溶剂蒸气压下降.pdf

1 溶剂蒸气压下降溶剂蒸气压下降 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 稀溶液具有的某些性质仅与一定量溶液中 溶质的质点数有关而与溶质的本性无关 稀溶液具有的某些性质仅与一定量溶液中 溶质的质点数有关而与溶质的本性无关 由拉乌尔定律可知由拉乌尔定律可知 1 BAAAA xpxpp BAAA xpppp 即溶剂蒸气压下降值 即溶剂蒸气压下降值 p 与溶质的摩尔分数成正比与溶质的摩尔分数成正比 比例系数为 同温下纯溶剂的饱和蒸气压 比例系数为 同温下纯溶剂的饱和蒸气压 密闭容器内密闭容器内 纯溶剂的蒸气 压比溶液中溶剂蒸气压高 而不能达到两液相的平衡 纯溶剂的蒸气 压比溶液中溶剂蒸气压高 而不能达到两液相的平衡 容器内气相中溶剂蒸气相 对于纯溶剂未饱和 容器内气相中溶剂蒸气相 对于纯溶剂未饱和 相对于 溶液中的溶剂又是过饱和 相对于 溶液中的溶剂又是过饱和 密闭容器内密闭容器内 纯溶剂的蒸气 压比溶液中溶剂蒸气压高 纯溶剂的蒸气 压比溶液中溶剂蒸气压高 而不能达到两液相的平衡而不能达到两液相的平衡 容器内气相中溶剂蒸气相 对于纯溶剂未饱和 容器内气相中溶剂蒸气相 对于纯溶剂未饱和 相对于 溶液中的溶剂又是过饱和 相对于 溶液中的溶剂又是过饱和 2 凝固点降低凝固点降低 析出固态纯溶剂析出固态纯溶剂 凝固点降低凝固点降低 溶剂溶剂A和溶质和溶质B 组成稀溶液组成稀溶液 若两者不生成固溶体若两者不生成固溶体 则从溶液中则从溶液中析出固态纯溶剂析出固态纯溶剂的温度的温度 就会低于纯溶剂就会低于纯溶剂A在同样 外压下的凝固点 在同样 外压下的凝固点 Bff bKT 稀溶液的凝固点下降公式稀溶液的凝固点下降公式 Kf为凝固点下降系数为凝固点下降系数 将均相的红色染料水溶液降温将均相的红色染料水溶液降温 溶剂溶剂 水水 沿管壁凝固成冰沿管壁凝固成冰 染料仍留在溶液中染料仍留在溶液中 使溶 液的颜色越来越深 使溶 液的颜色越来越深 即浓度越来越高即浓度越来越高 凝固 点随之越来越低 凝固 点随之越来越低 在一定压力下在一定压力下 纯液体纯液体有恒定的凝固温 度 有恒定的凝固温 度 而而溶液溶液由于在凝固过程中不断发生组 成变化 由于在凝固过程中不断发生组 成变化 其凝固温度就不断降低其凝固温度就不断降低 直到另 一组分也从溶液中饱和析出 直到另 一组分也从溶液中饱和析出 定性解释 定量推导 定性解释 定量推导 3 沸点上升沸点上升 溶质不挥发溶质不挥发 pA T 稀溶液的沸点上升稀溶液的沸点上升 b T b T pamb 纯溶剂的饱和蒸气压 曲线遵守克 纯溶剂的饱和蒸气压 曲线遵守克 克方程克方程 ln mvap C RT H pp 沸点沸点 液体饱和蒸气压等于外压时的液体饱和蒸气压等于外压时的 温度温度 在外压为在外压为101 325kPa下的沸点下的沸点 称为称为正常沸点正常沸点 简称沸点简称沸点 溶质不挥发溶质不挥发的稀溶液的沸点上升的稀溶液的沸点上升 定性解释见右图定性解释见右图 沸点上升公式沸点上升公式 Bbb bKT Am vap A 2 b b H MTR K沸点上升系数沸点上升系数 4 渗透压渗透压 渗透平衡时渗透平衡时 溶剂液面和同一水平的溶液截面上所受的 压力之差 溶剂液面和同一水平的溶液截面上所受的 压力之差 用用 表示表示 A l AA l A l ln xRT渗透发生的原因渗透发生的原因 渗透压渗透压 渗透压动画渗透压动画 渗透平衡时渗透平衡时 溶液一方压力的变化对溶剂化学势的影响抵 消了组成的影响 溶液一方压力的变化对溶剂化学势的影响抵 消了组成的影响 从而有从而有 0ddd A A A A A A x x p p pTxT 0dlndd AAA xRTpV 得因溶液体积得因溶液体积 AAV nV 范特霍夫渗透压公式范特霍夫渗透压公式 RTc RTnV B B A 1 AA dlnd x p p xRTpV RT n n xRT V V A B AA ln 5 渗透压渗透压 纯水向红萝卜内渗透 纯水向红萝卜内渗透 渗透原理被用 来处理尿毒症 渗透原理被用 来处理尿毒症 在人工肾里在人工肾里 病人的血液在 玻璃软管 病人的血液在 玻璃软管 用作 半透膜 用作 半透膜 循环循环 血液里的小分 子废物向管外 渗透 血液里的小分 子废物向管外 渗透 从而使 血液得到净化 从而使 血液得到净化 渗析实验渗析实验 例例18 6 凝固点下降的定性解释凝固点下降的定性解释 f T f T pA T pamb一定一定 o a 稀溶液的凝固点降低稀溶液的凝固点降低 s A A l f Af pTxpT A g A s A l A s A l 由相平衡条件由相平衡条件 p p RT p p RT A s A g A l A g lnln A s A l pp 可见在液固平衡温度下可见在液固平衡温度下 挥发性组分在液挥发性组分在液 态和固态时的蒸气压相等态和固态时的蒸气压相等 由此可定性解由此可定性解 释凝固点下降的原因释凝固点下降的原因 见图见图 7 凝固点下降公式的推导凝固点下降公式的推导 s A A l fAf pTpxT A s A l d s A d d A l fAAf pTTpxxTT A s A s A l A l dd A s A l dd T T x x T T p Tpxp ddd A s A A A l A l A TSxRTTSddlnd A s m AA l T RT HH T RT SS xd d dln 2 A s m A l A s m A l A AA l A l ln xRT T RT H xddln 2 Am fus A Am fusA s m A l HHH 继续继续 8 凝固点下降公式的推导凝固点下降公式的推导 f f A ddln 2 Am fus 1 A T T x T RT H x 积分得为与温度无关的常数若视积分得为与温度无关的常数若视 Am fus H f f Am fus A 11 ln T T R H x 2 f fAm fus ff ffAm fu