2普通化学_课件_中国农业大学

3

K
( 3 ) 渗透压法 1g/12000g 0.1L 2 . 03 kPa
cRT
mol
1
8.314kPa
mol
1
K
1
L 293 K
1
The Best
注意
• 稀溶液依数性的定量关系只适应于非电解质稀
溶液（难挥发），而对于浓溶液或电解质溶液，
定量关系不再成立，但性质依然存在。
拉乌尔（F M Raoult）
拉乌尔（Raoult，1830－1901）
2012-7-30
47
1.5.1 离子氛模型(model of ionic atmosphere )
1.5.2 活度(activity )
B BcB / c
B为B的活度

B 为活度系数(activity coefficient)，与溶液中离子间的相互 作用有关 cB为物质B的浓度 国标规定 b为标准浓度（1.0mol kg-1)－通常用c= 1.0molL-1
； kPa
R: 8.314 kPaL mol-1 K-1
cB:
mol L -1
（1）渗透方向：
小
溶剂 稀溶液 （2）等渗溶液： 渗透能力相同的溶液 1 = 2
大
溶液 浓溶液
c1= c2
（3）反渗透作用 在浓溶液一方施加较其渗透压还大的外
压，强迫溶剂分子由渗透压大的溶液进
入渗透压小的溶液。
1.2.1 分散系定义 分散系——由一种或多种物质分散在其它 一种物质中构成的系统。
分散系由分散剂和分散质构成。
分散质——被分散的物质。 分散剂——分散其它物质。
1.2.2 分散系的分类(classify)
（按分散质颗粒大小）
溶液 （ 粒 子 直 径 < 1nm ） 胶体 粒 子 直 径 1~ 100nm 高分子溶液 稳定 单相 稳定 单相 溶胶 不稳定 稳定 多相 多相 粗分散系 粒 子 直 径 > 100nm
1.1.1 理想气体状态方程 ( equation of state of ideal gas) pV=n RT
p—气体压力 V—气体体积 n—物质的量 T—热力学温度 SI单位 kPa SI单位 L SI单位 mol SI单位 K
R—气体摩尔常数 8.314 kPaLK-1 mol-1
1.1.2、应用(application)
能通过半透膜
不能通过半透膜 能通过滤纸
不能通过紧密滤纸
1.3 溶液的组成标度(solution scale)
1.3.1 B的质量分数(mass fraction of B )
wB mB m 溶液
wB为B的质量分数，SI单位为1
mB为B的质量， Sl单位为kg
m 为溶液的质量， Sl单位为kg
1.3.2 B的物质的量浓度
1 气体和溶液
Gas and Solution
理解道尔顿分压定律 了解理想气体的状态方程及其应用
掌握溶液组成的标度
掌握稀溶液的性质及其应用
了解电解质溶液活度和离子强度的概念。
作业： 1.1, 1.3, 1.4 , 1.6, 1.8
中国农业大学【天地农大BBS】
1.1 气体(Gas)
溶液的性质溶质的本质决定
蒸气压、凝固点、沸点、渗透压… 溶质的数量
1.4.1 溶液的蒸气压（vapor-pressure）
(1) 饱和蒸气压（saturated vapor pressure ）
在一定温度下，与液体达成平衡的蒸汽所产生的压力 称为液体的饱和蒸气压 。 po
如：定性估计下列溶液
0.1mol/kg 蔗糖溶液 0.1mol/kg NaCl 0.1mol/kg BaCl2
蒸气压、沸点、凝固点
1.5 电解质溶液(Electrolyte Solution)
非电解质（不电离） 强电解质 物 质 （完全电离）
电解质（电离）
实 验 发 现
弱电解质 （部分电离）
实际离子浓度 小于理论值 ？
2 -1
K ( 273 . 15 25 ) K
-1
1 . 55 10
mol
1.1.4 实际气体（real gas ）
实际气体的状态方程
(p
an V
2 2
)( V nb ) nRT
a,b为校正常数，可查表。对于不同的气体，有不同的 数值。
1.2 分散系（disperse system ）
mol
0 . 208 mol kg
-1
0 . 100 kg
1. 实验时使用bB 还是 cB更为方便？
2. 当实验过程中温度有较明显的
变化时，使用 bB 还是 cB实验
误差更小些？
1.4 非电解质稀溶液的依数性
（Colligative properties of dilute nonelectroiyte solution）
Tf=Kf bB
Kf： K kg mol-1。 Tf ： K。
？
1、从溶液中析出的固体是纯净物还是混合物？ 是何物？ 2、溶液的沸点和凝固点是否具有一定的值？ 3、利用上面二性质可用来检验物质的纯度， 简述原理？
1.4.4 渗透压（osmotic pressure）
a 开始
b 水分子向糖溶 液渗透
b.在进行实际测量时（如速度，酸度等），通
常加入离子强度调节剂，来保持溶液中离 子强度稳定。？？
道尔顿（J.Dalton）－近代化学之父
(1766－1844)
1766.9.6 －出生在在英国坎伯兰的一个 贫困的乡村。小学毕业后没有再上学。 从事过的工作：中学的教师 、中学的校 长、私人教师 （提出分压定律） 1803.10.21 报告原子论的主要点； 1804－发现了倍比定律 1807－《化学哲学的新体系》的正式出 版标志着原子论的正式问世—重大贡献 1844.7.26－去世
1
.K
1
293 K
m 985g
1.1.3 气体分压定律（law of partial pressure ）
分压 (1801-J.Dalton) 混合气体中，某一组分气体所产生的压力为 该组分气体的分压力。 分压力等于该组分气体在相同的温度下，单 独占据与混合气体相同体积时所产生的压力。
溶剂的蒸气压与溶剂摩尔分数的乘积。
P=PA° xA
*在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的
蒸气压下降值P与溶质的摩尔分数成正比. P= PA°xB
1.4.2 溶液的沸点（boiling-point, bp)
(1) 液体的沸点 当液体的蒸气压力等于外压时，液体沸腾，此时 的温度称为该液体的沸点.
特点：液体的饱和蒸气压等于外压
1.5.3 离子强度(ionic strength )
1
I
{c Z 2
i
2 i
}
lg
B

0 . 509 Z 1 Z 2 1 I
I
离子浓度越大，电荷越高，离子强度越 大，活度系数越小。
通常地：
a.当电解质溶液浓度很稀（或弱电解质溶液）
时，忽略离子间的相互作用，用浓度代替
活度进行计算。
当外压为101.3kPa时液体沸点为正常沸 点（normal boiling point ）。
沸点高低与那些因素有关？
A 物质本性，一定的外压下，易挥发的 液体沸点低。 B 同一物质沸点与外压有关，外压越大， 沸点越高。 C 外压一定时，纯净物质具有固定的沸 点。（应用？）
(2)溶液的沸点升高 溶液的沸点升高值与溶液中溶质的摩尔分数成
同一温度下，易挥发的液体蒸气压大。 那些液体物质易挥发？
B 温度：
同一液体，温度越高，蒸气压越大（？）。
（4）溶液的蒸气压降低 实验
经过一段 时间 水 糖
水
糖
溶液的蒸气压 比纯溶剂的低
（1）怎样利用液体的饱和蒸气压解释实验现象？
（2）为什么溶液的蒸气压会降低呢？
水及水溶液的蒸气压曲线
（5）拉乌尔规律(F M Raoult) 在一定温度下，稀溶液的蒸气压等于纯
nB m
A
Sl单位为
bB为溶质B的质量摩尔浓度 molkg-1； nB为溶质B的物质的量 mol；
mA为溶剂A的质量
kg
例题：将2.67g萘 (C10H8)溶于100g苯中，
计算该溶液的质量摩尔浓度。
M(萘)=128.2g mol-1
nB m
A
bB

m / M m
A 1
2 . 67 g/128g
例1：淡蓝色氧气钢瓶的体积一般为50L，在室 温为20℃下，钢瓶内的压力降至1.5106Pa时， 试估计氧气钢瓶中所剩氧气的质量。 M(O2)=32g.mol-1
解：设所剩的氧气质量为m pV=nRT
1 . 5 10 k Pa 50 L
3
m 32 g.mol
1
8 . 314 k Pa.L.mol
排水集气法收集氢气V =0.4000L。计算氢 气物质的量n(H2)。已知25℃时水的饱和 蒸气压p(H2O)= 3.17kPa。
解：p(H2) = p(总) - p(H2O)
= 99.43kPa － 3.17kPa = 96.26kPa
n(H 2 ) p ( H 2 )' V RT 9 6.26kPa 0 . 4 L 8 . 315 kPa L mol
1.4.5 稀溶液依数性的应用（application）
例：将2.67g萘 (C10H8)溶于100g苯中，测 得该溶液的沸点升高了0.531K（纯苯的 沸点为80.2℃），求苯的摩尔质量。（苯 的Kb=2.55K kg mol-1）