厦大无机化学气体和溶液演示文档

气体和稀溶液,谢素原,第一节 气体,1、理想气体的状态方程理想气体：（1）忽略气体分子自身体积（2）忽略分子间作用力理想气体状态方程pVnRT单位：pPa；Vm3；TK；nmol；R8.314Jmol1K1,在STP下（p =101.325kPa, T=273.15K）n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.41410-3m3,2、实际气体的状态方程,理想气体： 分子不占体积 分子间无相互作用,实际气体： 分子有体积 分子间有相互作用,低压高温,实际气体的状态方程p实(n/V)2(V实nb) nRT,混合气体的总压力等于各组分气体分压之和,分压：各组分气体单独 占有整个体积时的压强,3、道尔顿分压定律,4、气体的速率分布,5,分子速率分布图,: 分子总数,: 间的分子数.,表示速率在 区间的分子数占总数的百分比 .,最概然速率,平均速率,5、气体的能量分布,第二节 溶液溶液： 分子分散系。分散质以分子或比分子更小的质点（原子或离子）均匀地分散在分散剂中体系。 （ 气态溶液、固态溶液、液态溶液）溶解过程： 溶质分子或离子的离散过程 溶剂化过程溶液的形成伴随随能量、体积、颜色的变化。,溶液：电解质溶液、非电解质溶液导电性,2.1、难挥发非电解质稀溶液的依数性稀溶液的依数性：只与溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关。这些性质包括：蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降及渗透压等,2.1.1 蒸气压下降稀溶液蒸气压下降的实验说明溶液的蒸气压小于纯溶剂的蒸气压。,实验测定25C时，水的饱和蒸气压: p (H2O) = 3167.7 Pa； 0.5 mol kg-1 糖水的蒸气压则为: p (H2O) = 3135.7 Pa； 1.0 mol kg-1 糖水的蒸气压为: p (H2O) = 3107.7 Pa。,结论： 溶液的蒸气压比纯溶剂低，溶液浓度越大，蒸气压下降越多。,拉乌尔定律： (1887年，法国物理学家)在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶剂的摩尔分数 p： 溶液的蒸气压； 纯溶剂的蒸气压； ：溶剂的摩尔分数设溶质的摩尔分数为XAp: 纯溶剂蒸气压与稀溶液蒸气压之差。,对于稀溶液，溶剂物质的量nB 远远大于溶质物质的量nA ，即nB nA溶液的浓度以1000g溶剂(水)中含的溶质物质的量nA为单位时, 则为溶液的质量摩尔浓度b XA = nA / nB = b/55.5,结论： 难挥发性的非电解质稀溶液，蒸气压下降数值只取决于溶剂的本性(K)及溶液的质量摩尔浓度b,2.1.2 沸点上升沸点： 液体的沸点是指其蒸气压等于外界大气压力时的温度。溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压；溶液的沸点升高Tb* 为纯溶剂的沸点； Tb 为溶液的沸点Kb：溶剂沸点上升常数，决定于溶剂的本性。 与溶剂的摩尔质量、沸点、汽化热有关。b： 溶质的质量摩尔浓度。,2.1.3 凝固点下降凝固点：在标准状况下，纯液体蒸气压和它的固相蒸气压相等时的温度为该液体的凝固点。溶液蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压，溶液凝固点会下降。 Kf：溶剂凝固点降低系数； b： 溶质的质量摩尔浓度。 凝固点下降原理的应用。,1.1.4 渗透压半透膜： 可以允许溶剂分子自由通过而不允许溶质分子通过。溶液的渗透压：由于半透膜两边的溶液单位体积内溶剂分子数目不同而引起稀溶液溶剂分子渗透到浓溶液中的倾向。为了阻止发生渗透所需施加的压力，叫溶液的渗透压。渗透压平衡与生命过程的密切关系： 给患者输液的浓度； 植物的生长； 人的营养循环。,Vant Hoff (范特霍夫) 与理想气体方程无本质联系。II：渗透压； V：溶液体积； T： 温度； n： 溶质物质的量； c：体积摩尔浓度； R：气体常数； R = 8.315 kPa L mol-1 K-1,结论： 蒸气压下降，沸点上升，凝固点下降，渗透压都是难挥发的非电解质稀溶液的通性；它们只与溶剂的本性和溶液的浓度有关，而与溶质的本性