第四章 液态混合物与溶液
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• 物质在溶液中有电离现象称电解质溶液(第六章介
绍),无电离现象的称非电解质溶液。
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第四章 液态混合物与溶液
• 溶剂(solvent)和溶质(solute) • 如果组成溶液的物质有不同的状态,通常将液
态物质称为溶剂,气态或固态物质称为溶质。 • 如果都是液态,则把含量多的一种称为溶剂,
含量少的称为溶质。
2
第四章 液态混合物与溶液
• 溶液(solution)
• 广义地说,两种或两种以上物质彼此以分子或 离子状态均匀混合所形成的体系称为溶液。
• 溶液以物态可分为气态溶液、固态溶液和液态 溶液。根据溶液中溶质的导电性又可分为电解 质溶液和非电解质溶液。
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第四章 液态混合物与溶液
• 根据体系状态不同,可分为: 1、气态溶液:各种气体的均匀混合,如:空气、煤气 等。 2、液态溶液:气、液、固态物质容于液态物质而形成。 如:糖水、钢液、溶渣等。 3、固态溶液:即固溶体,由多组元组成的固态物质。 如:合金、玻璃、炉渣等。 通常所称溶液,常指液态溶液。
2、拉乌尔定律微观解释
拉乌尔定律是溶液中最基本的经验定律之一,稀溶液中溶剂的蒸气压 遵守拉乌尔定律。 • (1)原因:稀溶液中,相对于溶剂而言,溶质的分子数很少,每个 溶剂分子周围仅有少量溶质分子存在,所以溶剂分子所处的环境与纯 溶剂几乎相同,即: • 稀溶液中溶剂分子所受的作用力并未因少量溶质分子的存在而改变, 只是由于溶质分子的存在,减少了溶剂分子占分子总数的分数,所以 溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘上溶液中溶剂的分子分数 (即摩尔分数),而与溶质的性质无关。
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§4-2 拉乌尔定律和亨利定律
(2)溶液稀到什么程度才适用拉乌尔定律?
由性质相差较大的组分构成的溶液,即使相当稀与拉乌尔定律有较大 偏差;由性质相近的组分构成的溶液任一组分在全部浓度范围内部都相当 满意地遵守这一定律。
一般来说,拉乌尔定律应用于稀溶液的溶剂,溶液越稀这一定律越符
合实际。
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§4-2 拉乌尔定律和亨利定律
X B nB
nB
B
5.体积分数:
B
X
BV
* mB
X
AV
* mA
A
6、质量摩尔浓度
bB nB mA (mol Kg 1)
7、摩尔比
rB nB nA 8
§4-2 拉乌尔定律和亨利定律
一、拉乌尔定律( Raoult’s Law ):
纯液体在一定温度下具有一定的饱和蒸气压。若在液 体溶剂中加入溶质,则将使溶剂的蒸气压降低。1887年拉 乌尔根据实验总结出一条规律:
5
第四章 液态混合物与溶液
• 混合物(mixture) • 多组分均匀体系中,溶剂和溶质不加区分,各组分均
可选用相同的标准态,使用相同的经验定律,这种体 系称为混合物,也可分为气态混合物、液态混合物和 固态混合物。 • 液态混合物:各组分用同一热力学处理方法进行研究。 • 溶液:分为溶剂、溶质,分别用不同热力学处理方法 进行研究。
第四章 液态混合物与溶液
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第四章 液态混合物与溶液
• 溶液是常见的多组元混合体系,自然界没有绝对的纯物质 。
• 溶液:由两种或两种以上的组元所组成的体系,在体系内 任何地方的化学组成、化学性质及物理性质都一致,且体 系浓度可以在一定范围内连续变化的混合体系(多组元以 分子尺度均匀混合的单相系统).
例[4-2] 1.52g非挥发性溶质溶于100g苯中,20℃时测溶液蒸气
6
§4-1 溶液组分表示方法
1、质量浓度 ρB: B mB Vmix (g dm3或Kg m3)
mB——物质B的质量 Vmix—溶液的体积
2、质量分数WB
WB mB
mB
B
3、浓度CB:
WB单位为1 mB单位为 g或Kg
CB nB Vmix (mol dm3)
7
4.摩尔分数XB(或YB): XB —液相, YB—气相
1、拉乌尔定律:稀溶液内溶剂的蒸气压PA,等于同一温度
下纯溶剂的蒸气压PA*与溶剂在溶液内的摩尔分数XA的乘
积。
PA P*A X A
对于由A(溶剂)和B(溶质)组成的双 组分系统 ,
XA=1- XB
( P*A -PA)P*A =X B
即溶剂蒸气压下降值与纯溶剂的蒸
气压之比等于溶质的摩尔分数 9
§4-2 拉乌尔定律和亨利定律
pB kx,B xB
kx,B
(k
' x,B
)
1
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§4-2 拉乌尔定律和亨利定律
2 亨利定律应用于稀溶液中的溶
质的平衡分压。 微观解释:
因在稀溶液中,虽然溶质分子 所处的环境与纯溶质的大不相 同,但每个溶质分子几乎完全 被溶剂分子所包围,因此溶质 分子处在一个均匀的环境里, 在这样的情况下,溶质的蒸气 压正比于它的浓度。
二、亨利定律( Henry’s Law )
1803年亨利根据实验总结出稀溶液的另一条规律:
1. 亨利定律:在一定温度和平衡条件下的微溶气体(或挥发性溶液)
在溶液中的组成与该气体的平衡气相分压成正比。
xB
k' x,B
pBwk.baidu.com
k
' x
,B
--亨利系数
亨利定律也可表述为:一定T下,稀溶液中挥发性溶质在气相中的分 压与平衡液相中的组成成正比。即:
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§4-2 拉乌尔定律和亨利定律
• 溶质浓度表示方法不同时,亨利定律会有差别:
PB =K w1BWB
PB =K b m1B B
三、拉乌尔定律与亨利定律的比较
1、拉乌尔定律与亨利定律的异同点:
(1)相同点:
①都是经验定律;
②都用于平衡系统;
③都用于稀溶液;
④要求液相与气相中分子结构相同。
14
§4-2 拉乌尔定律和亨利定律
15
2、图解表示法
A: 左→溶剂→拉氏定律 右→溶质→亨利定律 B: 右→溶剂→拉氏定律 左→溶质→亨利定律
中间:
A、B均不遵守拉氏、 亨利定律,产生 偏差。
图中对拉氏定律产生
负偏差,对亨利
定律产生正偏差。
有的系统正好相
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反。
四、拉氏与亨利定律的应用
1、用拉氏定律:测定溶剂的相对蒸气压下降,从而测定非挥发 性溶质的摩尔质量
(2)不同点 :
①拉乌尔定律用于稀溶液的溶剂,而亨利定律用于稀溶液的 溶质。
②拉乌尔定律中的比例系数为纯溶剂蒸气压,单位Pa,亨 利定律中的比例系数K与T、P溶剂及溶质的性质有关,其 中P对K的影响很小。K可在一定T下由实验测得。
③拉乌尔定律中的组成必须用摩尔分数表示;亨利定律中 的组成可用多种方式表示(等),每种对应有不同的亨利 系数。
绍),无电离现象的称非电解质溶液。
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第四章 液态混合物与溶液
• 溶剂(solvent)和溶质(solute) • 如果组成溶液的物质有不同的状态,通常将液
态物质称为溶剂,气态或固态物质称为溶质。 • 如果都是液态,则把含量多的一种称为溶剂,
含量少的称为溶质。
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第四章 液态混合物与溶液
• 溶液(solution)
• 广义地说,两种或两种以上物质彼此以分子或 离子状态均匀混合所形成的体系称为溶液。
• 溶液以物态可分为气态溶液、固态溶液和液态 溶液。根据溶液中溶质的导电性又可分为电解 质溶液和非电解质溶液。
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第四章 液态混合物与溶液
• 根据体系状态不同,可分为: 1、气态溶液:各种气体的均匀混合,如:空气、煤气 等。 2、液态溶液:气、液、固态物质容于液态物质而形成。 如:糖水、钢液、溶渣等。 3、固态溶液:即固溶体,由多组元组成的固态物质。 如:合金、玻璃、炉渣等。 通常所称溶液,常指液态溶液。
2、拉乌尔定律微观解释
拉乌尔定律是溶液中最基本的经验定律之一,稀溶液中溶剂的蒸气压 遵守拉乌尔定律。 • (1)原因:稀溶液中,相对于溶剂而言,溶质的分子数很少,每个 溶剂分子周围仅有少量溶质分子存在,所以溶剂分子所处的环境与纯 溶剂几乎相同,即: • 稀溶液中溶剂分子所受的作用力并未因少量溶质分子的存在而改变, 只是由于溶质分子的存在,减少了溶剂分子占分子总数的分数,所以 溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘上溶液中溶剂的分子分数 (即摩尔分数),而与溶质的性质无关。
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§4-2 拉乌尔定律和亨利定律
(2)溶液稀到什么程度才适用拉乌尔定律?
由性质相差较大的组分构成的溶液,即使相当稀与拉乌尔定律有较大 偏差;由性质相近的组分构成的溶液任一组分在全部浓度范围内部都相当 满意地遵守这一定律。
一般来说,拉乌尔定律应用于稀溶液的溶剂,溶液越稀这一定律越符
合实际。
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§4-2 拉乌尔定律和亨利定律
X B nB
nB
B
5.体积分数:
B
X
BV
* mB
X
AV
* mA
A
6、质量摩尔浓度
bB nB mA (mol Kg 1)
7、摩尔比
rB nB nA 8
§4-2 拉乌尔定律和亨利定律
一、拉乌尔定律( Raoult’s Law ):
纯液体在一定温度下具有一定的饱和蒸气压。若在液 体溶剂中加入溶质,则将使溶剂的蒸气压降低。1887年拉 乌尔根据实验总结出一条规律:
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第四章 液态混合物与溶液
• 混合物(mixture) • 多组分均匀体系中,溶剂和溶质不加区分,各组分均
可选用相同的标准态,使用相同的经验定律,这种体 系称为混合物,也可分为气态混合物、液态混合物和 固态混合物。 • 液态混合物:各组分用同一热力学处理方法进行研究。 • 溶液:分为溶剂、溶质,分别用不同热力学处理方法 进行研究。
第四章 液态混合物与溶液
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第四章 液态混合物与溶液
• 溶液是常见的多组元混合体系,自然界没有绝对的纯物质 。
• 溶液:由两种或两种以上的组元所组成的体系,在体系内 任何地方的化学组成、化学性质及物理性质都一致,且体 系浓度可以在一定范围内连续变化的混合体系(多组元以 分子尺度均匀混合的单相系统).
例[4-2] 1.52g非挥发性溶质溶于100g苯中,20℃时测溶液蒸气
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§4-1 溶液组分表示方法
1、质量浓度 ρB: B mB Vmix (g dm3或Kg m3)
mB——物质B的质量 Vmix—溶液的体积
2、质量分数WB
WB mB
mB
B
3、浓度CB:
WB单位为1 mB单位为 g或Kg
CB nB Vmix (mol dm3)
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4.摩尔分数XB(或YB): XB —液相, YB—气相
1、拉乌尔定律:稀溶液内溶剂的蒸气压PA,等于同一温度
下纯溶剂的蒸气压PA*与溶剂在溶液内的摩尔分数XA的乘
积。
PA P*A X A
对于由A(溶剂)和B(溶质)组成的双 组分系统 ,
XA=1- XB
( P*A -PA)P*A =X B
即溶剂蒸气压下降值与纯溶剂的蒸
气压之比等于溶质的摩尔分数 9
§4-2 拉乌尔定律和亨利定律
pB kx,B xB
kx,B
(k
' x,B
)
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§4-2 拉乌尔定律和亨利定律
2 亨利定律应用于稀溶液中的溶
质的平衡分压。 微观解释:
因在稀溶液中,虽然溶质分子 所处的环境与纯溶质的大不相 同,但每个溶质分子几乎完全 被溶剂分子所包围,因此溶质 分子处在一个均匀的环境里, 在这样的情况下,溶质的蒸气 压正比于它的浓度。
二、亨利定律( Henry’s Law )
1803年亨利根据实验总结出稀溶液的另一条规律:
1. 亨利定律:在一定温度和平衡条件下的微溶气体(或挥发性溶液)
在溶液中的组成与该气体的平衡气相分压成正比。
xB
k' x,B
pBwk.baidu.com
k
' x
,B
--亨利系数
亨利定律也可表述为:一定T下,稀溶液中挥发性溶质在气相中的分 压与平衡液相中的组成成正比。即:
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§4-2 拉乌尔定律和亨利定律
• 溶质浓度表示方法不同时,亨利定律会有差别:
PB =K w1BWB
PB =K b m1B B
三、拉乌尔定律与亨利定律的比较
1、拉乌尔定律与亨利定律的异同点:
(1)相同点:
①都是经验定律;
②都用于平衡系统;
③都用于稀溶液;
④要求液相与气相中分子结构相同。
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§4-2 拉乌尔定律和亨利定律
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2、图解表示法
A: 左→溶剂→拉氏定律 右→溶质→亨利定律 B: 右→溶剂→拉氏定律 左→溶质→亨利定律
中间:
A、B均不遵守拉氏、 亨利定律,产生 偏差。
图中对拉氏定律产生
负偏差,对亨利
定律产生正偏差。
有的系统正好相
16
反。
四、拉氏与亨利定律的应用
1、用拉氏定律:测定溶剂的相对蒸气压下降,从而测定非挥发 性溶质的摩尔质量
(2)不同点 :
①拉乌尔定律用于稀溶液的溶剂,而亨利定律用于稀溶液的 溶质。
②拉乌尔定律中的比例系数为纯溶剂蒸气压,单位Pa,亨 利定律中的比例系数K与T、P溶剂及溶质的性质有关,其 中P对K的影响很小。K可在一定T下由实验测得。
③拉乌尔定律中的组成必须用摩尔分数表示;亨利定律中 的组成可用多种方式表示(等),每种对应有不同的亨利 系数。