身不占体积；分子间没有相互作用力的气体。 实际气体在低压（p＜101.325KPa）以及高温(T＞273.15K)