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大连理工大学无机化学课件完整版


m(C12H O 22 11) M (C12H O 22 11)
学 基 础
68.4g 342 g mol -1
0.200 mol


b(C12H O 22 11)
n(C12H O 22 11) m(H2O)
0.200mol 1.0kg
0.200 mol kg -1
Tb = kbb(C12H22O11) = 0.512 Kkgmol-1×0.200mol kg-1

程乙酸 391.05
3.07
三氯 甲烷
334.35
3.85
乙醚 307.85 2.02 丙酮 329.65 1.71
例1-4:将68.4 g 蔗糖C12H22O11溶于1.00 kg 水中,求该溶液的沸点。
解:M(C12H22O11) = 342gmol-1
无 机 化
n(C12H O 22 11)
pM = RT
=m/V
1.1.2 气体的分压定律
组分气体:
理想气体混合物中每一种气体叫做组
无 分气体。

化 分压:


组分气体B在相同温度下占有与混合
础 教
气体相同体积时所产生的压力,叫做组分
程 气体B的分压。
pB
nBRT V
分压定律:
混合气体的总压等于混合气体中各组分
气体分压之和。

p = p1 + p2 + 或 p = pB
沸点升高:溶液的沸点高于纯溶剂的沸点 的性质,称为溶液沸点升高。

实验表明,难挥发非电解质稀溶液的
机 沸点升高与溶质B的质量摩尔浓度成正比:
化 学
Tb = kbbB
基 础 教
式中:kb—溶剂的沸点升高系数, K·kg·mol-1 bB —溶质B的质量摩尔浓度, mol·kg-1

Tb —难挥发非电解质稀溶液的
5. 质量浓度
B
mB V
,单位:g L1或mg L1
1.2.2 稀溶液的依数性
1. 溶液的蒸气压下降
(1)液体的蒸气压
无 机
在一定温度下,将纯液体引入真空、密
化 闭容器中,当液体的蒸发与凝聚速率相等时,

基 液面上方的蒸汽所产生的压力称为该液体的
础 教
饱和蒸气压,简称蒸气压。

记作:p*,单位:Pa或kPa。

机 化
1.2.1 溶液的浓度

基 础
1.2.2 稀溶液的依数性


1.2.1 溶液的浓度
1. 物质的量浓度
cB
nB V
, 单位:mol
L1
无 机 化
2. 质量摩尔浓度
bB
nB mA
, 单位: mol
kg
1

基 3. 质量分数

wB
mB m
, 单位:1

程 4. 摩尔分数
xB
nB n
, 单位:1
点的性质,称为溶液凝固点下降。
101325

p




610.6



Tf
Tf 273.15
温度T/K
水溶液的凝固点下降图
实验表明,非电解质稀溶液的凝固点
无 降低与溶质B的质量摩尔浓度成正比:
机 化 学
Tf = kfbB 式中:kf—溶剂的凝固点降低系数,

K·kg·mol-1
础 教
bB —溶质B的质量摩尔浓度, mol·kg-1
乙醚 156.95
1.8
教苯

278.65
5.12
萘 353.5
6.9
通过测量非电解质溶液的凝固点降低,可
计算出溶质B的摩尔质量。
例1-5:将0.749g某氨基酸溶于50.0g水中, 测得其凝固点为272.96K。试计算该氨基酸的 摩尔质量。
无 解: ΔTf =273.15 K - 272.96 K = 0.19K
=0.102 K
无 机
Tb = Tb + Tb (H2O )
化 =0.102 K + 373.15 K
学 基
=373.25 K



稀溶液沸点升高应用:
计算溶质B的摩尔质量。
无 根据:Tb = kbbB
机 化 学
因为: bB
nB mA
mB / M B mBA


代入上式,整理得:


MB
k b mB Tb mA
机 化
n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3 m3
学 基 础
R
pV
101325 Pa 22.414 103 m3
nT
1.0 mol 273 .15 K


8.314 J mol 1 K1
R=8.314 kPaLK-1mol-1
人们将符合理想气体状态方程的气体,称 为理想气体。

无机化学



主教材:无机化学基础教程




第一章 气体和溶液


§1.1 气体定律




§1.2 稀溶液的依数性


§1.1 气体定律
无 机
1.1.1 理想气体状态方程


基 础
1.1.2 气体的分压定律


1.1.1 理想气体状态方程
pV = nRT
R——摩尔气体常数
无 在STP下,p =101.325 kPa, T=273.15 K

Tf —非电解质稀溶液的凝固点降低。
溶剂的凝固点降低系数kf只与溶剂的性质有关。
表1-4 几种溶剂的凝固点和凝固点降低系数
无溶剂

Tf*/K
kf/
溶剂
(K·kg·mol-1)
Tf*/K
kf/
(K·kg·mol-1)
化水

273.15
1.86
四氯 化碳
305.15
32
基础乙酸 289.85 3.90

化 学
将:bB
nB mA
mB / M B mA
代入:Tf = kf·bB

础 教 程
整理得:
MB
kf mB Tf mA
MB
1.86K kg mol -1 0.749g 0.19K 50.0g
147g mol 1
4. 溶液的渗透压
渗透:用一半透膜将溶剂与溶液(或不
同浓度的溶液)分置两侧,溶剂分子通过半
氧气的物质的量。

解:V = 40.0 L = 4.0×10-2 m3,
机 化
T = (27+273.15) K = 300.15 K

p = 10.1 MPa = 1.01×107 Pa
基 础
由 pV = nRT 得:
教 程
n
pV RT
1.01107 Pa 8.314J mol -1
4.0 10 2 m3 K-1 300 .15 K
为渗透压(差)
渗透压:阻止溶剂分子通过半透膜进入
溶液所施加于溶液上方的额外压力,称为渗
透压。

= cBRT ——称为van’t Hoff方程
机 式中:
化 学
— 非电解质稀溶液的渗透压力,kPa
基 础 教
cB—B的物质的量浓度, mol·L-1 R — 摩尔气体常数,8.314 J·mol-1·K-1

理想气体分子之间没有相互吸引和排斥,
机 化
分子本身的体积相对于气体所占有体积完全
学 可以忽略。


理想气体实际上并不存在,可以把温度不
教 程
太低、压力不太高的真实气体当做理想气体
处理。
例 1-1 : 某 氧 气 钢 瓶 的 容 积 为 40.0L ,
27℃时氧气的压力为10.1MPa。计算钢瓶内
力为600 kPa ,经实验测得其中CO和H2的体
积分数分别为0.60和0.10。计算CO和H2的分 无 压。

化 学
解:根据, pB B p


p(CO) = 0.60×600kPa = 3.6×102 kPa
教 程
p(H2) = 0.10×600kPa = 60 kPa
§1.2 稀溶液的依数性
体。其中n(NH3)=0.320mol,n(O2)=0.180mol,
n(N2)=0.700mol。混合气体的总压为133kPa。
试计算各组分气体的分压。

机 化
解:n= n(NH3)+n(O2)+n(N2)

=0.320mol+0.180mol+0.700mol
基 础
=1.200mol
教 程
p( NH3 )
机 化
xB — 溶液中溶质B的摩尔分数。

拉乌尔定律:在一定温度下,难挥发
基 础
非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的摩
教 尔分数成正比。

在稀溶液中:nA远大于nB,nA+nB≈ nA
无 机
xB
nB nA nB
nB nA
nB mA
MA
bBM A
化 学
∆ p = pA* xB = pA*MAbB =kbB
化 学
通常所说的沸点是指大气压为101.325kPa
基 时液体的正常沸点。
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