無機化學(xué)筆記第一章氣體和稀溶液(詳細版)

1、精選第一章 氣體和稀溶液一、混合氣體的分壓定律1、抱負氣體的狀態(tài)方程A、抱負氣體：氣體分子本身的體積可以忽視、分子間沒有作用力的氣體。抱負氣體實際并不存在。當實際氣體處于低壓（100kPa）、高溫（273K）時，可近似處理成抱負氣體。B、狀態(tài)方程：，其中R為氣體摩爾常數(shù)，標況下，由狀態(tài)方程可知拓展：其中的單位為，故的單位即功的單位，為一種體積功。2、混合氣體的分壓定律A、內(nèi)容：混合氣體的總壓等于各組分氣體的分壓之和。B、數(shù)學(xué)表達式：，式中，為混合氣體的總壓，為組分氣體的分壓。 依據(jù)抱負氣體狀態(tài)方程，有 而總壓 故由得到 式中稱為組分氣體的摩爾分數(shù)。 混合氣體中組分氣體的分體積等于該組分氣體單獨

2、存在并具有與混合氣體相同溫度和壓強時具有的體積。由抱負氣體狀態(tài)方程易知 式中稱為組分氣體的體積分數(shù)。代入得二、非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性稀溶液的蒸汽壓下降、稀溶液的沸點上升和凝固點降低、稀溶液的滲透壓力量等。質(zhì)點個數(shù)依數(shù)性1、五種常見的溶液濃度表示方法（以下表達式中，表示溶質(zhì)，A表示溶劑）物質(zhì)的量濃度： 單位為質(zhì)量分數(shù)：質(zhì)量摩爾濃度：溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量除以溶劑的質(zhì)量稱為溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度，用符號表示，單位為。表達式為摩爾分數(shù)：組分的物質(zhì)的量與混合物總物質(zhì)的量之比稱為組分的摩爾分數(shù)。用符號表示，單位為1。表達式為對于由和兩種物質(zhì)組成的混合物，易知質(zhì)量濃度： 其單位是或2、稀溶液的依數(shù)性只與溶質(zhì)的微

3、粒數(shù)有關(guān)而與溶質(zhì)的本性無關(guān)的性質(zhì)（一）稀溶液的蒸汽壓下降(核心性質(zhì))在肯定溫度下，將純液體引入真空、密閉容器中，當液體的蒸發(fā)與分散速率相等時，液面上方的蒸汽所產(chǎn)生的壓力稱為該液體的飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。記作：，單位：Pa或kPa。a、同一種液體，溫度上升，蒸氣壓增大；b、相同溫度下，不同液體蒸氣壓不同；c、當液體的蒸氣壓等于外界大氣壓時，液體沸騰，此時的溫度稱為該液體的沸點。在溶劑中溶入少量難揮發(fā)的溶質(zhì)后，一部分液面被溶質(zhì)分子占據(jù)，在單位時間內(nèi)從液面逸出的溶劑分子數(shù)削減相應(yīng)地削減。當在肯定溫度下達到平衡時，溶液的蒸氣壓必定小于純?nèi)軇┑恼魵鈮?，這種現(xiàn)象稱為溶液的蒸氣壓下降。當溶劑或溶液與蒸氣實

4、現(xiàn)平衡時，若使蒸氣壓小于其飽和蒸氣壓，平衡右移，液體汽化；若使蒸氣壓大于其飽和蒸氣壓，平衡左移，氣體液化。閱歷公式： 式中，為稀溶液的蒸氣壓，為溶劑的蒸氣壓，為溶劑的摩爾分數(shù)。由于，故有 。 結(jié)合可得 （*）（*）式表明，在肯定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降值與溶質(zhì)的摩爾分數(shù)成正比，這一結(jié)論稱為拉烏爾定律。它僅適用于難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液。在稀溶液中，由于，因此，則有代入（*）式得， 在肯定溫度下，溶劑的蒸氣壓和摩爾質(zhì)量均為常量，所以也為常量。上式表明，在肯定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降值與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比。這是拉烏爾定律的另一表達形式。稀溶液的蒸氣壓下降，對植物的

5、抗旱具有重要意義。（二）稀溶液的沸點上升和凝固點降低試驗表明，溶液的沸點總是高于相應(yīng)的純?nèi)軇┑姆悬c，這一現(xiàn)象稱為溶液的沸點上升，用表示。溶液沸點上升的緣由是溶液的蒸氣壓低于純?nèi)軇┑恼魵鈮?。如圖所示，表示純?nèi)軇┧恼魵鈮?，表示稀溶液的蒸氣壓。由圖可知，溶液的蒸氣壓低于相同溫度時純?nèi)軇┧恼魵鈮?。純?nèi)軇┧恼魵鈮旱扔谕饨鐗毫r，對應(yīng)的溫度是純水的沸點。此溫度下，溶液的蒸氣壓小于，當溫度達到時，溶液的蒸氣壓等于外界壓力，溶液才會沸騰。可見，溶液沸點上升的根本緣由是溶液的蒸氣壓下降。圖 溶液的沸點上升和凝固點降低依據(jù)拉烏爾定律，溶液沸點上升與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度的關(guān)系為式中，為溶劑的摩爾沸點常數(shù)。由上式

6、可知，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的沸點上升與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。再由質(zhì)量摩爾濃度定義式可知，利用此式可計算溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。溶液的凝固點（又稱冰點）是指固態(tài)純?nèi)軇┖鸵簯B(tài)溶液平衡時的溫度。這時固態(tài)溶劑的蒸氣壓與溶液中溶劑的蒸氣壓相等。如圖所示，是冰的蒸氣壓，點（對應(yīng)溫度為）是水的凝固點，此時水、冰蒸氣壓相等，而在該溫度時溶液的蒸氣壓低于冰的蒸氣壓，冰和水不能平衡共存；降低溫度到時，溶液的蒸氣壓和冰的蒸氣壓相等，冰和溶液可以共存，就是溶液的凝固點，這一現(xiàn)象稱為溶液的凝固點降低，用表示。蒸氣壓溶液凝固點降低的根本緣由也是溶液的蒸氣壓降低。和沸點上升一樣，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的凝固點

7、降低與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶液的本性無關(guān)。式中的稱為溶劑的摩爾凝固點降低常數(shù)。同樣地，可得出溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量計算公式：留意：A、溶液的凝固點是指剛有溶劑固體析出時的溫度。但是在試驗條件下，觀看溶液的凝固點時，由于較快速強制冷卻，就會消滅過冷現(xiàn)象。因此，適當?shù)倪^冷使溶液凝固點的觀看變得相對簡潔，但嚴峻過冷時會造成較大的試驗誤差，應(yīng)留意調(diào)整冷卻劑溫度和攪拌速度，以防嚴峻過冷。B、利用溶液沸點上升和凝固點降低都可以測定溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。由于大多數(shù)溶劑的值比值大，因此同一溶液的凝固點降低值比沸點上升值大，故凝固點降低法靈敏度高，試驗誤差小，易于觀看。此外，溶液的凝固點降低法是在低溫下進行的，不會引起樣品的變性或破壞。C、溶液凝固點降低的性質(zhì)應(yīng)用：鹽和水的混合物可作冷卻劑，因而被廣泛應(yīng)用到水產(chǎn)品和食品的貯存和運輸。（三）稀溶液的滲透壓 滲透壓的定義：將純?nèi)軇┡c溶液用半透膜隔開，為了維持滲透平衡所需要施加于溶液的額外壓力。符號是，單位為或者。半透膜的存在和膜兩側(cè)單位體積內(nèi)溶劑分子數(shù)不相等是產(chǎn)生滲透現(xiàn)象的兩個必要條件。滲透的方向總是溶劑分子從純?nèi)軇┫蛉芤?，或?/p>