当前位置:文档之家› 上课-稀薄溶液的依数性

上课-稀薄溶液的依数性


4、无论是固体还是液体,蒸汽压大的称为易挥 发性物质,蒸汽压小的称为难挥发性物质。
Inorganic Chemistry
注意:重点讨论的是难挥发性物质的溶液特性!
• 不同温度下水的蒸气压
T/K
273 278 283 293 303 313 323
p / kPa
0.610 6 0.871 9 1.227 9 2.338 5 4.242 3 7.375 4 12.333 6
55.49 mol
0.9964
(55.49 0.02000)mol
p = p0xA = 2.338 kPa×0.996 4 = 2.330 kPa
Inorganic Chemistry
17

例2


已知异戊烷C5H12的摩尔质量M = 72.15 g·mol-1, 学
在20.3℃的蒸气压为77.31 kPa。现将一难挥
p0:纯溶剂的蒸气压, P:溶液的蒸气压。
13

对于只含有一种溶质的稀溶液来说

∵ 将xA + xB = l 代入p = p0 xA
化 学
∴ p = p0 (1 - xB)
p = p0 – p0 xB ∵ Δp = p0 – p =p0 xB
p p0 xB
Inorganic Chemistry
• 规律二:在一定温度下,难挥发性非电解质
发性非电解质0.0697g溶于0.891g异戊烷中,
测得该溶液的蒸气压降低了2.32 kPa。
Inorganic Chemistry
① 试求出异戊烷为溶剂时Raoult定律中的常数K;
② 求加入的溶质的摩尔质量。



因为
xB
nB nA nB
nB nA
nB mA / M A
机 化 学
Δp
p0 xB

Inorganic Chemistry
MB
K
mB Δp mA
5.578kPa kg mol1
0.0697g
2.32kPa 0.891kg
1000
188g mol1
三、溶液的沸点升高



1、液体的沸点(boiling point,b.p) 学
沸点:液体的沸点是指其蒸汽压等于外
界大气压力时的温度。
Tb0 / ℃
100
0.512
四氯化
76.7

118
2.93
乙醚
34.7
无 机 化 学
Kb /(K·kg·mol-1)
5.03
2.02
80
2.53

218
5.80
78.4
1.22
Inorganic Chemistry
25
四、溶液的凝固点降低
无 机
(一)纯液体的凝固点 (Tfo):
化 学
定义:物质的固相的蒸气压与它 的液相的蒸气压相等时的温度。
p0
nB mA
MA
p0M AbB
KbB
Inorganic Chemistry
K = p0MA 所以对于异戊烷有
K = p0MA = 77.31 kPa×72.15 g·mol-1 =5578 kPa·g·mol-1 = 5.578
kPa·kg·mol-1

② 根据



Δp
KbB
K
mB M BmA

稀薄溶液的依数性
机 化

内容提要
1.1 溶液的蒸气压下降 1.2 溶液的沸点升高和凝固点降低 1.3 溶液的渗透压力
Inorganic Chemistry
1

教学基本要求


1. 掌握稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点 学
降低概念及计算;渗透压力的概念及渗透浓度
的计算。
2. 熟悉稀溶液依数性之间的换算,利用依数性计 算溶质的相对分子质量;电解质溶液的依数性。
尔质量。
Inorganic Chemistry
mB
nB W剂
WB /M B W剂
Tb Kb
MB
K bWB W剂Tb
[结论]难挥发非电解质稀溶液的沸点升高只与溶 质的质量摩尔浓度有关,而与溶质的本性无关。
溶剂 水
乙酸 苯 乙醇
常见溶剂的T0b和Kb值
Tb0 / ℃ Kb /(K·kg·mol-1) 溶剂
糖水液面的蒸气压;
问题:若改为两杯浓度 4. 为了保持糖水气液平衡,气相H2O 分子开始凝 不同的糖水,其结果又 聚到糖水中, 使得钟罩內蒸气压不能达到水的 P0。
5. 于是,H2O 分子一直从 H2O 中蒸出而凝聚入
会怎样? 糖水。使得糖水体积不断扩大,纯水体积不断减
小,直至纯水体积为零,达到糖水溶液与空气中
T/K
333 343 353 363 373 423
开尔文(K)=273.15+摄适度(T)
无 机 化 学 p / kPa 19.918 3 35.157 4 47.342 6 70.100 1 101.324 7 476.026 2
8
Inorganic Chemistry

[问题] 当纯溶剂中溶解一种难挥发的非电解质

vaporization

H2O (L) condensation H2O (G)
化 学
Inorganic Chemistry
3.水的蒸汽压
在一定温度下,当液相蒸 发的速率与气相凝结的速率相 等时,液相和气相达到平衡, 此时,水蒸气所具有的压力被 称为在该温度下水的饱和蒸气 压,简称为蒸气压。
用符号p表示,单位为Pa或kPa。
等,且能平衡共存时的温度。pl=ps
Inorganic Chemistry
[问]当纯溶剂中溶解一种难挥发的非电 解质后,该溶液的凝固点会有什么变化 呢?
无 机 化 学
稀溶液的凝固点下降
28
Inorganic Chemistry
Inorganic Chemistry
溶液的凝固点降低与溶液的沸点升高一样 无 是蒸汽压下降的结果,所以溶液的凝固点降低 机
16
解:

mB
nB W剂
6.840 g 342.0 g mol-1
100g
0.0002mol / g
机 化 学
111 0.2000 mol/ kg
xA
nA nA nB
100.0
100.0 g/18.02g mol-1 g/18.02g mol-1 6.840g/342.0g
mol1
第二类:与溶质的本性无关,只与溶液中所含溶 质粒子的浓度有关——稀溶液的依数性。
蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低、溶液 渗透压
3

一.溶剂的蒸汽压

(vapor pressure)

1.物质的聚集状态

气体
Inorganic Chemistry
固体
melting freezing
液体
2.蒸发(evaporation)和凝结(condensation)

常见溶剂的T0b Kb和T0f Kf值


Tb0 / ℃ Kb /(K·kg·mol-1) Tf0 / ℃ Kf /(K·kg·mol-1)
100
0.512
0.0
1.86
乙酸
118
2.93
17.0
3.90

80
2.53
5.5
5.10
乙醇
78.4
1.22
-117.3
1.99
四氯化碳 76.7
5.03
Inorganic Chemistry
Tb Tb Tb0 KbmB
式中: △Tb为沸点升高,
Kb 为溶剂的沸点升高常数 水: Kb = 0.512 K·kg·mol-1

规律:难挥发非电解质稀溶液的沸点升高与溶 机
质B 的质量摩尔浓度成正比。

Tb KbmB

测定出溶液的沸点升高,可计算出 B 的摩
规律三:在一定温度下,难挥发性非电解质稀溶液的蒸
气压下降(Δp)与溶液的质量摩尔浓度mB成正比,与溶
质的本性无关。 15


例1
化 学
已知293K时水的饱和蒸气压为2.338 kPa,将
6.840 g蔗糖(C12H22O11)溶于100.0 g水中,计 算蔗糖溶液的质量摩尔浓度和蒸气压 。
Inorganic Chemistry

也与溶液的蒸汽压下降成正比,也就是溶液的 学
凝固点降低与溶液的质量摩尔浓度成正比,数
学表达式为: ( 纯溶剂:P 液相= P固相加入难挥发性电解质,此时:P 液相< P固
相 固、液两相不能共存,冰融化致温度下降)
△Tf=kfmB 式中:△Tf为凝固点降低值,
Kf为溶剂的凝固点降低常数。

溶剂 水
3.了解稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降 低的原因;渗透压力在医学上的意义 。
Inorganic Chemistry
2
第一节 稀薄溶液的依数性 无
溶质+溶剂 溶液
机 化
溶液的性质已不同于纯溶质和纯溶剂

Inorganic Chemistry
第一类:与溶质的本性(种类)有关。 溶液颜色、导电性、体积、粘度
Inorganic Chemistry
无 机 化 学
几种液体蒸气压与温度的关系
6
规律


1、蒸气压与液体的本性有关,在一定温度下纯
相关主题