当密度达到一定数值时，凝聚的分子的个数也达到 N0 个。 这时起，上方空间里溶剂分子的个数不再改变，蒸气 的密度也不再改变，保持恒定。
此时，蒸气的压力也不再改变。
这个压力称为该温度下溶剂的饱和蒸气压，用 p0 表示。
液体
蒸发 凝聚
气体
达到平衡后，若使蒸气压小于 p0，则平衡右移，液体气化；
p0
p0
通常所说的“依数性”，包括四个方面：
1、蒸气压下降（The lowering of the vapor pressure) 2、沸点上升 (The elevation of the boiling point) 3、凝固点降低 (The depression of the freezing point) 4、渗透压 (The phenomenon of osmotic pressure)
b)胶体分散体系：
1~100 nm (10 -9~10-7 m), 胶粒分散体系，例如天然水中的杂 质、蛋清等。外观与溶液相似，但透光可观察到“丁达尔效 应”。能保持相对的稳定。
c)粗分散体系：
1000 nm (> 10-6 m), 例如：泥浆水(悬浊液）、牛奶、豆浆 等。肉眼或在显微镜下可观察到微粒，静置易沉淀，是一种不 稳定的体系。
1.2.2 组分气体的摩尔分数
组分气体 i 的物质的量用 ni 表 示，混合气体的物质的量用 n 表示，
显然有 n = ni i
组分气体 i 的摩尔分数用 xi
表示，则
xi
=
ni n
显然有
xi = 1 i
例如，由 3 mol H2 和 1 mol
N2 组成的混合气体
1.2.3 分压
* 什么叫分压力pi ？ 某一组分气体对器壁产生的（施
(1) 什么是“稀溶液的依数性 ”？
与溶解有关的性质分为两类： 溶液的颜色、比重、导电性等性质， 与溶质的本性有关；溶液的蒸气压、沸点、凝固点等性质，与溶质的本 性无关。
只与溶质的数量（摩尔分数）有关，而与溶质 的本性无关的性质，称为“依数性”。
• 只有溶质的浓度低，即所谓“稀溶液”才具有依数性 • 依数性来源于分散微粒间距离远，作用力小
* 分压力与总压力的关系
假如容器中有A、B、C。。。等多种气体，则：
P = pA + pB + pC +… =ΣpI = nRT/V （理想气体方程也适合混合气体）
(总压力等于分压力之和)
pA nA , pB nB , pC nC ........ pm nm P nP nP n P n
pA = xA P, pB = xB P, … pi = xi P
* 理想气体分子本身占有的体积忽略不计, 将分子看成有质量的几何点。 * 理想气体分子间的作用力忽略不计。分子 与分子之间、分子与器壁之间的碰撞，是完 全弹性碰撞-无动能损失。
严格意义上的理想气体实际上是不存在的。但对
实际气体来说，只要温度不是太低（高温）， 压力不是太高（低压），都可以近似用理想气
第一章
气体和溶液
学习要求
掌握理想气体状态方程及其应用； 掌握道尔顿分压定律； 理解稀溶液的依数性及其应用； 了解溶胶的结构、性质、稳定性及聚沉 了解大分子溶液与凝胶
物质的聚集状态
气体 液体 固体 此外：液晶态-物质的第四态或中介态，液体和晶
态 之间，自发有序仍能流动的状态（有序流体）。 等离子态-部分电子被剥夺后的原子及原子
(2) 溶液的蒸气压下降
• 什么是物质的饱和蒸气压？ • 什么是溶液的饱和蒸气压？ •“溶液的蒸气压下降”这句话是什么意思？ • 为什么溶液的蒸气压会下降？ • 下降多少，由什么决定？
蔗
蔗
糖
糖
溶
溶
水
液
水
液
放置一段时间后，水自动转移 到糖水中去。
为什么会发生这种现象 ？
饱和蒸气压
气化（蒸发）：液体表面能量较大的分子，克服分子间的引力，逸 出液体表面进入液体上面的空间。
凝结：气相中的分子，可能与液体表面发ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ碰撞，并被周围的液体 分子所吸引，重新回到液相。
饱和蒸气压：当：凝聚速度 = 蒸发速度 达到平衡，此时蒸气压为一 定值。称为饱和蒸气压。
1） 纯溶剂的饱和蒸气压
在密闭容器中，在纯溶剂的单位表面上，单位时间里，有 N0 个 分子蒸发到上方空间中。
上方空间里溶剂分子个数逐渐增加，密度增加，压力也增加。 随着上方空间里溶剂分子个数的增加，分子凝聚回到液相的机 会增加。
R pV 1.01325 105 Pa 22.414 103 m3
nT
1mol 273.15K
8.3145 Pa m3 K 1 mol1
8.3145 J K 1 mol1
1.2 混合气体的分压定律 1.2.1 混合气体：
由两种或两种以上的气体混合在一起组成的 体系。其中每种气体称为混合气体的组分气 体。
水
溶
水
溶
液
液
当蒸气压等于 p 时， 糖水与
上方蒸气达到平衡。
蔗
蔗
糖
糖
水
溶
水
体状态方程作有关p、V、T、n 的计算。
1.1.2. 气体压力的产生
*气体压力是气体分子对器壁碰撞的结果。
*有一质量为 m，速度为 ，垂直于器壁
方向运动的气体分子碰撞器壁。 *根据理想气体的基本假定，无动能损失，
它以速度 － 弹回。
碰撞过程中动量的改变量为
（－ m ）－ m = － 2 m
动量的改变量等于器壁对分子的作用
溶液中，在单位表面上单位时间内蒸发
的溶剂分子的数目 N 要小于纯溶剂的 N0 。
当凝聚的分子数目达到 N （N < N0）时，实现平衡，蒸气
的密度及压力不会改变。
这种平衡状态下的饱和蒸气
压为 p，则有 p < p0。
5） 解释实验现象
蔗
蔗
糖
糖
水
溶
水
溶
液
液
过程开始时，水和糖水均以蒸发为主。
蔗
蔗
糖
糖
（1）什么是“分散体系”？
一种(几种）物质的 细小粒子 分散于另一种物质 中
分散质 (大小有别)
分散剂（分散介质）
被分散
起分散作用
（2）三种常见的分散体系
a)分子或离子分散体系--真溶液（单相体系）：
0.1~1 nm (< 10-9 m), 分子/离子分散体系，例如NaCl水溶 液等。是一种稳定的体系。
加的）压力叫该组分气体的分压力 pi。— —等于该气体单独占有该容器时产生的压 力-道尔顿分压定律。
组分气体 i 的分压，用 pi 表示
pi V总 = ni RT
1. 2. 4 分压定律 —— 分压与总压的关系
N2
+ O2
N2+ O2
2 dm3
2 dm3
2 dm3
2 105 Pa 2 105 Pa
1.1.3 理想气体状态方程与分压定律
(1) 理想气体状态方程
理想气体的温度（T）、压力（p）、体积(V)和物质的量（n）之 间, 具有如下的方程式关系：
pV = nRT=(m/M) RT
pM=RT
在SI制中，p的单位是Pa，V的单位是m3，T的单位是K，n的单位是mol， （标准状况下，p=101.325kPa，T=273.15K， 1 mol 气体的标准摩尔体积为 22.414×10-3 m3）摩尔气体常数R的单位及数值为:
由道尔顿分压定律 p总 = pO + pN
= 1 105 + 3 105
5
例 1. 2 常压（1 105 Pa）下，将 4.4 g CO2，11.2 g N2 和 16.0 g O2 相混合。 求各组分气体的分压。 解： 混合气体的总压和组成已知，可用 总压和组成求分压。
1.3 溶液
1.3.1分散体系
(3) 液态物质视其互溶程度通常可以是一相（例如水与酒精的混合 物）、两相（例如水和油的混合物）、甚至三相共存（例如水、
油和汞的混合物）。
(4) 单相体系中不一定只有一种组分物质（例如气体混 合物即由多种物质所组成）；同一种物质也可因聚集状态 的不同而形成多相体系（例如水、水蒸气和冰三相共存）； 聚集状态相同的物质在一起也不一定就是单相体系
（例如油水分层的液态体系有两相）。
1.3.2 溶液
(１）溶液的一般概念 ■分子或离子分散体系 ■单相 ■按聚集状态：气态溶液、液态溶液、固态溶液
(２）溶解过程与溶液的形成 溶质均匀分散于溶剂中的过程——溶解
■是个既有化学变化，又有物理变化的复杂过程 ■常伴随：颜色变化，体积变化，能量变化
(３）溶解度的概念 单位溶剂中最多能溶解的溶质的量——溶解度 溶解度与温度、压力等因素有关。
相与界面
体系中物理性质和化学性质完全相同的部分称为相 （phase）。将相与相分隔开来的部分称为相界面（简 称为界面,interface）。
相与相之间在指定的条件下具有明确的界面，在界 面两边体系的性质会有突跃变化。处于界面上的原子 或分子的受力情况与相内部的不同，往往存在剩余引 力，具有界面能。一般来说，体系中存在的界面越多， 能量就会越高，体系也会越不稳定。
向上移动活塞
向下移动活塞
若使蒸气压大于 p0，则平衡左移，气体液化。
2）什么是溶液的饱和蒸气压？
指的是溶液中，作为溶剂的那种物质，所具有的饱和蒸 气压（分压力）。 溶液的饱和蒸气压同样与温度密切相关：
溶剂的表面
溶液的表面
当溶液中溶有难挥发的 溶质时，则有部分溶液 表面被这种溶质分子所 占据。
难挥发溶质的分子
汽 油
冰 水
汽 水 铁粉和硫磺粉