普通化学课件(地质工程)-3.1稀溶液的依数性

,3.1.1 非电解质稀溶液的依数性,思考？,难挥发的非电解质稀溶液的性质，如溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降和溶液的渗透压与一定量溶剂中所溶解溶质的物质的量成正比，而与溶质的本性无关。,3.1.2 溶液的蒸气压（vapor-pressure）,饱和蒸气压（saturated vapor pressure ）,在一定温度下，与液体达成平衡的蒸汽所产生的压力称为液体的饱和蒸气压 P0 。它与温度有关，温度不同溶液饱和蒸汽压不同。,对于任意状态下液体的蒸气压p，则有p po 气体凝聚p = po 气、液共存（平衡状态）,为什么水有时蒸发？有时凝聚？,不同的液体蒸气压是否一样？液体蒸气压的大小与那些因素有关？,（2）蒸气压曲线,乙醚,乙醇,水,p,t,B 温度：,A 物质本性：,同一温度下，易挥发的液体蒸气压大。,（3）影响饱和蒸气压的因素,同一液体，温度越高，蒸气压越大（？）。,那些液体物质易挥发？,（4）溶液的蒸气压降低,实验,水,糖水,水,糖水,经过一段时间,？,溶液的蒸气压比纯溶剂的低,（1）怎样利用液体的饱和蒸气压解释实验现象？,（2）为什么溶液的蒸气压会降低呢？,溶液蒸汽压下降原因解释： 液体的蒸汽压与单位时间内由液面蒸发的分子有关，由于溶质加入，必须降低单位体积溶液内所含溶剂分子的数目，溶液表面也被难挥发溶质占据，所以单位时间内逸出液面的溶剂分子数目减少，在达到液体和蒸汽两相平衡时，溶液的蒸气必然低于纯溶剂的蒸气压。,氯化钙、五氧化二磷易潮解的物质常可被用作干燥剂的原因,是由于它们强的吸水性，使其表面在空气中因潮解而形成饱和溶液，该溶液的蒸气压比空气中水蒸气的分压小，从而使空气中的水分不断凝结进入溶液所至。,解 释 现 象,水及水溶液的蒸气压曲线,（5）拉乌尔定律(F M Raoult) 在一定温度下，稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压与溶剂摩尔分数的乘积。 P=PA xA *在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降值P与溶质的摩尔分数成正比. P=PA0-P = PAxB,pA* 纯溶剂的蒸气压 pA 溶液液面上溶剂的蒸气压 xB 溶液中溶质的摩尔分数,3.1.2 溶液的沸点（boiling-point, bp),(1) 液体的沸点当液体的蒸气压力等于外压时，液体沸腾，此时的温度称为该液体的沸点.,特点：液体的饱和蒸气压等于外压当外压为101.3kPa时液体沸点为正常沸点（normal boiling point ）。,沸点高低与那些因素有关？A 物质本性，一定的外压下，易挥发的液体沸点低。B 同一物质沸点与外压有关，外压越大，沸点越高。C 外压一定时，纯净物质具有固定的沸点。（应用？）,(2)溶液的沸点升高 Tb= Tb* Tb =KbbB溶液的沸点升高值与溶液中溶质的摩尔分数成正比。Tb为稀溶液沸点的升高值，K； Kb为溶剂的摩尔沸点上升常数，Kkgmol-1， 只与溶剂有关 bB为溶质的质量摩尔浓度。 mol kg -1,3.1.3溶液的凝固点（ freezing point ）（1）液体的凝固点,凝固点物质的固相与其液相达成平衡时的温度,（3） 溶液的凝固点下降Tf=Kf bB Kf： K kg mol-1。 Tf ： K。,Notes：1）仅适用于稀溶液 2）析出的固体必须是纯固体溶 剂，而不是固溶体 3）对挥发性溶质，该式仍适用,例题3-1,？1、从溶液中析出的固体是纯净物还是混合物？ 是何物？2、溶液的沸点和凝固点是否具有一定的值？3、利用上面二性质可用来检验物质的纯度， 简述原理？,浓度同为0.01mol kg1的蔗糖、NaCl、HAc 溶液，其Tf大小的顺序如何？,Tf：NaClHAc蔗糖,问 题,主要从微粒数多少来判断，愈多下降值愈大。,冰盐混合物可用作冷冻剂： 如食盐-冰的最低共熔点为- 22.4； CaCl2-冰的低共熔点为- 55 防冻： 严寒的冬天，汽车散热水箱中加入甘 油或乙二醇等物质，可以防止结冰 可测大分子的分子量,凝固点下降的应用,例题3-1,吸烟对人体有害，香烟中的尼古丁是致癌物质。现将0.6克尼古丁溶于12.0克水中，所得溶液在101.1kPa下的凝固点为 -0.62，试确定尼古丁的相对分子量。解：已知水的凝固点为 0 ， Kf =1.86 Kkgmol-1Tf = 0(-0.62) = 0.62 = 0.62K ,式中MB为溶质的摩尔质量（gmol-1），mB为溶质的质量（g），mA为溶剂的质量（g） 尼古丁的摩尔质量M为,则尼古丁的相对分子量Mr = 150,水溶液的沸点上升和凝固点下降示意图,3.1.4 渗透压（osmotic pressure）,a 开始,b 水分子向糖溶液渗透,c 施加最小外压防止渗透发生,(1)半透膜：只允许某些分子通过的物质。(2)渗透现象：溶剂分子通过半透膜进入溶液的现象。(3)渗透压：在一溶液上方加一额外压力，恰能使渗透作用达到平衡，该额外压力为该溶液的渗透压。,(4)定量计算渗透压 = cB R T ； kPa R: 8.314 kPaL mol-1 K-1 cB: mol L -1,（1）渗透方向： 小 大 溶剂 溶液 稀溶液 浓溶液,理解,（2）等渗溶液： 渗透能力相同的溶液 1 = 2 c1= c2,（3）反渗透作用在浓溶液一方施加比其渗透压还大的外压，强迫溶剂分子由渗透压大的溶液进入渗透压小的溶液。,渗透作用的应用： 1. 医学上的意义 等渗溶液：渗透压相等的两种溶液。 在医疗实践中，溶液的等渗以血浆总渗透压为标准，血浆总渗透压在正常体温（37）时约为780 kPa,2.测定大分子的分子量3.海水淡化、污水处理 反渗透：,3.1.5 稀溶液依数性的应用（application）,例：将2.67g萘 (C10H8)溶于100g苯中，测得该溶液的沸点升高了0.531K（纯苯的沸点为80.2），求苯的摩尔质量。（苯的Kb=2.55K kg mol-1）,解： Tb=KbbB 0.531K=2.55K Kg mol-1,M(萘)=128.2g mol-1,例：一种蛋白质，摩尔质量约为12000gmol-1。欲测定其摩尔质量，试通过计算讨论用凝固点下降法、沸点上升法或渗透压法哪种方法较好？ Kf (H2O) =1.86Kkgmol-1， Kb (H2O) =0.52Kkgmol-1，,？,The Best,甲. 红细胞置于0.256 moldm-3 NaCl 溶液中,乙. 红细胞置于0.154 mol dm-3 NaCl溶液中,丙. 红细