大学化学第四章溶液化学

NH3 (aq) + H2O(l)
NH4+ (aq) + OH- (aq)
Kb
={
Ceq(NH4 +) / C Ceq(NH3) /
}.{ C
Ceq(OH-
)
/
C
}
Ka ,Kb 只是温度的函数； Ka ,Kb 与浓度无关； Ka ,Kb 反应弱电解质解离能力的大小。
解离度 (离解度,电离度): = C(H+) / C始(HAc)
1 溶液的蒸气压下降
蒸发
（T一定）H2O(l) 凝聚 H2O(g)
υ蒸发 =υ凝聚
此时蒸气所具有的压 力叫饱和蒸气压
温度升高，平衡常数 增大，蒸气压增大。
在溶液中溶解任何一种难挥发的非电解质溶 质,溶液的蒸气压便下降。
拉乌尔定律： P = x(B) P(A)
P ： 溶液的蒸气压下降
x(B) ：溶质物质的量分数 P(A) ：纯溶剂的蒸气压
弱酸 Ka 弱碱 Kb
(1) 一元弱酸、弱碱的解离平衡
以HAc为例来说明。
HAc(aq)
H+ (aq) + Ac- (aq)
{ Ceq(H+) / C} . { Ceq(Ac- ) / C}
Ka =
Ceq( HAc ) / C
简化为：
Ka =
Ceq(H+) . Ceq(Ac- ) Ceq( HAc )
结构相似的一类气体，沸点越高，分子间结合力 越大，其结构越接近液体。 结构相似的一类固体，熔点越低，分子间结合力越 小，其结构越接近液体。
4.3 分配定律与萃取分离
分配定律
在一定温度和压力下，某物质在互不相溶的两相(溶剂A
与溶剂B）中达到溶解平衡时，该物质在两相中的浓度的
比值是一个常数。
分配系数 K = cA /cB
2 气体在液体中的溶解度随温度的升高而减小。 放热过程
固体和液体在液体中的溶解
1 固体在液体中的溶解度随温度的升高而增大。 吸热过程
2 温度对液体溶质的溶解度影响较小。压力对固体 和液体溶质的溶解度几乎没有影响。
相似相溶原理
溶质与溶剂在结构上相似，则两者彼此互溶。
例 ROH 醇 等 与水 O2, H2 与水
Kb ：溶剂的沸点上升常数 Kf ：溶剂的凝固点下降常数
举例
3 溶液的渗透压
渗透现象—用一种仅让溶剂分子通过而不
让溶质分子通过的半透膜把一种溶液和它的 纯溶剂隔开时，纯溶剂将通过半透膜扩散到 溶液中而使其稀释。
半透膜
渗透压——维持被半透膜所隔开的溶液与纯 溶剂之间的渗透平衡所需要的额外压力。
渗透压定律（范特霍夫方程） ＝ nRT/V = CRT
的压力，使溶液中的溶剂向纯溶剂中 扩散。 技术关键：制造高强度的半透膜。
2.2 电解质溶液
2.2.1 弱电解质的解离平衡 2.2.2 缓冲溶液
2.2.1 弱电解质的解离平衡
2.2.1 弱电解质的解离平衡
1. 酸碱理论
酸碱电离理论: 解离时正离子全部是 H+ 酸 解离时负离子全部是OH- 碱
酸碱质子理论: 酸: 给出质子的物质(分子或离子) 碱: 接受质子的物质(分子或离子)
4.4 溶液的通性
溶液—按溶质类型不同分为电解质溶液与非电解
质溶液；按溶质相对含量不同分为 浓溶液 与稀溶液
非电解质稀溶液的通性
难挥发的非电解质稀溶液，具有一些共同性质，这些 性质仅与溶液中溶质的粒子数（量）成正比，而与溶 质的本性无关－－稀溶液定律 溶液的蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和溶液的 渗透压－－稀溶液的依数性
量浓度 mol/L
4.3 分配定律与萃取分离
萃取分离 利用分配定律来实ຫໍສະໝຸດ Baidu分离及纯化操作
若体积为V的熔液A中含有m0的某溶质C，用一种与A 不相溶但能溶解C的B溶剂来萃取，每次用V‘体积的B 溶剂，n次萃取后，A溶剂中残留的C物资为mn(g) 一次萃取后 m1=m0·KV/(KV+V') n次萃取后 mn=m0·[KV/ (KV+V')]n 一次萃取与分次萃取的效果比较，p61例
2 溶液的沸点上升和凝固点下降
沸 点 Tb 由于难挥发的非电解质溶质的加入,溶液的沸
点高于纯溶剂的沸点
凝固点 Tf 由于难挥发的非电解质溶质的加入,溶液的
凝固点低于纯溶剂的沸点
难挥发的非电解质稀溶液的沸点上升和凝固点下降与
溶质的质量摩尔浓度b成正比，而与溶质的本性无关。
Tb = Kb b Tf = Kfb
3 物质的量浓度（c）
1L溶液中所含溶质物质的量的分数（与温度有关）
c=n/V
单位：mol/L
4.2 溶解度与相似相溶原理
溶解度
在一定温度下，100g溶剂所能溶解溶质的最大质量(g)。
气体在液体中的溶解
1 气体在液体中的溶解度随这种气体压力的增加而 增大。
亨利定理 ：气体在液体中的溶解度与溶液上方气 相中该气体的分压呈正比。（发生化学反应除外）
：渗透压 n ：溶质的摩尔数 C ：溶液中溶质的物质的量浓度(mol·dm-3)
稀溶液的渗透压相当大
例 25℃时，0.1 mol/L 溶液的渗透压为
＝ CRT＝（0.1×8.314×298) kPa=248kPa 相当于25m高水柱的压力
p65 例 计算物质的相对分子质量
反渗透技术： 在溶剂一侧施加一个大于渗透压
第四章 溶液及溶液中的
离子平衡
本章简述稀溶液的通性及应用，进而 讨论可溶电解质在水溶液中的单相离子平 衡，再讨论可溶电解质的多相离子平衡。
4.1 溶液及其浓度表示方法
溶液概述
溶液与溶剂：溶剂是介质，在其中均匀地分布着溶质 的分子或离子。 物质的溶解过程：一种特殊的物理化学过程。 溶液的种类：气体溶液、固体溶液、液体溶液。
溶液的性质，除了与溶质和溶剂的本性有关外， 还与溶质与溶剂的相对含量密切相关。
溶液浓度的表示方法
1 摩尔分数（x） 溶质物质的量占全部溶液物质的量的分数 组分A的摩尔分数： xA=nA/(nA+nB)=nA/n总
2 质量摩尔浓度(bB)
1kg溶剂中所含溶质的物质的量的分数
bB=nB/m
单位：mol/kg
酸碱电子理论: 电子对
酸 共轭酸
HAc (aq)
质子 + 碱 质子 + 共轭碱
Ac-(aq) + H + (aq)
NH4+ (aq)
NH3 (aq) + H + (aq)
H2O (aq)
H + (aq) + OH- (aq)
H2O (aq) + H + (aq)
H3O + (aq)
2.弱电解质的解离平衡 平衡常数K叫做解离常数