第一章溶液和膠體

1、第一章 溶液和膠體 1.1 分分 散散 系系1. 分散系、分散質(zhì)分散系、分散質(zhì)(相相)和分散劑和分散劑(介質(zhì)介質(zhì)) 一種或幾種物質(zhì)以細(xì)小的粒子一種或幾種物質(zhì)以細(xì)小的粒子分散分散在另一種在另一種物質(zhì)里所形成的體系稱物質(zhì)里所形成的體系稱分散系分散系。被分散的物質(zhì)稱。被分散的物質(zhì)稱分散質(zhì)分散質(zhì)(或稱分散相或稱分散相)，把分散質(zhì)分散開來的物質(zhì)稱把分散質(zhì)分散開來的物質(zhì)稱分散劑分散劑(或稱分散介質(zhì)或稱分散介質(zhì))。 分分散散系系 分子分散系分子分散系(粒子平均直徑粒子平均直徑d1nm) 膠體分散系膠體分散系(d約為約為1100nm) 粗分散系粗分散系(d100nm) 2. 分散系的分類分散系的分類類型類型粒

2、子直粒子直徑徑nm分散系分散系名稱名稱主要特征主要特征分子、離分子、離子分散系子分散系100乳狀液、乳狀液、懸濁液懸濁液不穩(wěn)定，擴(kuò)散慢，不能透過濾不穩(wěn)定，擴(kuò)散慢，不能透過濾紙及半透膜，無光散射紙及半透膜，無光散射分散質(zhì)分散質(zhì)分散劑分散劑實(shí)例實(shí)例固固液液氣氣固固液液氣氣固固液液氣氣液液液液液液固固固固固固氣氣氣氣氣氣糖水、溶膠、油漆、泥漿糖水、溶膠、油漆、泥漿豆?jié){、牛奶、石油、白酒豆?jié){、牛奶、石油、白酒汽水、肥皂泡沫汽水、肥皂泡沫礦石、合金、有色玻璃礦石、合金、有色玻璃珍珠、硅膠、肌肉、毛發(fā)珍珠、硅膠、肌肉、毛發(fā)泡沫塑料、海綿、木炭泡沫塑料、海綿、木炭煙、灰塵煙、灰塵云、霧云、霧煤氣、空氣、混合

3、氣煤氣、空氣、混合氣3. 分散度和比表面分散度和比表面 分散系中分散質(zhì)粒子直徑不同，它的分散分散系中分散質(zhì)粒子直徑不同，它的分散度就不同，分散系的性質(zhì)就不同。度就不同，分散系的性質(zhì)就不同。分散系的分散度常用比表面來衡量。分散系的分散度常用比表面來衡量。（單位體積分散質(zhì)的總表面積）（單位體積分散質(zhì)的總表面積）VSS 0s0 分散質(zhì)的比表面積，單位是分散質(zhì)的比表面積，單位是 m-1S 分散質(zhì)的總表面積，單位是分散質(zhì)的總表面積，單位是 m2V 分散質(zhì)的總體積，單位是分散質(zhì)的總體積，單位是 m3 例如：一個例如：一個1 cm3的立方體：其表面積為的立方體：其表面積為6 cm2，比表面積，比表面積為為6

4、102 m-1，若將其分成邊長為，若將其分成邊長為10-7cm的小立方體，共的小立方體，共有有1021個，則其總面積為個，則其總面積為6107cm2，比表積為，比表積為6109 m-1。由此可見，其表面積增加了由此可見，其表面積增加了107倍。倍。 而膠體的粒子大小處在而膠體的粒子大小處在10-910-7 m，所以，所以溶膠粒子的溶膠粒子的比表面積非常大，正是由于這個原因使溶膠具有某些特比表面積非常大，正是由于這個原因使溶膠具有某些特殊的性質(zhì)。殊的性質(zhì)。 lllS66320（l 越小，越小，S0 越大，表明系統(tǒng)的分散度越高）越大，表明系統(tǒng)的分散度越高）1.2 溶液的濃度溶液溶液： 凡兩種以上的

5、物質(zhì)混和形成的均勻穩(wěn)定的分凡兩種以上的物質(zhì)混和形成的均勻穩(wěn)定的分散體系，叫做溶液。散體系，叫做溶液。 氣體溶液、固體溶液、液體溶液氣體溶液、固體溶液、液體溶液溶解過程溶解過程： 溶質(zhì)分子或離子的離散過程溶質(zhì)分子或離子的離散過程 溶劑化過程溶劑化過程溶液的形成伴隨隨能量、體積、顏色的變化。溶液的形成伴隨隨能量、體積、顏色的變化。溶液：電解質(zhì)溶液、非電解質(zhì)溶液溶液：電解質(zhì)溶液、非電解質(zhì)溶液 1.物質(zhì)的量及單位物質(zhì)的量及單位 基本單元基本單元：可以是分子、離子、原子及其它粒：可以是分子、離子、原子及其它粒 如：如： n（H）、）、 n（O2）、）、n（1/2 N2)n（H2SO4）、）、 n（N2+

6、3H2 ） 等。等。關(guān)系關(guān)系n(NaOH)=2n (1/2NaOH)=1/2n (2NaOH)物質(zhì)的量物質(zhì)的量：表示系統(tǒng)中所含基本單元的數(shù)量，表示系統(tǒng)中所含基本單元的數(shù)量， 用符號用符號“n” 表示，單位為表示，單位為“mol”，叫做，叫做“摩爾摩爾”。摩爾摩爾：是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的：是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的 基本單元與基本單元與0.012kg12C的原子數(shù)的原子數(shù)(6.021023)相等。相等。 6.021023稱為稱為 阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù)。)()/()(molmolgMgmnBBB【例】【例】1molH2SO4與與2mol(1/2 H2SO4 )的基本

7、單元和的基本單元和基本單元數(shù)是否相同？質(zhì)量是否也相同？摩爾質(zhì)量比基本單元數(shù)是否相同？質(zhì)量是否也相同？摩爾質(zhì)量比是多少？是多少？2. 物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度 VncBB 在使用物質(zhì)的量濃度時也必須注明物質(zhì)的基在使用物質(zhì)的量濃度時也必須注明物質(zhì)的基本單元本單元 。例如例如c (KMnO4)0.10 molL-1與與c (1/5KMnO4)0.10 molL-1的兩種溶液，它們濃度數(shù)的兩種溶液，它們濃度數(shù)值雖然相同，但是它們所表示值雖然相同，但是它們所表示1 L溶液中所含溶液中所含KMnO4的的質(zhì)量是不同的，分別為質(zhì)量是不同的，分別為15.8g與與3.16g。 濃度的常用單位為濃度的常用單位為mo

8、lL-1 溶液中溶液中 溶質(zhì)溶質(zhì)B的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量nB 除以除以溶液溶液的體積的體積v：2. 質(zhì)量摩爾濃度質(zhì)量摩爾濃度 ABBmnb 單位為單位為molkg-1它是一個與溫度無關(guān)的物理量。它是一個與溫度無關(guān)的物理量。 溶液中溶液中 溶質(zhì)溶質(zhì)B的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量nB除以除以溶劑溶劑的質(zhì)量的質(zhì)量mA 【例】：【例】：250克溶液中含有克溶液中含有40克克NaCl，計(jì)算此溶，計(jì)算此溶液的質(zhì)量摩爾濃度。液的質(zhì)量摩爾濃度。解：解： 水的質(zhì)量水的質(zhì)量250-40 = 210（克）（克） b(NaCl) = 40/(58.5210) 1000 = 3.26 mol/kg4. 摩爾分?jǐn)?shù)摩爾分?jǐn)?shù) nnxB

9、B 混合系統(tǒng)中，某組分的物質(zhì)的量混合系統(tǒng)中，某組分的物質(zhì)的量ni 與混合物與混合物(或或 溶液溶液)總物質(zhì)的量總物質(zhì)的量n之比之比單位為單位為 1對于雙組分的溶液系統(tǒng)對于雙組分的溶液系統(tǒng) 對于多組分的溶液系統(tǒng)對于多組分的溶液系統(tǒng) BABBnnnxBAAAnnnxxAxB1 xi1 【例】：將【例】：將10克克NaOH溶于溶于90克水中，求此溶液的克水中，求此溶液的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)濃度。物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)濃度。解：解： nNaOH =10/40 = 0.25 (mol) nH2O = 90/18 = 5(mol) XNaOH = 0.25 /(0.25+5) = 0.048 【例】：在【例】：在100ml

10、水中溶解水中溶解17.1g蔗糖蔗糖(C12H22O11),溶液溶液的密度為的密度為1.0638g/ml，求蔗糖的物質(zhì)的量濃度，質(zhì)量，求蔗糖的物質(zhì)的量濃度，質(zhì)量摩爾濃度，物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)濃度。摩爾濃度，物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)濃度。解：解：M蔗糖蔗糖342(g/mol) n蔗糖蔗糖=17.1/342=0.05(mol) V = (100+17.1)/1.0638 = 110.0 (ml)=0.11(L) （1） c(蔗糖蔗糖) = 0.05/0.11 = 0.454 (mol/L) （2） b(蔗糖蔗糖) = 0.05/0.1 = 0.5 (mol/kg) （3） n水水 100/18.02 = 5.55 (m

11、ol) X(蔗糖蔗糖) = 0.05/(0.05+5.55) = 0.00895. 質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù) mmwBB 混合系統(tǒng)中，某組分混合系統(tǒng)中，某組分B質(zhì)量質(zhì)量mB與混合物總質(zhì)與混合物總質(zhì) 量量m之比之比單位為單位為 16.幾種溶液濃度之間的關(guān)系幾種溶液濃度之間的關(guān)系 1). 物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù) BBBBBBBBBBMwmMmmMmVMmVnc/2). 物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量摩爾濃度物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量摩爾濃度 mnmnVncBBBB/ 若該系統(tǒng)是一個兩組分系統(tǒng)，且若該系統(tǒng)是一個兩組分系統(tǒng)，且B組分的含量較組分的含量較少，則少，則m近似等于溶劑的質(zhì)量近似等于溶劑的質(zhì)量mA，

12、上式可近似成為，上式可近似成為 BBBBbmnmncA若該溶液是稀的水溶液，則若該溶液是稀的水溶液，則 cBbB 1.3 稀溶液的依數(shù)性 物質(zhì)的溶解是一個物理化學(xué)過程，溶解的結(jié)果，溶質(zhì)和溶劑的某些性質(zhì)發(fā)生了變化。這些性質(zhì)變化分為兩類： 第一類性質(zhì)變化決定于溶質(zhì)的本性，如溶液的顏色，密度，導(dǎo)電性等。 依數(shù)性（稀溶液的通性）依數(shù)性（稀溶液的通性）只與溶液的濃度溶液的濃度（即單位體積內(nèi)溶質(zhì)獨(dú)立質(zhì)點(diǎn)數(shù)目）有關(guān)，而與溶質(zhì)本溶質(zhì)本身無關(guān)身無關(guān)的性質(zhì)。 第二類性質(zhì)變化僅與溶質(zhì)的量有關(guān)而與溶質(zhì)的本性無關(guān)，如非電解質(zhì)溶液的蒸氣壓下降，沸點(diǎn)上升，凝固點(diǎn)下降和滲透壓等。1. 系統(tǒng)和相系統(tǒng)和相 常常把研究要對象稱為常

13、常把研究要對象稱為系統(tǒng)系統(tǒng)。 體系中具有相同的組成，相同物理性質(zhì)和相同體系中具有相同的組成，相同物理性質(zhì)和相同化學(xué)性質(zhì)的均勻部分稱為化學(xué)性質(zhì)的均勻部分稱為相相，相與相之間有明確的，相與相之間有明確的界面。界面。 相的特點(diǎn)相的特點(diǎn) (1)任何部分的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相同。任何部分的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相同。 (2)一個相并不一定是一種物質(zhì)，如食鹽溶液一個相并不一定是一種物質(zhì)，如食鹽溶液(NaCl和和H2O)。 (3)單相體系單相體系 如飽和食鹽水、糖水等。如飽和食鹽水、糖水等。特點(diǎn)特點(diǎn) 溶質(zhì)與溶劑已成一體，組分間沒有界面溶質(zhì)與溶劑已成一體，組分間沒有界面 (4)多相體系多相體系 如不溶于水的鹽溶液

14、；水與油組成如不溶于水的鹽溶液；水與油組成的體系及的體系及 憎液溶膠等。憎液溶膠等。特點(diǎn)特點(diǎn) 各組分的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)不同，并具有明各組分的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)不同，并具有明顯的界面。顯的界面。 （5）分散相（分散質(zhì)）分散相（分散質(zhì)）（6）分散劑（分散介質(zhì)）連續(xù)相）分散劑（分散介質(zhì)）連續(xù)相（7）分散系分散質(zhì)）分散系分散質(zhì)+分散劑分散劑 例如：（1）油和水構(gòu)成的系統(tǒng)，只有一個態(tài)-液態(tài)， 但包含兩個相兩個相。（2）冰、水、水蒸氣的化學(xué)組成相同，三者之間的轉(zhuǎn)化沒有發(fā)生化學(xué)變化，但卻發(fā)生了相的變化。 態(tài)態(tài)：物質(zhì)存在的狀態(tài) 固、液、氣三相之間的轉(zhuǎn)化稱為相變 相變達(dá)到平衡時稱為相平衡 相平衡與溫度、壓力之

15、間的關(guān)系圖稱為相圖相圖相相與與態(tài)態(tài)的的區(qū)區(qū)別別氣體只有一個氣相。氣體只有一個氣相。 液體則按其互溶程度可以是一相、兩相或三相共液體則按其互溶程度可以是一相、兩相或三相共存。存。 除除“固溶體固溶體”外，外，系統(tǒng)中有多少種固體物質(zhì)，就有系統(tǒng)中有多少種固體物質(zhì)，就有多少相。多少相。 例：鹽水溶液-單相系統(tǒng)單相系統(tǒng)鹽水溶液 + 上空的空氣和水蒸氣兩相系統(tǒng)兩相系統(tǒng)鹽水溶液 + 上空的空氣和水蒸氣 + 加鹽，直到有鹽析出三相系統(tǒng)三相系統(tǒng) 1、T-P相圖相圖 黃子卿黃子卿 1900-1982 中國物理化學(xué)的奠基人之一中國物理化學(xué)的奠基人之一中國科學(xué)院院士中國科學(xué)院院士 精確測定了水的三相點(diǎn)精確測定了水的三

16、相點(diǎn) (1934年年) 一、一、 水的相圖水的相圖 相圖：相圖：表達(dá)多相體系的狀態(tài)如何隨溫度、壓力、組成等表達(dá)多相體系的狀態(tài)如何隨溫度、壓力、組成等強(qiáng)度性質(zhì)變化而變化的圖形強(qiáng)度性質(zhì)變化而變化的圖形水的相圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)繪制的。圖上有：水的相圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)繪制的。圖上有：三個單相區(qū)：在三個單相區(qū)：在氣、液、固三個氣、液、固三個單相區(qū)內(nèi)，溫度單相區(qū)內(nèi)，溫度和壓力獨(dú)立地有和壓力獨(dú)立地有限度地變化不會限度地變化不會引起相的改變。引起相的改變。2. 相圖分析相圖分析區(qū)域區(qū)域 f 說明說明 AOB區(qū)區(qū) 1 ( g ) 2(T、P) COA區(qū)區(qū) 1 ( l ) 2(T、P) COB區(qū)區(qū) 1 ( s ) 2(T、P

17、) OA線線 2 (g+l ) 1(T或或P) 沸點(diǎn)曲線沸點(diǎn)曲線 OC線線 2 (s+l ) 1(T或或P) 熔點(diǎn)曲線熔點(diǎn)曲線 OA線線 2 (g+s ) 1(T或或P) 升華曲線升華曲線 OD線線 過冷水與蒸氣過冷水與蒸氣 平衡線平衡線(BA延長線延長線) O點(diǎn)點(diǎn) 3 (g+l +s ) 0(T =0.0098 三相點(diǎn)三相點(diǎn)(tripe point) P =0.6106kPa) 不是冰點(diǎn)不是冰點(diǎn) A點(diǎn)點(diǎn) 臨界點(diǎn)臨界點(diǎn)(critical point) T374，P218atm， 超臨界流體超臨界流體 H2O的三相點(diǎn)溫度為的三相點(diǎn)溫度為273.16 K，壓力為，壓力為609 Pa。需要注意三相點(diǎn)

18、和冰點(diǎn)的區(qū)別需要注意三相點(diǎn)和冰點(diǎn)的區(qū)別O點(diǎn)點(diǎn) 是三相點(diǎn)（是三相點(diǎn)（triple point），氣），氣-液液-固三相共存，固三相共存，。三相點(diǎn)的溫度和壓力皆由體系自定。三相點(diǎn)的溫度和壓力皆由體系自定。03f；f = K-+2=1-3+2=0 三相點(diǎn)是物質(zhì)自身的特性，不能加以改變，如H2O的三相點(diǎn)273.16 K , 610.62 Pa .TpO點(diǎn) 是水的三相點(diǎn),氣-液-固三相共存。三相點(diǎn)的溫度和壓力皆由體系自定(H2O的三相點(diǎn)三相點(diǎn)溫度為0.0098，壓力為壓力為611 Pa)三相點(diǎn)與冰點(diǎn)的區(qū)別三相點(diǎn)與冰點(diǎn)的區(qū)別水的冰點(diǎn)(ice point)是指被101.325kPa下空氣所飽和了的水(已不是

19、單組分系統(tǒng))與冰呈平衡的溫度，即0 。系統(tǒng)所受壓力系統(tǒng)所受壓力（101.325kPa）是空氣和水蒸氣的總壓力。）是空氣和水蒸氣的總壓力。 冰點(diǎn)溫度比三相點(diǎn)溫度低0.01是由兩種因素造成的：(1)因外壓增加，使凝固點(diǎn)下降(2)因水中溶有空氣，使凝固點(diǎn)下降3. 水的相圖的應(yīng)用水的相圖的應(yīng)用冷凍干燥：冷凍干燥：原理：通過升華從凍結(jié)的樣品中去原理：通過升華從凍結(jié)的樣品中去 除水分或溶劑。除水分或溶劑。應(yīng)用：生物醫(yī)藥、食品加工應(yīng)用：生物醫(yī)藥、食品加工優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：A.在較低溫度下進(jìn)行在較低溫度下進(jìn)行; B.可保留樣品的化學(xué)結(jié)構(gòu)、可保留樣品的化學(xué)結(jié)構(gòu)、 營養(yǎng)成分、生物活性營養(yǎng)成分、生物活性; C.產(chǎn)品的復(fù)水

20、性和速溶性好產(chǎn)品的復(fù)水性和速溶性好; D.脫水徹底，利于長時間保脫水徹底，利于長時間保 存和運(yùn)輸。存和運(yùn)輸。生化用冷凍干燥儀生化用冷凍干燥儀設(shè)備設(shè)備: 冷凍干燥設(shè)備冷凍干燥設(shè)備醫(yī)用冷凍干燥儀醫(yī)用冷凍干燥儀食品用冷凍干燥儀食品用冷凍干燥儀超臨界流體技術(shù)超臨界流體技術(shù) * 超臨界流體超臨界流體 Supercritical Fluid (SCF) 處于臨界溫度處于臨界溫度(Tc)和臨界壓力和臨界壓力(Pc)以上的流體。以上的流體。 兼有氣液兩相的雙重特點(diǎn)：高擴(kuò)散系數(shù)、低粘度、兼有氣液兩相的雙重特點(diǎn)：高擴(kuò)散系數(shù)、低粘度、溶解能力強(qiáng)溶解能力強(qiáng)(與密度有關(guān)、可調(diào)節(jié)與密度有關(guān)、可調(diào)節(jié))。 * 常見常見SCF

21、：CO2 (Tc=31，Pc=7.3atm)H2O (Tc=374，Pc=218atm)、氨、甲醇、乙醇、乙、氨、甲醇、乙醇、乙烯烯. * 超臨界流體萃取超臨界流體萃取 (SCE) Supercritical Fluid Extraction 應(yīng)用：醫(yī)藥、生物、食品、石油化工、環(huán)保應(yīng)用：醫(yī)藥、生物、食品、石油化工、環(huán)保. 特點(diǎn)：低溫操作、安全無毒、高效特點(diǎn)：低溫操作、安全無毒、高效 * 設(shè)備設(shè)備二、稀溶液的依數(shù)性二、稀溶液的依數(shù)性 蒸氣壓：蒸氣壓：單位時間內(nèi)由液面蒸發(fā)出的分子單位時間內(nèi)由液面蒸發(fā)出的分子數(shù)和由氣相回到液體內(nèi)的分子數(shù)相等時，數(shù)和由氣相回到液體內(nèi)的分子數(shù)相等時，氣、氣、液兩相處于平

22、衡狀態(tài)，液兩相處于平衡狀態(tài)，這時液體上方的蒸氣所這時液體上方的蒸氣所具有的壓力稱為溶劑在該溫度下的飽和蒸氣壓，具有的壓力稱為溶劑在該溫度下的飽和蒸氣壓，簡稱簡稱蒸氣壓蒸氣壓。1. 溶液的蒸氣壓下降溶液的蒸氣壓下降拉烏爾定律拉烏爾定律蒸氣壓的大小表示液體分子向外逸出的趨勢蒸氣壓的大小表示液體分子向外逸出的趨勢 下圖稀溶液蒸氣壓下降的實(shí)驗(yàn)說明下圖稀溶液蒸氣壓下降的實(shí)驗(yàn)說明 溶液的蒸氣壓小于純?nèi)軇┑恼魵鈮喝芤旱恼魵鈮盒∮诩內(nèi)軇┑恼魵鈮杭兯兯?糖水糖水純水純水 糖水糖水實(shí)驗(yàn)測定25C時，水的飽和蒸氣壓： p (H2O) = 3167.7 Pa 0.5 mol kg-1 糖水的蒸氣壓為： p (H2O

23、) = 3135.7 Pa 1.0 mol kg-1 糖水的蒸氣壓為： p (H2O) = 3107.7 Pa結(jié)論：結(jié)論： 溶液的蒸氣壓比純?nèi)軇┑?，溶液濃度越大，溶液的蒸氣壓比純?nèi)軇┑?，溶液濃度越大，蒸氣壓下降越多。蒸氣壓下降越多?當(dāng)純?nèi)軇┲腥苋肓穗y揮發(fā)的非電解質(zhì)時，當(dāng)純?nèi)軇┲腥苋肓穗y揮發(fā)的非電解質(zhì)時，純?nèi)芗內(nèi)軇┑牟糠直砻姹蝗軇┗娜苜|(zhì)所占據(jù)劑的部分表面被溶劑化的溶質(zhì)所占據(jù)，單位時間內(nèi)，單位時間內(nèi)逸出溶液液面的分子數(shù)目就會相應(yīng)減少，結(jié)果在達(dá)逸出溶液液面的分子數(shù)目就會相應(yīng)減少，結(jié)果在達(dá)到平衡時，溶液表面蒸發(fā)的分子數(shù)和回到溶液表面到平衡時，溶液表面蒸發(fā)的分子數(shù)和回到溶液表面的分子數(shù)也較純?nèi)軇┑纳?/p>

24、，因而使溶液的蒸氣壓下的分子數(shù)也較純?nèi)軇┑纳?，因而使溶液的蒸氣壓下降。降。蒸氣壓下降原因蒸氣壓下降原因p=p純純p液液 蒸汽壓下降的原因：蒸汽壓下降的原因：純?nèi)軇┘內(nèi)軇?多多溶液溶液少少溶液的蒸氣壓下降溶液的蒸氣壓下降溫度溫度壓壓強(qiáng)強(qiáng)C1C2C2C1純?nèi)軇┘內(nèi)軇┤芤旱恼魵鈮合陆等芤旱恼魵鈮合陆禍囟葔簭?qiáng)壓強(qiáng)純?nèi)軇┘內(nèi)軇〤2p2p0b bK Kp pt 拉烏爾定律拉烏爾定律： (1887年，法國物理學(xué)家)在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑恼魵鈮撼艘匀軇┑哪柗謹(jǐn)?shù)。A*xpp拉烏爾定律拉烏爾定律p：溶液的蒸氣壓；純?nèi)軇┑恼魵鈮?p；溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)xA。p：純?nèi)?/p>

25、劑蒸氣壓與稀溶液蒸氣壓之差。因此， p與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比。B*B*B*BA)1 (1xppxpppxppxx結(jié)論：結(jié)論：在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液 蒸氣壓的下降值與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正蒸氣壓的下降值與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正 比。比。拉烏爾定律拉烏爾定律 設(shè)溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)為xB： 沸點(diǎn)：沸點(diǎn)： 液體的沸點(diǎn)是指其蒸氣壓等于外界大氣壓力時的溫度。 溶液的蒸氣壓總是低于純?nèi)軇┑恼魵鈮海嗜芤旱姆悬c(diǎn)升高 。 tb* 為純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)； tb 為溶液的沸點(diǎn) tb = tb tb* Kb bBKb：溶劑沸點(diǎn)上升常數(shù)，決定于溶劑的本性，與溶劑的摩爾 質(zhì)量、沸點(diǎn)、汽化熱有關(guān)

26、。 Kb：溶液的濃度bB = 1 molkg-1時的溶液沸點(diǎn)升高值。 2. 溶液的沸點(diǎn)上升溶液的沸點(diǎn)上升根本原因：蒸汽壓下降根本原因：蒸汽壓下降 p溶液溶液反滲透法凈化水反滲透法凈化水【例】海水在【例】海水在298K時的滲透壓為時的滲透壓為1479kPa，采用反滲，采用反滲透法制取純水，試確定用透法制取純水，試確定用1000cm3的海水通過只能使的海水通過只能使水透過的半透膜，提取水透過的半透膜，提取100cm3的純水，所需要的最小的純水，所需要的最小外加壓力是多少外加壓力是多少? 解：解： 隨著反滲透的進(jìn)行，海水中鹽的濃度增大，當(dāng)隨著反滲透的進(jìn)行，海水中鹽的濃度增大，當(dāng)?shù)玫降玫?00cm3純

27、水時，最終海水的滲透壓純水時，最終海水的滲透壓2和初始海和初始海水的滲透壓水的滲透壓1的比值為的比值為 222111c RTccRTc2211ccc1 = n mol1000cm3c2 n mol (1000 -100)cm3 211000109009cc210147916439kPa 因?yàn)闈B透前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量未減少，因?yàn)闈B透前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量未減少，解釋下列現(xiàn)象解釋下列現(xiàn)象(2) (2) 鹽堿土為何不利于植物生長？但施鹽堿土為何不利于植物生長？但施肥過量，農(nóng)作物也會死亡，為何？肥過量，農(nóng)作物也會死亡，為何？(3) (3) 腌過的咸菜不易曬干腌過的咸菜不易曬干(4) (4) 等滲溶液等滲溶液

28、(1) (1) 海水魚為何不能在淡水中生存？海水魚為何不能在淡水中生存？難揮發(fā)、非電解質(zhì)稀溶液的某些性質(zhì)難揮發(fā)、非電解質(zhì)稀溶液的某些性質(zhì)(蒸氣壓下降、沸點(diǎn)蒸氣壓下降、沸點(diǎn)上升、凝固點(diǎn)下降和滲透壓上升、凝固點(diǎn)下降和滲透壓)與一定量的溶劑中所含溶質(zhì)的物與一定量的溶劑中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。質(zhì)的量成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。這就是稀溶液的依數(shù)這就是稀溶液的依數(shù)性定律。性定律。 應(yīng)該指出，稀溶液的依數(shù)性定律不適用于濃溶液和電解應(yīng)該指出，稀溶液的依數(shù)性定律不適用于濃溶液和電解質(zhì)。質(zhì)。 如果溶質(zhì)是電解質(zhì)，由于溶質(zhì)分子電離產(chǎn)生更多的粒子，如果溶質(zhì)是電解質(zhì)，由于溶質(zhì)分子電離產(chǎn)生更多的粒

29、子，增大了對溶液通性的影響，而且不同電解質(zhì)其電離的粒子數(shù)增大了對溶液通性的影響，而且不同電解質(zhì)其電離的粒子數(shù)(即離子數(shù)即離子數(shù))不同，對溶液的通性的影響也不同。其中強(qiáng)電解質(zhì)不同，對溶液的通性的影響也不同。其中強(qiáng)電解質(zhì)較弱電解質(zhì)影響大；分子中離子較多的電解質(zhì)較含離子較少的較弱電解質(zhì)影響大；分子中離子較多的電解質(zhì)較含離子較少的電解質(zhì)影響大。電解質(zhì)影響大。 1.濃度：濃度：物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量摩爾濃度、摩爾分?jǐn)?shù)物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量摩爾濃度、摩爾分?jǐn)?shù)2.難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液通性的計(jì)算公式：難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液通性的計(jì)算公式：p = K蒸蒸 b(B)Tb = Kb b(B)Tf = Kf b(B)

30、= cRT b(B) RT使用條件：使用條件：1、難揮發(fā)物質(zhì)、難揮發(fā)物質(zhì)2、非電解質(zhì)、非電解質(zhì)3、稀溶液、稀溶液本節(jié)小結(jié)：本節(jié)小結(jié)：11.00克非電解質(zhì)溶于克非電解質(zhì)溶于20.0克水中，測定冰克水中，測定冰點(diǎn)是點(diǎn)是-0.50，該非電解質(zhì)的相對分子量是，該非電解質(zhì)的相對分子量是（ ）（）（Kf1.86） (A) 1.86 /( 0.500. 20) (B) 1.86/(0.5020.0) (C) 0.5020.0/1.86 (D) 1.86/( 0.500.020)D D自測題自測題2. 相同質(zhì)量的蔗糖和葡萄糖分別溶解于相同相同質(zhì)量的蔗糖和葡萄糖分別溶解于相同體積的水中，所得溶液的滲透壓（體積的

31、水中，所得溶液的滲透壓（ ）蔗糖）蔗糖(C12H22O11)葡萄糖葡萄糖(C6H12O6) (A)前者大于后者前者大于后者 (B)后者大于前者后者大于前者 (C)兩者相同兩者相同 (D)不能判斷不能判斷B B NaCl和和HAc溶液的凝固點(diǎn)下降溶液的凝固點(diǎn)下降 三、強(qiáng)電解質(zhì)溶液簡介三、強(qiáng)電解質(zhì)溶液簡介 vant Hoff因子 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)溶液的依數(shù)性比同濃度非電解質(zhì)的數(shù)值大得多,vant Hoff用一個因子表示兩者的偏差,這因子稱為vant Hoff因子或vant Hoff系數(shù),用i 表示。電離理論 電解質(zhì)溶于水，其質(zhì)點(diǎn)數(shù)因電離而增加。所以，tf等依數(shù)性數(shù)值會增大。難揮發(fā)難揮發(fā)的的電解質(zhì)電

32、解質(zhì)溶液、或溶液、或濃濃溶液也有溶液也有依數(shù)性（更強(qiáng)！），但不能用前面公式計(jì)算！依數(shù)性（更強(qiáng)?。?，但不能用前面公式計(jì)算！bffppttttib Arrhenius電離學(xué)說 Ddbye和Hiickel的“離子氛”觀點(diǎn) Arrhenius電離學(xué)說電離學(xué)說 （1） 電解質(zhì)在溶液中因溶劑的作用而離解為帶正、負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)正、負(fù)離子，稱為“電離”(ionization)。 （2） 溶液中電解質(zhì)只是部分電離： 電解質(zhì)分子 = 陽離子 + 陰離子 電離的百分率稱為“電離度”100% 電解質(zhì)分子總數(shù)電解質(zhì)分子總數(shù)已電離的電解質(zhì)分子數(shù)已電離的電解質(zhì)分子數(shù) 活度（活度（Activity， ） 1907年由美國物理化學(xué)家Lewis提出。他認(rèn)為“非理想溶液”（實(shí)際溶液）不符合（實(shí)際溶液）不符合Raoult定律，定律，是由于溶劑分子與溶質(zhì)分子之間存在復(fù)雜的作用，是由于溶劑分子與溶質(zhì)分子之間存在復(fù)雜的作用，在認(rèn)清這種作用之前，可以用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對溶液的實(shí)際濃度（c、x、b）作修正。 活度活度：即被校