大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

關(guān)于大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)2－1

氣體2－1－1

理想氣體的狀態(tài)方程用來(lái)描述氣體狀態(tài)的物理量壓強(qiáng)p

帕斯卡Pa（N?m－2）溫度T

開爾文K體積V

立方米m3物質(zhì)的量n

摩爾

mol第2頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（1）忽略分子本身體積，將分子看成有質(zhì)量的幾何點(diǎn)。理想氣體模型的兩個(gè)假設(shè)

（2）忽略分子間作用力。

且分子與分子之間、分子與器壁之間的碰撞，是完全彈性碰撞——無(wú)動(dòng)能損失。

第3頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天高溫低壓下的實(shí)際氣體接近于理想氣體。在高溫和低壓下，實(shí)際氣體分子間的距離相當(dāng)大，氣體分子自身的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氣體占有的體積，此時(shí)分子間作用力極弱。第4頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天玻意耳定律當(dāng)n和T一定時(shí)，氣體的V

與p

成反比。1V

p蓋?呂薩克定律

當(dāng)n和p一定時(shí)，氣體的V與T成正比。V

TV∝n當(dāng)p和T一定時(shí)，氣體的V和n成正比。阿伏伽德羅定律第5頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

V∝

nT

p綜合以上三個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，得實(shí)驗(yàn)測(cè)得，其比例系數(shù)是R，

則V

=

nRT

p即pV=

nRT

此式稱為理想氣體狀態(tài)方程式。1V

pV

TV∝n第6頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

nT

pV

R=得由pV=

nRT

若壓強(qiáng)

p

的單位為Pa體積V

的單位為m3

溫度T

的單位為K物質(zhì)的量n

的單位為mol

則R=8.314J?mol－1?K－1第7頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天若壓強(qiáng)用Pa

體積用dm3

溫度用K

物質(zhì)的量用mol為單位，則

R=

Pa?dm3?

mol－1?

K－1

8.314

103

nT

pV

R=第8頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天解：依據(jù)題意可知V1=

V2

，n1=

n2

則當(dāng)溫度達(dá)到900K以上時(shí)，燒瓶會(huì)炸裂。例2―1

一玻璃燒瓶可以耐壓3.04

105Pa，在溫度為300K和壓強(qiáng)為1.013

105Pa時(shí)，使其充滿氣體。問(wèn)在什么溫度時(shí)，燒瓶將炸裂。此時(shí)p1p2T1T2=即T2

=

p2p1T13.04

105Pa

300K1.013

105Pa==900K第9頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天例2―227℃和101kPa下，1.0dm3某氣體質(zhì)量為0.65

g。求它的相對(duì)分子質(zhì)量。

由

pV=

nRT

解：設(shè)氣體的摩爾質(zhì)量為M，氣體的質(zhì)量為

m，則該種氣體的物質(zhì)的量為n=

mM則M=mRTpV得

RT

pV

n=即=

RT

pV

M

m第10頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天由M=mRTpVM=0.65g

8.314J?mol–1?K–1

300K101

103Pa

1

10–3m3=16g?mol–1所以該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為16。第11頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天2－1－2

實(shí)際氣體的狀態(tài)方程（1）實(shí)際氣體分子間的引力不容忽視；（2）實(shí)際氣體分子自身的體積不容忽視。第12頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)際氣體的壓力p實(shí)

是碰撞器壁的分子受到內(nèi)層分子的引力，不能自由碰撞器壁的結(jié)果。

所以有p實(shí)<p理想氣體的壓強(qiáng)

p，

是忽略分子間的吸引力，由分子自由碰撞器壁產(chǎn)生的結(jié)果。第13頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天則有p=p實(shí)

+p內(nèi)用p內(nèi)表示p實(shí)與p

的差，第14頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

p內(nèi)是兩部分分子相互吸引的結(jié)果，它與這兩部分分子在單位體積內(nèi)的物質(zhì)的量成正比。

n碰撞V

n內(nèi)部V

p內(nèi)

（）（）第15頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

nVp內(nèi)

（）2

n碰撞V

n內(nèi)部V

p內(nèi)

（）（）這兩部分分子共處一體，濃度一致，故有第16頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天令比例系數(shù)為a，則上式可寫成

nV

p內(nèi)

（）2

nVp內(nèi)=a（）2p

=p實(shí)

+a

nV()

（1）2故第17頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天理想氣體的體積，是指可以任憑氣體分子在其中運(yùn)動(dòng)，且可以無(wú)限壓縮的理想空間。原因是理想氣體分子自身無(wú)體積。但實(shí)際氣體的分子體積不能忽略。第18頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

則對(duì)于nmol實(shí)際氣體

V=V實(shí)－

nb

（2）

設(shè)每摩爾分子的體積為bdm3?

mol-1V分=nb

V=V實(shí)－nb第19頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天將（1）和（2）代入理想氣體狀態(tài)方程式

pV=nRT

p

=p實(shí)

+a

nV()（1）2V=V實(shí)－nb

（2）（V實(shí)－nb）=nRT

[

p實(shí)

+a]

nV()2得范德華方程第20頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天當(dāng)n=1時(shí)，范德華方程變?yōu)椋╒m，實(shí)－b）=RT

（

p實(shí)

+

）

aVm

2

式中Vm

為摩爾體積。（V實(shí)－nb）=nRT

[

p實(shí)

+a]

nV()2第21頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天式中a和b稱為氣體的范德華常數(shù)。

不同氣體的范德華常數(shù)不同。（V實(shí)－nb）=nRT

[

p實(shí)

+a]

nV()2（Vm，實(shí)－b）=RT

（

p實(shí)

+

）

aVm

2第22頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天a和b的值越大，實(shí)際氣體偏離理想氣體的程度越大。Hea=3.46

10－3m6·Pa·mol－2CO2

a=3.6610－1

m6·Pa·mol－2b=2.3610－5m3·mol－1b=4.2810－5m3·mol－1第23頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天2－1－3

混合氣體的分壓定律混合氣體：由兩種或兩種以上的氣體混合在一起組成的體系。組分氣體：組成混合氣體的每一種氣體。

顯然，空氣是混合氣體，其中的O2，N2，CO2

等，均為空氣這種混合氣體的組分氣體。第24頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天設(shè)混合氣體的物質(zhì)的量為n，各組分氣體的物質(zhì)的量為ni，則

n=

nii組分氣體i的摩爾分?jǐn)?shù)用xi表示，則

xi=nin第25頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

總體積與分壓分壓是指當(dāng)組分氣體

i

單獨(dú)存在，且占有總體積時(shí)，其具有的壓強(qiáng)，用

pi

表示?？傮w積是指混合氣體的體積，用V總表示。piV

=niRT第26頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天總壓和分體積分體積是指當(dāng)組分氣體i單獨(dú)存在，且具有總壓時(shí)，其所占有的體積，用Vi

表示。總壓是指混合氣體所具有的壓強(qiáng)，用

p總

表示。p總Vi=niRT第27頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天組分氣體i

的分體積Vi，與混合氣體的總體積V總之比，稱為組分氣體

i的體積分?jǐn)?shù)。ViV總第28頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天道爾頓（Dalton）

進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，提出了混合氣體的分壓定律——

p總

=

pii混合氣體的總壓等于各組分氣體的分壓之和。第29頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天理想氣體混合時(shí)，由于分子間無(wú)相互作用，故碰撞器壁產(chǎn)生的壓力，與獨(dú)立存在時(shí)是相同的。亦即在混合氣體中，組分氣體是各自獨(dú)立的。這是分壓定律的實(shí)質(zhì)。第30頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

p總V總=nRT

piV總=niRT

p總Vi=niRT（1）（2）（3）

（2）/（1）得ninpip總=

=xi

故pi=p總?xi

即組分氣體的分壓等于總壓與該組分氣體的摩爾分?jǐn)?shù)之積。第31頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天又（3）/（1）得

p總Vi=niRTp總V總=nRT（3）（1）

ViV總nin=

=xi故pi=p總ViV總又有pi=p總?xi

即組分氣體的分壓，等于總壓與該組分氣體的體積分?jǐn)?shù)之積。第32頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天例2―3

某溫度下，將2

105Pa的O2

3dm3和3

105Pa的N26dm3

充入

6dm3的真空容器中。求各組分氣體的分壓及混合氣體的總壓。

O2

V1=3dm3，

p1=2

105Pa， V2=6dm3，pO=p2解：根據(jù)分壓的定義求組分氣體的分壓，=1

105Pa

V2

p1V1

pO

==2

105

3

6同理=3

105Pa

pN

=3

105

6

6第33頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天由道爾頓分壓定律

p總

=pO+pN例2―3

某溫度下，將2

105Pa的O2

3dm3和3

105Pa的N26dm3

充入

6dm3的真空容器中。求各組分氣體的分壓及混合氣體的總壓。=1105Pa+3105Pa=4105

Pa故混合氣體的總壓為4×105Pa第34頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天例2―4

制取氫氣時(shí)，在22℃和100kPa下，用排水集氣法收集到氣體1.26dm3，在此溫度下水的蒸氣壓為

2.7kPa，求所得氫氣的質(zhì)量。解：由此法收集到的是氫氣和水蒸氣的混合氣體，其中水蒸氣的分壓可得p（H2）＝100kPa－2.7kPap（H2O）＝2.7kPa＝97.3kPa第35頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天由pi

V總＝niRT

故所得氫氣的質(zhì)量為2g·mol-1

0.05mol＝0.1g=0.05mol=97.3

103

1.26

10-3

8.314

295

RT

piV總

ni

=例2―4

制取氫氣時(shí)，在22℃和100kPa下，用排水集氣法收集到氣體1.26dm3，在此溫度下水的蒸氣壓為

2.7kPa，求所得氫氣的質(zhì)量。第36頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天2－1－4

氣體擴(kuò)散定律氣體擴(kuò)散定律：同溫同壓下氣態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散速率與其密度的平方根成反比?；?/p>

=

A

A

B

B

1

由于氣體密度

與其相對(duì)分子質(zhì)量M

成正比故=

A

MA

B

MB第37頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天例2―5

某未知?dú)怏w在一臺(tái)擴(kuò)散機(jī)內(nèi)以10.00cm3·s-1的速率擴(kuò)散，在此儀器內(nèi)甲烷氣體以30.00cm3·s-1的速率擴(kuò)散，試計(jì)算此未知?dú)怏w的相對(duì)分子質(zhì)量。根據(jù)氣體擴(kuò)散定律μCH4μX解：設(shè)未知?dú)怏w和甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量分別為Mrx

和，擴(kuò)散速率分別為μx

和

。M

μCH4（）r

CH4（

）30.00cm-3?s-110.00cm-3?s-1=Mrx16（）得Mrx=144.0

（）=MrxMr

CH4（

）（）第38頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天例2―6

將氨氣和氯化氫氣體同時(shí)從一根120cm長(zhǎng)的玻璃管兩端分別向管內(nèi)自由擴(kuò)散。兩氣體在管中什么位置相遇而生成NH4Cl白煙。解：

設(shè)經(jīng)過(guò)t秒后，兩氣體在距氨氣一端x

cm

處相遇，則相遇處距氯化氫氣體一端為（120－

x）cm。NH3HClNH4Cl

x120－x第39頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天x=71.3即兩氣體在管中71.3cm處相遇而生成NH4Cl白煙。由公式

=

A

MA

B

MB得

=100－x

t

x

t

36.5

17第40頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天2－1－5

氣體分子的速率分布和能量分布處于同一體系的為數(shù)眾多的氣體分子，相互碰撞，運(yùn)動(dòng)速率不一樣，且不斷改變。但其速率分布卻有一定規(guī)律。1氣體分子的速率分布第41頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

代表分子的運(yùn)動(dòng)速率。

單位速率間隔內(nèi)分子的數(shù)目。ΔNΔu

u1

u2u

N

u第42頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天曲線下覆蓋的面積為分子的數(shù)目N

陰影部分的面積為速率在u1和

u2

之間的氣體分子的數(shù)目。

u1

u2u

N

u第43頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

從圖中可以看出，速率大的分子少；速率小的分子也少；速率居中的分子較多。

u1

u2u

N

u第44頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天不足之處在于面積代表的是一個(gè)絕對(duì)的數(shù)量N，所以當(dāng)氣體分子的總數(shù)不同時(shí)，圖形會(huì)不同。

u1

u2u

N

u第45頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天若將縱坐標(biāo)，除以氣體分子總數(shù)N。

N

u則縱坐標(biāo)表示單位速率間隔中分子的數(shù)目占分子總數(shù)的分?jǐn)?shù)。

N

uN1即將縱坐標(biāo)寫成形式。第46頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

對(duì)縱坐標(biāo)的分母u

作圖

N

uN1

u1

u2u

N

uN1第47頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

u1

u2u

N

uN1曲線下所覆蓋的面積，將是某速率區(qū)間內(nèi)，如u1—u2之間，分子數(shù)占分

N

N子總數(shù)的。第48頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天只要溫度相同，不論氣體分子的總數(shù)是多少，曲線形狀一致。整個(gè)曲線下覆蓋的總面積為單位1。

u1

u2u

N

uN1第49頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天氣體分子中具有up這種速率的分子數(shù)目最多，在分子總數(shù)中占有的比例最大。

u1

u2u

N

uN1

up這里的up

稱為最概然速率，意思是概率最大。第50頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天不同溫度下，曲線的形狀不同。高溫時(shí)的圖象更平坦些。

up373K

up273Ku

N

uN1

溫度增高，氣體分子運(yùn)動(dòng)速率普遍增大，最概然速率也增大。第51頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天但是溫度高時(shí)具有最概然速率的分子分?jǐn)?shù)少了。

up373K

up273Ku

N

uN1

不同溫度下的兩條曲線，覆蓋的面積是相等的。第52頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天2

氣體分子的能量分布常用的能量分布的近似公式

f

E==eERT－

NE

N其中E能量；NE

能量超過(guò)E

的分子的個(gè)數(shù)；N

分子的總數(shù)。

用

f

E

表示這個(gè)分?jǐn)?shù)。第53頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天從式子中可以看出，E

越大時(shí)，f

E越小。

f

E==eERT－

NE

N第54頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天2－2

液體和溶液2－2－1溶液濃度的表示方法

物質(zhì)的量濃度質(zhì)量摩爾濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)摩爾分?jǐn)?shù)第55頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天特點(diǎn)：

1.

較方便，實(shí)驗(yàn)室最常用；

2.

由于體積受溫度的影響，使用時(shí)要指明溫度。cB

=

nBV溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量除以溶液的體積，稱為B的物質(zhì)的量濃度，用cB

表示，常用的單位是mol?dm-3,有時(shí)也用mol?L－1。第56頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量除以溶劑A的質(zhì)量，稱為B的質(zhì)量摩爾濃度，用bB

或mB表示，單位是mol?kg－1。特點(diǎn)濃度數(shù)值不受溫度影響。bB=

nBmA第57頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天n==

0.0167mol質(zhì)量摩爾濃度b==0.348mol?kg－11.00g60.0g?mol-10.0167mol0.048kg例2―7

計(jì)算由1.00gCONH2

2（尿素）溶于48.0g水所配制成溶液的質(zhì)量摩爾濃度是多少？（）解：

CONH2

2的摩爾質(zhì)量M=60.0g?mol－1（）1.00gCONH2

2

物質(zhì)的量（）第58頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天溶質(zhì)B的質(zhì)量與混合物質(zhì)量

m之比稱為B的物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用符號(hào)wB

表示。wB

=

mBm對(duì)溶液而言，mB代表溶質(zhì)B的質(zhì)量，m代表溶液的質(zhì)量。第59頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天例2―8

某氨水中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24%，試求這種氨水的質(zhì)量摩爾濃度。解：對(duì)于1000g氨水，其中含氨的質(zhì)量m氨=1000g

24%=240g氨的摩爾質(zhì)量M=17g?mol-1240g氨的物質(zhì)的量n氨

==14.12mol240g17g?mol-1第60頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天=18.6mol?kg-1溶劑水的質(zhì)量m水

=1000g－240g=760g=0.76kg例2―8

某氨水中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24%，試求這種氨水的質(zhì)量摩爾濃度。bB=

nBmA由b氨

=14.12mol0.76g得第61頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量n質(zhì)與溶液的總物質(zhì)的量n液之比稱為溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)，用x質(zhì)表示。x質(zhì)

=

n質(zhì)n液x質(zhì)

=

n質(zhì)n質(zhì)+n劑或x劑=

n劑n液x劑

=

n劑n質(zhì)+n劑或同理所以x質(zhì)

+x劑

=1第62頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天對(duì)于稀溶液，其質(zhì)量摩爾濃度與摩爾分?jǐn)?shù)之間有近似的數(shù)量關(guān)系。

稀溶液中，x劑>>x質(zhì)，

則bB=nBmA質(zhì)量摩爾濃度：摩爾分?jǐn)?shù)

x質(zhì)

=

n質(zhì)n質(zhì)+n劑

≈n溶質(zhì)n溶劑x質(zhì)

=

n質(zhì)n質(zhì)+n劑第63頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天對(duì)于水溶液，當(dāng)溶劑為1kg時(shí)，即即對(duì)于稀溶液，溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)與其質(zhì)量摩爾濃度成正比。n質(zhì)在數(shù)值上與質(zhì)量摩爾濃度b質(zhì)相等

n劑==55.6mol，1000g18g?mol-1

n質(zhì)n劑

b質(zhì)55.6

x質(zhì)≈=令k=，則x質(zhì)≈

k

b155.6′

′第64頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天將純?nèi)軇┲糜诿荛]容器中，它將揮發(fā)，液面上方的空間被溶劑分子逐漸占據(jù)，上方空間里溶劑分子數(shù)逐漸增加，蒸氣密度增大，壓強(qiáng)也增大。2－2－2

飽和蒸氣壓

1純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮旱?5頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天隨著上方空間里溶劑分子個(gè)數(shù)的增加，分子凝聚回到液相的機(jī)會(huì)增加。當(dāng)凝聚速度和蒸發(fā)速度相等時(shí)，上方空間的蒸氣密度不再改變，體系達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。第66頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天同一液體，溫度越高，蒸氣壓越大。飽和蒸汽壓屬于物質(zhì)的性質(zhì)。

液體的蒸氣壓與氣相的體積及液相的量無(wú)關(guān)。此時(shí)，蒸氣的壓強(qiáng)也不再改變。這個(gè)壓強(qiáng)稱為該溫度下溶劑的飽和蒸氣壓，用p*

表示。第67頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天溶劑的表面

溶液的表面

難揮發(fā)溶質(zhì)的分子溶劑分子2溶液的飽和蒸氣壓第68頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天溶液表面單位時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)的溶劑分子的數(shù)目小于純?nèi)軇┱舭l(fā)的分子數(shù)目。當(dāng)溶液中有難揮發(fā)的溶質(zhì)時(shí)，則有部分溶液表面被溶質(zhì)分子占據(jù)。當(dāng)凝聚的分子數(shù)目與蒸發(fā)的分子數(shù)目相等時(shí)，實(shí)現(xiàn)平衡，蒸氣的密度及壓強(qiáng)不會(huì)改變。第69頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天這種平衡狀態(tài)下的飽和蒸氣壓p小于純?nèi)軇┑?/p>

p*。

在一定的溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑恼魵鈮号c溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)的乘積。p＝p*?x劑———拉烏爾定律（F.M.Raoult）第70頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天溶液的飽和蒸氣壓與純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮褐g的數(shù)量關(guān)系與物質(zhì)的本性無(wú)關(guān)。只與溶質(zhì)的數(shù)量有關(guān)。

在一定的溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑恼魵鈮号c溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)的乘積。這類性質(zhì)稱為依數(shù)性。第71頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天1

蒸氣壓降低故p

＝p*x質(zhì)由p

＝p*

x劑

可得p

＝p*（1－x質(zhì)）2－2－3稀溶液的依數(shù)性可得p*

－

p＝p*

x質(zhì)第72頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天在一定的溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的飽和蒸氣壓下降值Δp與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比。

p

＝p*x質(zhì)對(duì)于稀溶液，溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)與其質(zhì)量摩爾濃度成正比。x質(zhì)≈

k

b′第73頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天故

p

=

k

b在一定的溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的飽和蒸氣壓的降低值與稀溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比。所以

p

=

p*

k

b′令

k=p*k

′

p

＝p*x質(zhì)x質(zhì)≈

k

b′第74頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天2

沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低沸騰當(dāng)液體飽和蒸氣壓力等于外界的壓力時(shí)，表面和內(nèi)部同時(shí)氣化的現(xiàn)象。沸點(diǎn)液體沸騰過(guò)程中的溫度。凝固點(diǎn)液體凝固成固體（嚴(yán)格說(shuō)是晶體）的溫度。第75頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天熔解

固體液體

凝固凝固點(diǎn)時(shí)，液體和固體的飽和蒸氣壓相等。若p固

>p液，則平衡右移，固體熔解;

p固<p液，

則平衡左移，液體凝固。第76頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

水，水溶液，冰體系的飽和蒸氣壓-溫度圖1.013105611T2AA'

水BB'

水溶液A'B'

冰p/Pa

T/KAA'B′B273373T1第77頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（1）溫度升高，水，水溶液，冰的飽和蒸氣壓都升高。1.013105611T2AA'

水BB'

水溶液A'B'

冰p/Pa

T/KAA'B′B273373T1第78頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（2）同一溫度，水溶液飽和蒸氣壓低于水飽和蒸氣壓。

1.013105611T2AA'

水BB'

水溶液A'B'

冰p/Pa

T/KAA'B′B273373T1第79頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（3）冰的曲線斜率大，飽和蒸氣壓隨溫度變化顯著。1.013105611T2AA'

水BB'

水溶液A'B'

冰p/Pa

T/KAA'B′B273373T1第80頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖中A

點(diǎn)水的飽和蒸氣壓等于外界大氣壓力1.013105Pa，需要

373K，故水的沸點(diǎn)是373K。1.013105611T2AA'

水BB'

水溶液A'B'

冰p/Pa

T/KAA'B′B273373T1第81頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天在373K時(shí)，溶液的飽和蒸氣壓小于外界大氣壓力，溶液未達(dá)到沸點(diǎn)。1.013105611T2AA'

水BB'

水溶液A'B'

冰p/Pa

T/KAA'B′B273373T1第82頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天只有當(dāng)溫度升到T1

時(shí)（>373K），溶液的飽和蒸氣壓才達(dá)到1.013105Pa，溶液才沸騰。1.013105611T2AA'

水BB'

水溶液A'B'

冰p/Pa

T/KAA'B′B273373T1第83頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天結(jié)論稀溶液沸點(diǎn)比純?nèi)軇┥摺?.013105611T2AA'

水BB'

水溶液A'B'

冰p/Pa

T/KAA'B′B273373T1第84頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.013105611T2AA'

水BB'

水溶液A'B'

冰p/Pa

T/KAA'B′B273373T1

冰線和水線的交點(diǎn)A處，冰和水的飽和蒸氣壓相等。此點(diǎn)T

=

273K，稱為水的凝固點(diǎn)，亦稱為冰點(diǎn)，此時(shí)p≈611Pa?！涞?5頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天A'ABB′T22733731.013105611AA'

水BB'

水溶液A'B'

冰p/Pa

T/KT1

在

273K時(shí)，溶液飽和蒸氣壓低于冰的飽和蒸氣壓，即p冰

>p溶，溶液此時(shí)尚未達(dá)到凝固點(diǎn)。第86頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天結(jié)論稀溶液凝固點(diǎn)比純?nèi)軇┑?。只有降溫到T2（<273K）時(shí)，溶液才達(dá)到凝固點(diǎn)。A'ABB′T22733731.013105611AA'

水BB'

水溶液A'B'

冰p/Pa

T/KT1第87頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天溶液的飽和蒸氣壓的降低，導(dǎo)致溶液沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)降低。即Tb=Tb－Tb*用Tb

表示沸點(diǎn)升高值，溶液沸點(diǎn)升高值、凝固點(diǎn)降低值與溶液的飽和蒸氣壓降低值成正比。故Tb

=

k

p′第88頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天其中kb為沸點(diǎn)升高常數(shù)，與溶劑的種類有關(guān)，單位是K?kg?mol-1。得到沸點(diǎn)升高公式

Tb=kb?

b和p

=k?b由Tb

=

k

p′令

kb=k

k′得Tb

=

k

k·b

′

b

為稀溶液的質(zhì)量摩爾濃度。第89頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

Tf

表示凝固點(diǎn)降低值，即

Tf=Tf*

－Tf

與沸點(diǎn)升高公式相類似，有凝固點(diǎn)降低公式

Tf

=kf?b其中kf為溶劑凝固點(diǎn)降低常數(shù)，與溶劑的種類有關(guān)，單位是K?kg?mol-1。

b

為稀溶液的質(zhì)量摩爾濃度。第90頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天3

滲透壓水半透膜糖水半透膜的特點(diǎn)：只允許溶劑

H2O分子透過(guò)，而不允許溶質(zhì)蔗糖分子透過(guò)。水糖水放置第91頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天發(fā)生滲透現(xiàn)象，即溶劑透過(guò)半透膜，進(jìn)入溶液的現(xiàn)象。滲透現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：兩側(cè)靜壓相等時(shí)，半透膜兩側(cè)透過(guò)的水分子數(shù)不等，單位時(shí)間里，進(jìn)入蔗糖溶液的水分子比從蔗糖溶液進(jìn)入水中的水分子多些。第92頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天滲透現(xiàn)象發(fā)生以后：（1）水柱的高度降低，靜壓減小，使右行水分子數(shù)目減少;

（2）蔗糖溶液柱升高，靜壓增大，使左行水分子數(shù)目增加。水糖水第93頁(yè),共104頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（3）

蔗糖溶液變稀，半透膜右側(cè)的水分子的比例增加，亦使左行水分子數(shù)目增加。當(dāng)過(guò)程進(jìn)行到一定程度時(shí)，右行和左行的水分子數(shù)目相等。水柱不再降低，同時(shí)蔗糖溶液柱亦不