第四章溶液教材

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第四章 溶 液(solution)
溶液
溶液的浓度 稀溶液的依数性 强电解质溶液理论
第一节 溶液的浓度
溶剂——A;溶质——B
常用溶液浓度的表示方法
(一) 质量摩尔浓度(mol/kg)
溶剂
溶质B的物质的量nB(mol)除以溶剂
的质量 mA(kg),符号为bB。
bB

nB mA
溶液
(二) 物质的量浓度(mol/L,mol/dm3)
第二节 稀溶液的依数性
煮沸的鸡汤很烫? 冰镇可乐很爽? 施肥过多会使作物枯萎? 海鱼不能生活在淡水中 ?
与溶质本性有关:
溶液的性质
酸碱性、颜色、体积等
与溶液浓度有关: 蒸气压、沸点、凝固点、渗透压等
本节内容只和非电解质的稀溶液的性质有关。
当溶液非常稀时,1L溶液≈1Kg,此时, 认为cB ≈ bB。
3.00g 尿素[CO(NH2)2]分别溶于100g 水,试计算溶液的蒸汽压. 解答:两种溶质的摩尔质量是 M1=342 g/mol 和 M2=60.0 g/mol
则:
p p*A XA
所以,两种溶液的蒸汽压均为:p=2.33 kPa×0.991=2.31 kPa
对于同一溶剂,只要溶液的质量摩尔数相同,其蒸汽压也相同.
溶质B的物质的量nB(mol)除以溶液的体积 V,符号为cB。
CB

nB V

溶质B的物质的量 混合物体积
需标明物质的基本单位
(三) 摩尔分数 混合物中某物质B的物质的量(mol)
与混合物的总物质的量(mol)之比。
xB

nB n总
(无单位)
(四) 质量分数
溶质B的质量mB与溶液质量m之比。
B
设xB为溶质B的摩尔分数
pA = pA0xA = pA0(1-xB)
pA0-pA = pA0xB p= pA0-pA = pA0xB
p p0 p KbB
在一定温度下,难挥发非电解质稀溶 液的蒸气压下降,近似地与溶液的质量摩 尔浓度成正比,而与溶质的本性无关。
Example
已知20 ℃时水的饱和蒸汽压为2.33 kPa. 将17.1g蔗糖(C12H22O11)与

mB(无单位) m
(五) 体积分数
在与混合气体同T、同P下,混合气 体中组分B的体积VB与混合气体总体积 V总之比,即为组分B的体积分数。
B

VB V总
(无单位 )
(六) 质量浓度 (常用 g·L-1或g·mL-1)
溶质B的质量mB与溶液的体积V之比。
Bwk.baidu.com

mB V
【例1-1】 20℃时,将350gZnCl2溶于650g水中,溶液 的体积为739.5ml,求此溶液的物质的量浓度和质量摩
已知20ºC时水的蒸气压为2333Pa,将17.1g某易溶难挥发非 电解质溶于100g水中,溶液的蒸气压为2312Pa,试计算: 该物质摩尔质量。
解:设该物质的摩尔质量为M, 则溶质的质量摩尔浓度为:
(17.1) (1000) 171 M 100 M
p p* p 2333 2312 21Pa p p*A m / 55.5
结论: 溶液的蒸气压比纯溶剂低,溶液浓度 越大,蒸气压下降越多。
溶液蒸气压下降与浓度之间的定量关系
拉乌尔定律,Raoult law (F.M. Raoult, 1887,France)
pA = pA0xA pA0——某温度时纯溶剂的A蒸气压 pA——同温度下稀溶液上面溶剂的蒸气压,即
溶液的蒸气压 xA——溶液中溶剂A的摩尔分数。
尔浓度。
解:ZnCl2的摩尔质量为136 g•mol -1 。
nB

mB MB
350g 136g mol1

2.573mol
物质的量浓度: CB

nB V

2.573mol 0.7395L
3.480mol L1
质量摩尔浓度:bB

nB mA

2.573mol 0.65kg
3.958mol kg 1
21Pa 2333171/(M 55.5)
M 342g mol 1
二、溶液的沸点升高
(一)液体的沸点,boiling-point, Tb 液体的蒸气压随温度升高而升高,当蒸气压与外界
大气压相等时,液体开始沸腾(表面和内部同时气化的 现象)。
液体的沸点指其蒸气压与外界大气压相同时的温度。 液体的正常沸点是指外压为101.325kPa时的沸点。
(二)溶液的沸点升高 (Tb)
(二)溶液的蒸气压下降
注: -----水分子;
(a) 纯 水(p0)
-------蔗糖分子
(b) 蔗糖溶液(p)
Examples
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。
1.蒸发; 2.凝聚; 3.饱和蒸气:水的蒸发与凝聚达到动态平衡时恒定浓度
的水蒸气; 4.饱和蒸气压p:该温度下液体的饱和蒸气的压力,
Pa or kPa,简称蒸气压; 5.每种固体或液体,温度一定,饱和蒸气压是定值; 6.固体也可以蒸发,但蒸气压很小。
饱和蒸气压的性质
a. 与液体的本质有关; b. 与液体的量以及液面上空的体积无关 ; c. 相同温度下,若液体分子间的引力强,液体分子 难以逸出液面,p低;反之p就高; d. 同一液体,T高,p大;T低,p小。
【例1-2】欲配制1.0 mol•dm-3的硫酸溶液0.50 dm3, 需取用ρ=1.84 g•cm-3,98%的浓硫酸多少cm3? 解:设需取浓硫酸x cm3。
因为稀释前后溶液中溶质含量不变,则 0.50dm3×1.0mol•dm-3×98g•mol-1
= x×1.84g•cm-3×98% x =27.17 cm3 答:需取用浓硫酸27 cm3 。
稀溶液的依数性:
溶液的性质中只与溶质的浓度有关,而 与溶质的本性无关的那些性质称为稀溶液的 依数性。 依数性包括:
溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点 下降及溶液的渗透压等。
一、溶液的蒸气压下降——拉乌尔定律
Vapor phase
liquid
蒸发
凝结(液化)
H2O(l) H2O(g)
(一) 饱和蒸气压
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