溶液的沸点与凝固点4
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解答
由ΔTb=Tb(溶液)-Tb(溶劑) =Kb.Cm
=0.275(℃) 又Tb(溶液)=Tb(溶劑)+ΔTb =80.70 ℃ +0.275 ℃ =80.98 ℃ 故溶液的沸點為 80.98 ℃
選修化學(上)
6
練習題 3-13
將 10.00 克的非揮發性非電解質溶質 A 溶於 100.0 克水 中,所配成的溶液之正常沸點為 100.26 ℃,則此溶質 的分子量為何?
3-4 溶液的沸點與凝固點
3-4.1 溶液的沸點 3-4.2 溶液的凝固點
選修化學(上)
1
3-4 溶液的沸點與凝固點
學習目標: 了解非揮發性溶液沸點上升的
定量計算及其應用。 了解非揮發性溶液凝固點下降
的定量計算及其應用。
選修化學(上)
2
3-4.1
溶液的沸點
對非揮發性非電解質之稀薄溶液而 言,在同溫時,溶液的蒸氣壓較純 溶劑的蒸氣壓低,
欲使溶液的蒸氣壓增大,必需提高 溫度。
因此,在液面壓力相同的情況下, 此溶液沸騰時的溫度較純溶劑高, 即溶液的沸點較溶劑的沸點高,
兩者之差稱為溶液的沸點上升度數, 以ΔTb 表示。
選修化學(上)
3
3-4.1
溶液的沸點
根據實驗,溶液的沸點上升度數與其重量莫耳 濃度( Cm)成正比
故溶液的凝固點為-0.372 ℃
選修化學(上)
11
練習題 3-14
某非揮發性非電解質有機化合物的實驗式為 CH2O,重 量百分率濃度為 1% 的該水溶液之凝固點為 -0.104 ℃,
此有機化合物的分子式為何? (A)C5H10O5
(B)C6H12O6 (C)C3H6O3 (D) C2H4O2 (E) C4H8O2
選修化學(上)
13
已知苯(C6H6)之沸點為 80.3 ℃,凝固點為 5.5 ℃, Kf 為 5.0 ℃ m-1,Kb 為 2.70 ℃ m-1,25 ℃時,純苯 之飽和蒸氣壓為 94.0 mmHg,在今 15.6 g 之苯中溶解
1.00 g 之某不揮發性溶質後,測得溶液之蒸氣壓為
89.3 mmHg,則:
(1)此溶液中,溶質之莫耳分率為 0.05 。 (2)此溶液之重量莫耳濃度為 0.675 m 。 (3)溶質之分子量為 95 。 (4)溶液之凝固點為 2.125 ℃。 (5)溶液之沸點為 82.12 ℃。
解答
設 A 的分子量為 x 由 ΔTb=Tb(溶液)-Tb(溶劑)=Kb × Cm
10.00
100.26-100
0.52
x 100.0
1000
解得 x=200.0
選修化學(上)
7
3-4.2
溶液的凝固點
在相同壓力下,溶液在較低溫 度時,其固態與液態即可共存,
此時對應的溫度即為溶液的凝 固點,因此溶液的凝固點會較 純溶劑低;
會比其純物質低,而沸點則較高。 去油新妙招 湯勺裝冰
塊吸附油汁
選修化學(上)
10
範例 3-14
在 1 atm 下,將 7.20 克葡萄糖 溶於 200 克水中,所配 成的溶液之凝固點為何?(葡萄糖分子量=180)
解答
由ΔTf=Kf.Cm =0.372(℃)
Tf(溶液)=Tf(溶劑)-ΔTf =0 ℃-0.372 ℃= -0.372 ℃
解設答有機化合物的分子量為 x
由 ΔTf=Tf(溶劑)-Tf(溶液)=Kf × Cm
1
〔0-(-0.104)〕=1.86 x 99
,x=180
ห้องสมุดไป่ตู้
1000
CH2O 之式量=12×1+1×2+16×1=30,
又分子量÷式量=180÷30=6,
故分子式=(CH2O)6=C6H12O6
選修化學(上)
12
學習成果評量
• 水為最常見的溶劑,Kf 為 1.86 ℃ m-1。
常見溶劑的正常凝固點及其莫耳凝固點下降常 數,如下表:
選修化學(上)
9
3-4.2
溶液的凝固點
實驗室裡,我們常將冰和食鹽混合,作為冷劑;
化學示範實驗:可口可樂神奇凝冰─過冷 (Supercooling)
高緯度的國家在寒冬季節時,汽車散熱水箱的冷卻水
溶劑的凝固點與溶液的凝固點 之差,稱為溶液的凝固點下降 度數,
以ΔTf 表示。
選修化學(上)
8
3-4.2
溶液的凝固點
根據實驗,不論溶質是否具有揮發性,只要其 為非電解質,溶液的凝固點下降度數與其重量 莫耳濃度( Cm)成正比
關係式:
• Kf:莫耳凝固點下降常數, 僅與溶劑的種類有關。
例如:在 1 atm 下,酒精水溶液的沸點介 於 78.40 ~ 100.0 ℃ 之間。
選修化學(上)
5
範例 3-13
在 1 atm 下,將 6.40 克萘(分子量=128)溶於 500 克環己烷(分子量=84)中,所配成的溶液之沸點為 何?(環己烷的 Kb= 2.75 ℃ m-1 ,沸點=80.70 ℃)
關係式:
• Kb:莫耳沸點上升常數, 僅與溶劑的種類有關。
• 水為最常見的溶劑,Kb 為 0.52 ℃ m-1。
常見溶劑的正常沸點及其莫耳沸點上升常數, 如下表:
選修化學(上)
4
3-4.1
溶液的沸點
揮發性非電解質溶質之溶液,其沸點與溶 液的濃度及溶質的飽和蒸氣壓有關,溶液 的沸點介於溶質的沸點與溶劑的沸點之間。
中需加入適量抗凍劑乙二醇(C2H4(OH)2),以防止
水結冰;
消暑大絕招:輕鬆讓你的飲料瞬間結冰
冰凍的馬路或人行道上的冰,灑上食鹽可以使其熔化,
這些都是應用溶液凝固點下降的原理。
在純一化度般學;而實 言驗 ,中 待, 測常 化藉合由物測若定含沸有置 後 著 水點可色於(純B或溶劑)冰水未熔的的箱(凍A點雜汽冷)結結來 質車凍。冰檢 ,抗庫,驗 則凍2而4物 其劑小加質 熔之時入的 點
由ΔTb=Tb(溶液)-Tb(溶劑) =Kb.Cm
=0.275(℃) 又Tb(溶液)=Tb(溶劑)+ΔTb =80.70 ℃ +0.275 ℃ =80.98 ℃ 故溶液的沸點為 80.98 ℃
選修化學(上)
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練習題 3-13
將 10.00 克的非揮發性非電解質溶質 A 溶於 100.0 克水 中,所配成的溶液之正常沸點為 100.26 ℃,則此溶質 的分子量為何?
3-4 溶液的沸點與凝固點
3-4.1 溶液的沸點 3-4.2 溶液的凝固點
選修化學(上)
1
3-4 溶液的沸點與凝固點
學習目標: 了解非揮發性溶液沸點上升的
定量計算及其應用。 了解非揮發性溶液凝固點下降
的定量計算及其應用。
選修化學(上)
2
3-4.1
溶液的沸點
對非揮發性非電解質之稀薄溶液而 言,在同溫時,溶液的蒸氣壓較純 溶劑的蒸氣壓低,
欲使溶液的蒸氣壓增大,必需提高 溫度。
因此,在液面壓力相同的情況下, 此溶液沸騰時的溫度較純溶劑高, 即溶液的沸點較溶劑的沸點高,
兩者之差稱為溶液的沸點上升度數, 以ΔTb 表示。
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3-4.1
溶液的沸點
根據實驗,溶液的沸點上升度數與其重量莫耳 濃度( Cm)成正比
故溶液的凝固點為-0.372 ℃
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11
練習題 3-14
某非揮發性非電解質有機化合物的實驗式為 CH2O,重 量百分率濃度為 1% 的該水溶液之凝固點為 -0.104 ℃,
此有機化合物的分子式為何? (A)C5H10O5
(B)C6H12O6 (C)C3H6O3 (D) C2H4O2 (E) C4H8O2
選修化學(上)
13
已知苯(C6H6)之沸點為 80.3 ℃,凝固點為 5.5 ℃, Kf 為 5.0 ℃ m-1,Kb 為 2.70 ℃ m-1,25 ℃時,純苯 之飽和蒸氣壓為 94.0 mmHg,在今 15.6 g 之苯中溶解
1.00 g 之某不揮發性溶質後,測得溶液之蒸氣壓為
89.3 mmHg,則:
(1)此溶液中,溶質之莫耳分率為 0.05 。 (2)此溶液之重量莫耳濃度為 0.675 m 。 (3)溶質之分子量為 95 。 (4)溶液之凝固點為 2.125 ℃。 (5)溶液之沸點為 82.12 ℃。
解答
設 A 的分子量為 x 由 ΔTb=Tb(溶液)-Tb(溶劑)=Kb × Cm
10.00
100.26-100
0.52
x 100.0
1000
解得 x=200.0
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3-4.2
溶液的凝固點
在相同壓力下,溶液在較低溫 度時,其固態與液態即可共存,
此時對應的溫度即為溶液的凝 固點,因此溶液的凝固點會較 純溶劑低;
會比其純物質低,而沸點則較高。 去油新妙招 湯勺裝冰
塊吸附油汁
選修化學(上)
10
範例 3-14
在 1 atm 下,將 7.20 克葡萄糖 溶於 200 克水中,所配 成的溶液之凝固點為何?(葡萄糖分子量=180)
解答
由ΔTf=Kf.Cm =0.372(℃)
Tf(溶液)=Tf(溶劑)-ΔTf =0 ℃-0.372 ℃= -0.372 ℃
解設答有機化合物的分子量為 x
由 ΔTf=Tf(溶劑)-Tf(溶液)=Kf × Cm
1
〔0-(-0.104)〕=1.86 x 99
,x=180
ห้องสมุดไป่ตู้
1000
CH2O 之式量=12×1+1×2+16×1=30,
又分子量÷式量=180÷30=6,
故分子式=(CH2O)6=C6H12O6
選修化學(上)
12
學習成果評量
• 水為最常見的溶劑,Kf 為 1.86 ℃ m-1。
常見溶劑的正常凝固點及其莫耳凝固點下降常 數,如下表:
選修化學(上)
9
3-4.2
溶液的凝固點
實驗室裡,我們常將冰和食鹽混合,作為冷劑;
化學示範實驗:可口可樂神奇凝冰─過冷 (Supercooling)
高緯度的國家在寒冬季節時,汽車散熱水箱的冷卻水
溶劑的凝固點與溶液的凝固點 之差,稱為溶液的凝固點下降 度數,
以ΔTf 表示。
選修化學(上)
8
3-4.2
溶液的凝固點
根據實驗,不論溶質是否具有揮發性,只要其 為非電解質,溶液的凝固點下降度數與其重量 莫耳濃度( Cm)成正比
關係式:
• Kf:莫耳凝固點下降常數, 僅與溶劑的種類有關。
例如:在 1 atm 下,酒精水溶液的沸點介 於 78.40 ~ 100.0 ℃ 之間。
選修化學(上)
5
範例 3-13
在 1 atm 下,將 6.40 克萘(分子量=128)溶於 500 克環己烷(分子量=84)中,所配成的溶液之沸點為 何?(環己烷的 Kb= 2.75 ℃ m-1 ,沸點=80.70 ℃)
關係式:
• Kb:莫耳沸點上升常數, 僅與溶劑的種類有關。
• 水為最常見的溶劑,Kb 為 0.52 ℃ m-1。
常見溶劑的正常沸點及其莫耳沸點上升常數, 如下表:
選修化學(上)
4
3-4.1
溶液的沸點
揮發性非電解質溶質之溶液,其沸點與溶 液的濃度及溶質的飽和蒸氣壓有關,溶液 的沸點介於溶質的沸點與溶劑的沸點之間。
中需加入適量抗凍劑乙二醇(C2H4(OH)2),以防止
水結冰;
消暑大絕招:輕鬆讓你的飲料瞬間結冰
冰凍的馬路或人行道上的冰,灑上食鹽可以使其熔化,
這些都是應用溶液凝固點下降的原理。
在純一化度般學;而實 言驗 ,中 待, 測常 化藉合由物測若定含沸有置 後 著 水點可色於(純B或溶劑)冰水未熔的的箱(凍A點雜汽冷)結結來 質車凍。冰檢 ,抗庫,驗 則凍2而4物 其劑小加質 熔之時入的 點