分散體系和溶液

關(guān)于分散體系和溶液2

主要內(nèi)容溶液和膠體化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡滴定分析法和酸堿滴定

電解質(zhì)溶液和離解平衡

原子結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)第2頁,共123頁，2024年2月25日，星期天3

參考書目：

①《無機(jī)化學(xué)》（生物類），孫淑聲、趙鈺琳編著，北京大學(xué)出版社，1988年6月

②《定量化學(xué)分析簡(jiǎn)明教程》，彭崇慧、馮建章等，北京大學(xué)出版社，1997年9月第2版

③《無機(jī)及分析化學(xué)教程》，倪靜安尚少明等編，高等教育出版社，2006年5月第1版第3頁,共123頁，2024年2月25日，星期天4

學(xué)時(shí)分布

章節(jié)名稱課時(shí)

第一章溶液與膠體3

第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡6

第三章電解質(zhì)溶液和離解平衡10

第四章滴定分析法和酸堿滴定12

第六章原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)8

總復(fù)習(xí)1

總計(jì)40第4頁,共123頁，2024年2月25日，星期天5

重要的不是知識(shí)的數(shù)量，而是知識(shí)的質(zhì)量。有些人知道的很多，但卻不知道最有用的東西。

列夫● 托爾斯泰第5頁,共123頁，2024年2月25日，星期天第6頁,共123頁，2024年2月25日，星期天7第7頁,共123頁，2024年2月25日，星期天8第8頁,共123頁，2024年2月25日，星期天9第9頁,共123頁，2024年2月25日，星期天10第10頁,共123頁，2024年2月25日，星期天11第11頁,共123頁，2024年2月25日，星期天12第12頁,共123頁，2024年2月25日，星期天13第13頁,共123頁，2024年2月25日，星期天14第14頁,共123頁，2024年2月25日，星期天15第15頁,共123頁，2024年2月25日，星期天16第16頁,共123頁，2024年2月25日，星期天17第17頁,共123頁，2024年2月25日，星期天18第18頁,共123頁，2024年2月25日，星期天19第19頁,共123頁，2024年2月25日，星期天20第20頁,共123頁，2024年2月25日，星期天21第21頁,共123頁，2024年2月25日，星期天22第22頁,共123頁，2024年2月25日，星期天23第23頁,共123頁，2024年2月25日，星期天24第24頁,共123頁，2024年2月25日，星期天25第25頁,共123頁，2024年2月25日，星期天26第26頁,共123頁，2024年2月25日，星期天27第27頁,共123頁，2024年2月25日，星期天28第28頁,共123頁，2024年2月25日，星期天29第29頁,共123頁，2024年2月25日，星期天30第30頁,共123頁，2024年2月25日，星期天31第31頁,共123頁，2024年2月25日，星期天32第32頁,共123頁，2024年2月25日，星期天33第33頁,共123頁，2024年2月25日，星期天34第34頁,共123頁，2024年2月25日，星期天35第35頁,共123頁，2024年2月25日，星期天36第36頁,共123頁，2024年2月25日，星期天37第37頁,共123頁，2024年2月25日，星期天38第38頁,共123頁，2024年2月25日，星期天39第39頁,共123頁，2024年2月25日，星期天40第40頁,共123頁，2024年2月25日，星期天41第41頁,共123頁，2024年2月25日，星期天42第一章分散系和溶液第42頁,共123頁，2024年2月25日，星期天

1.1

分散系

1.4

稀溶液的依數(shù)性1.3

溶液

1.2

膠體溶液第43頁,共123頁，2024年2月25日，星期天

1.1

分散系第44頁,共123頁，2024年2月25日，星期天45基本概念

1.相——體系中具有相同化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的均勻部分。以分子和離子狀態(tài)分散

2．相的特點(diǎn)

(1)任何部分的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相同。

(2)一個(gè)相并不一定是一種物質(zhì)，如食鹽溶液(NaCl和H2O)。

第45頁,共123頁，2024年2月25日，星期天46

(3)單相體系如飽和食鹽水、糖水等。特點(diǎn)溶質(zhì)與溶劑已成一體，組分間沒有界面

(4)多相體系如不溶于水的鹽溶液；水與油組成的體系及憎液溶膠等。特點(diǎn)各組分的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)不同，并具有明顯的界面。（5）分散相（分散質(zhì)）（6）分散劑（分散介質(zhì)）連續(xù)相（7）分散系＝分散質(zhì)+分散劑第46頁,共123頁，2024年2月25日，星期天47

S（總表面積）

S。=———————V（總體積）1.4.1分散度與比表面

分散度：即物質(zhì)的分散程度，分散質(zhì)粒子越小，分散程度越大。比表面：?jiǎn)挝惑w積的表面積，用符號(hào)S。表示。第47頁,共123頁，2024年2月25日，星期天48【例】：1立方厘米的正方體粒子。S=6（平方厘米）S。=6/1=6厘米-1平均分為1000個(gè)小立方體后S=0.1×0.1×6×1000=60（平方厘米）S。=60/1=60厘米-1第48頁,共123頁，2024年2月25日，星期天491.4.2表面能

液體或固體表面粒子比內(nèi)部粒子能量高，多出的這部分能量稱為體系的表面能。第49頁,共123頁，2024年2月25日，星期天50

1g水滴分散成直徑2nm的小水滴，總面積為原來的625萬倍，增加的能量可將這1g水的溫度升高50℃。同一體系，其分散度越大，其表面能越大。膠體是一種高度分散的多相體系，具有很大的比表面，因此表面能很大。能量越高，體系越不穩(wěn)定，膠體是熱力學(xué)的不穩(wěn)定體系。第50頁,共123頁，2024年2月25日，星期天511.4.3固體在溶液中的吸附物質(zhì)分子自動(dòng)聚集到界面的過程，稱為吸附。被吸附的粒子由于自身的熱運(yùn)動(dòng)，有些可能脫離固體表面重新回到周圍的介質(zhì)中去，此過程叫做解吸。吸附和解吸的關(guān)系：動(dòng)態(tài)平衡被固體表面所吸住的分子或離子稱為吸附質(zhì)，具有吸附能力的固體物質(zhì)稱為吸附劑,吸附劑的比表面積越大，則吸附作用越顯著。[吸附質(zhì)]+[吸附劑][吸附質(zhì)·吸附劑]+吸附熱第51頁,共123頁，2024年2月25日，星期天52A、分子吸附：是指固體吸附劑對(duì)溶液中的非電解質(zhì)或弱電解質(zhì)分子的吸附。這類吸附與溶質(zhì)、溶劑及固體吸附劑三者的性質(zhì)都有關(guān)。遵循的原則是所謂的“相似相吸原理”。即極性的吸附劑容易吸附極性的溶質(zhì)或溶劑；非極性的吸附劑容易吸附非極性的溶質(zhì)或溶劑。第52頁,共123頁，2024年2月25日，星期天53品紅的苯溶液+

活性炭紅墨水+活性炭第53頁,共123頁，2024年2月25日，星期天54B、離子吸附：固體吸附劑對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)溶液的吸附主要是離子吸附。①離子選擇性吸附

As2S3選擇吸附HS-而帶負(fù)電荷。

H2S發(fā)生電離：H2SH++HS-制備As2S3溶膠：2H3AsO3+3H2SAs2S3+6H2O第54頁,共123頁，2024年2月25日，星期天55②、離子交換吸附：當(dāng)固體從溶液中吸附某種離子后，同時(shí)它本身又向溶液排放出等電量的同種電荷離子，這種過程稱為離子交換吸附。

能進(jìn)行離子交換的物質(zhì)為離子交換劑。如；NaR（磺化媒），陰、陽離子交換樹脂。2NaR+Ca2+2Na++CaR22R-SO3H+Ca2+(R-SO3)2+2H+2R-N(CH3)3OH+SO42-[R-N(CH3)3]2SO4+2OH-2H++2OH-

＝H2O第55頁,共123頁，2024年2月25日，星期天56第56頁,共123頁，2024年2月25日，星期天57各種不同的離子其交換吸附能力是不同的：當(dāng)c一定時(shí)，離子在交換劑上的交換吸附程度與離子的價(jià)數(shù)和它的水合離子半徑有關(guān)。一般來說，離子價(jià)數(shù)越高，交換能力越強(qiáng)；同價(jià)離子中，水合離子半徑越小，離子交換能力越強(qiáng)。交換能力：Al3+>Ca2+>Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+

Cl->Br->NO3->I-第57頁,共123頁，2024年2月25日，星期天58離子半徑+++++Li+<Na+<K+<Rb+<

Cs+水合離子半徑交換能力：Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+Li+Rb++HOH+HOHHOHHOHHOH第58頁,共123頁，2024年2月25日，星期天59第59頁,共123頁，2024年2月25日，星期天60離子交換吸附是一個(gè)可逆過程。離子在交換劑上交換的吸附量，還與進(jìn)行交換的離子濃度有關(guān)。應(yīng)用：土壤保肥，植物根系吸收養(yǎng)分、分離提純物質(zhì)、用離子交換樹脂來凈化水等。（HA表示酸性物質(zhì)）第60頁,共123頁，2024年2月25日，星期天611.4.4分散系的分類：１、按聚集狀態(tài)分氣－氣（空氣）氣－液（汽水）氣－固（浮石）液－氣（云、霧）液－液（牛奶）液－固（肉凍）固－氣（煙、塵）固－液（溶液）固－固（合金）第61頁,共123頁，2024年2月25日，星期天62２、按分散質(zhì)粒子的大小分

<1nm真溶液（1nm=10-9m）

1-100nm膠體分散系（溶膠、高分子溶液）

>100nm粗分散系（懸濁液、乳狀液）第62頁,共123頁，2024年2月25日，星期天631.2膠體溶液第63頁,共123頁，2024年2月25日，星期天64

膠體是一種高度分散的多相體系.

分散質(zhì)為固相(1~100nm)

分散劑為液相憎液溶膠：如金溶膠、氫氧化鐵溶膠親液溶膠：高分子化合物溶液（單相體系）（無相界面）

第64頁,共123頁，2024年2月25日，星期天651.4.5溶膠的性質(zhì)

1、光學(xué)性質(zhì)（丁達(dá)爾效應(yīng)：動(dòng)畫）光學(xué)原理：強(qiáng)光照到分散質(zhì)粒子上，若粒子直徑大于入射光波長(zhǎng)，則發(fā)生反射或折射。若粒子直徑與入射光波長(zhǎng)相比擬，則發(fā)生散射。散射光稱為乳光。Fe(OH)3膠體丁達(dá)爾效應(yīng)示意圖光源凸透鏡光錐第65頁,共123頁，2024年2月25日，星期天662、動(dòng)力學(xué)性質(zhì)（布朗運(yùn)動(dòng)：動(dòng)畫）溶膠中分散質(zhì)粒子直徑：1～100nm可見光波長(zhǎng)：400～700nm在真溶液中，溶質(zhì)顆粒太小（<10-9m）,光的散射極弱，看不到丁達(dá)爾效應(yīng)。陽光從狹縫射進(jìn)室內(nèi)形成光柱也是丁達(dá)爾效應(yīng)。第66頁,共123頁，2024年2月25日，星期天67布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因：分散質(zhì)粒子本身處于不斷的熱運(yùn)動(dòng)中。分散劑分子對(duì)分散質(zhì)粒子的不斷撞擊。液體分子對(duì)溶膠粒子的撞擊粗分散系第67頁,共123頁，2024年2月25日，星期天683、溶膠的電學(xué)性質(zhì)（Ⅰ）電動(dòng)現(xiàn)象：在外電場(chǎng)的作用下，分散相和分散介質(zhì)發(fā)生相對(duì)位移的現(xiàn)象稱為膠體的電動(dòng)現(xiàn)象。電動(dòng)現(xiàn)象分為電泳和電滲。A：電泳膠粒因布朗運(yùn)動(dòng)而具有一定的擴(kuò)散作用。第68頁,共123頁，2024年2月25日，星期天69電泳管中:

Fe(OH)3溶膠向負(fù)極移動(dòng)，說明Fe(OH)3溶膠中分散質(zhì)粒子帶正電荷。As2S3向正極移動(dòng)，As2S3溶膠中分散質(zhì)帶負(fù)電荷。

電泳管示意圖直流電第69頁,共123頁，2024年2月25日，星期天70電泳：在電場(chǎng)中，分散質(zhì)粒子作定向移動(dòng)，稱為電泳。膠粒帶正電荷稱為正溶膠,一般金屬氫氧化物的溶膠即為正溶膠。膠粒帶負(fù)電荷稱為負(fù)溶膠,如：土壤、硫化物、硅酸、金、銀、硫等溶膠。第70頁,共123頁，2024年2月25日，星期天71電泳時(shí)，不僅膠粒向一電極移動(dòng)，與此同時(shí)與膠粒對(duì)應(yīng)帶相反電荷的離子向另一電極移動(dòng)。膠體微粒的移動(dòng)說明膠粒是帶電的，且有正負(fù)之分。膠粒帶正電，則向直流電源負(fù)極（陰）移動(dòng)；膠粒帶負(fù)電，則向直流電源正極（陽）移動(dòng)；由于膠體溶液是電中性的，所以，膠粒帶正電荷（或負(fù)電荷），則分散介質(zhì)必帶負(fù)電荷（或正電荷）。第71頁,共123頁，2024年2月25日，星期天72電滲：膠粒設(shè)法固定不動(dòng)，分散劑在電場(chǎng)中作定向移動(dòng)的現(xiàn)象稱為電滲。正極

+負(fù)極

—多孔性固體電滲管示意圖電泳是介質(zhì)不動(dòng)，膠粒運(yùn)動(dòng)。第72頁,共123頁，2024年2月25日，星期天73（Ⅱ）、膠體粒子帶電的主要原因：（1）電離作用H2SiO3SiO2·H2OH++HSiO3-

（2）吸附作用固體吸附劑優(yōu)先選擇吸附與它組成相關(guān)的離子，或者能夠在固體表面上形成難電離或難溶解物質(zhì)的離子?！跋嗨葡辔怼钡?3頁,共123頁，2024年2月25日，星期天74例如：Fe(OH)3膠體粒子很容易吸附與它結(jié)構(gòu)相似的FeO+離子，而帶正電荷。

[Fe(OH)3]m·nFeO+FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HClFe(OH)3+HCl=FeOCl+2H2OFeOCl=FeO++Cl-第74頁,共123頁，2024年2月25日，星期天751.4.6膠團(tuán)結(jié)構(gòu)

以AgI為例：

AgNO3+KI=AgI+KNO3

當(dāng)AgNO3

過量時(shí)，分散質(zhì)帶正電荷，膠團(tuán)結(jié)構(gòu)如下：[（AgI)m?nAg+?(n-x)NO3-]x+?xNO3-

膠核電位離子反離子反離子吸附層擴(kuò)散層

膠粒膠團(tuán)第75頁,共123頁，2024年2月25日，星期天76第76頁,共123頁，2024年2月25日，星期天77Fe(OH)3溶膠：{[Fe(OH)3]m?nFeO+?(n-x)Cl-}x+?xCl-As2S3溶膠：[（As2S3

）m?nHS-?(n-x)H+]x-?xH+硅酸溶膠：

[（SiO2)m?nHSiO3-?(n-x)H+]x-?xH+膠粒帶電，膠團(tuán)不帶電（電中性）當(dāng)KI過量時(shí)，膠粒帶負(fù)電荷，膠團(tuán)結(jié)構(gòu)如下：

[(AgI)m?nI-

?(n-x)K+]x-?xK+第77頁,共123頁，2024年2月25日，星期天78FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+分散質(zhì)[Fe(OH)3]mFe(OH)3膠核吸附電位離子的示意圖第78頁,共123頁，2024年2月25日，星期天79制備AgCl溶膠：AgNO3+KCl=AgCl+KNO3當(dāng)AgNO3過量時(shí)，溶液中有Ag+、NO3-、K+，分散質(zhì)AgCl優(yōu)先吸附Ag+而帶正電荷。Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+分散質(zhì)AgCl由于溶液中存在的Ag+和Cl-都是膠體的組成離子，它們都有可能被吸附，若制備過程中：注意：因制備溶膠的條件不同，可使膠體粒子帶不同的電荷。第79頁,共123頁，2024年2月25日，星期天80KCl過量時(shí)，溶液中有過量的K+、Cl-、NO3-，溶膠粒子優(yōu)先吸附Cl-而帶負(fù)電荷。Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--分散質(zhì)AgCl若是等物質(zhì)的量進(jìn)行反應(yīng)，則不能形成溶膠。第80頁,共123頁，2024年2月25日，星期天811.4.7溶膠的穩(wěn)定性

(1)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性：布朗運(yùn)動(dòng)使膠粒不沉降。

(2)溶劑化作用：使膠粒和反離子周圍形成溶劑化膜。

(3)聚集穩(wěn)定性：溶膠能穩(wěn)定存在的最重要的原因是膠粒之間存在靜電排斥力，而阻止膠粒的聚沉，ζ電勢(shì)越大，靜電排斥力越大，所以ζ電勢(shì)的數(shù)值可以衡量溶膠的穩(wěn)定性，ζ越大，表明溶膠越穩(wěn)定。第81頁,共123頁，2024年2月25日，星期天82

1.4.8溶膠的聚沉定義：分散質(zhì)粒子合并變大，最后從分散劑中分離出來的過程稱為聚沉或凝結(jié)。溶膠聚沉后外觀呈現(xiàn)渾濁。

1、加入電解質(zhì)；（研究最多應(yīng)用最廣）

2、加入帶相反電荷的膠體；

3、長(zhǎng)時(shí)間加熱。

促使膠體聚沉的方法有：不穩(wěn)定性：膠粒表面積大，表面能大，體系可自動(dòng)聚集降低表面能，溶膠是熱力學(xué)的不穩(wěn)定體系。第82頁,共123頁，2024年2月25日，星期天83

1.3溶液第83頁,共123頁，2024年2月25日，星期天84溶液：一種物質(zhì)以分子、原子或離子狀態(tài)分散于另一種物質(zhì)中所構(gòu)成的均勻而又穩(wěn)定的體系。。溶液氣態(tài)溶液(空氣)液態(tài)溶液：(酸、堿)固態(tài)溶液

(合金)溶質(zhì)溶劑第84頁,共123頁，2024年2月25日，星期天85第85頁,共123頁，2024年2月25日，星期天861.2.1

物質(zhì)的量及其單位nB=mB/MB(mol)2）基本單元：系統(tǒng)中組成物質(zhì)的基本組分，可以是分子、離子、電子及這些粒子的特定組合。如O2、?(H2SO4)、（H2+?O2）1）物質(zhì)的量是表示組成物質(zhì)的基本單元數(shù)目的多少的物理量。物系所含的基本單元數(shù)與0.012kgC－12的原子數(shù)目相等(6.023×1023阿伏加德羅常數(shù)L)，則為1mol。第86頁,共123頁，2024年2月25日，星期天871.2.2物質(zhì)的量濃度定義：一升溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量稱為物質(zhì)的量濃度，用符號(hào)c表示，單位是mol/Lc(B)=nB／V第87頁,共123頁，2024年2月25日，星期天881.2.3質(zhì)量摩爾濃度定義：1kg溶劑中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量表示為質(zhì)量摩爾濃度，符號(hào)b(B)，單位為：mol/kg

【例】：250克溶液中含有40克NaCl，計(jì)算此溶液的質(zhì)量摩爾濃度。解：水的質(zhì)量＝250-40=210（克）

b(NaCl)=[40/(58.5×210)]×1000=3.26mol/kgb(B)=nB／mA=mB/(MB·mA)第88頁,共123頁，2024年2月25日，星期天891.2.4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（簡(jiǎn)稱摩爾分?jǐn)?shù)）定義：某組分的物質(zhì)的量與溶液的總物質(zhì)的量之比稱為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，符號(hào)Ｘ，量綱為1。

nB

XB=———nB+nA

nB：溶質(zhì)的物質(zhì)的量nA：溶劑的物質(zhì)的量第89頁,共123頁，2024年2月25日，星期天90【例】：將10克NaOH溶于90克水中，求此溶液的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)濃度。解：nNaOH=10/40=0.25(mol)nH2O=90/18=5(mol)XNaOH=0.25/(0.25+5)=0.048第90頁,共123頁，2024年2月25日，星期天91【例】：在100ml水中溶解17.1g蔗糖(C12H22O11),溶液的密度為1.0638g/ml，求蔗糖的物質(zhì)的量濃度，質(zhì)量摩爾濃度，物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)濃度。解：M蔗糖＝342(g/mol)n蔗糖=17.1/342=0.05(mol)V=(100+17.1)/1.0638=110.0(ml)=0.11(L)

（1）c(蔗糖)=0.05/0.11=0.454(mol/L)

（2）b(蔗糖)=0.05/0.1=0.5(mol/kg)

（3）n水＝100/18.02=5.55(mol)X(蔗糖)=0.05/(0.05+5.55)=0.0089第91頁,共123頁，2024年2月25日，星期天921.4

稀溶液的依數(shù)性第92頁,共123頁，2024年2月25日，星期天93①與溶質(zhì)本性有關(guān)，如酸堿性、導(dǎo)電性、顏色等。②與溶質(zhì)本性無關(guān)，只與溶質(zhì)的數(shù)量有關(guān)。

依數(shù)性：只與溶質(zhì)粒子的數(shù)目有關(guān)而與溶質(zhì)本性無關(guān)的性質(zhì)稱為溶液的依數(shù)性，又叫溶液的通性。

依數(shù)性是指：溶液的蒸氣壓下降溶液的沸點(diǎn)上升溶液的凝固點(diǎn)下降溶液具有滲透壓粒子：溶液中實(shí)際存在的分子、離子等。

溶液的性質(zhì)第93頁,共123頁，2024年2月25日，星期天94初始：v蒸發(fā)

>v凝聚平衡：v蒸發(fā)

=v凝聚純水的蒸氣壓示意圖氣液兩相平衡

1.3.1溶液的蒸氣壓下降蒸發(fā)

H2O(l) H2O(g)

凝聚第94頁,共123頁，2024年2月25日，星期天95飽和蒸氣壓：在一定的溫度下，當(dāng)蒸發(fā)的速度等于凝聚的速度，液態(tài)水與它的蒸氣處于動(dòng)態(tài)平衡，這時(shí)的蒸氣壓稱為水在此溫度下的飽和蒸氣壓，簡(jiǎn)稱蒸氣壓。用符號(hào)p

表示

對(duì)同一溶劑蒸氣壓越大，其能量越高。能量高的狀態(tài)會(huì)自動(dòng)變化為能量低的狀態(tài)H2O(100℃，101kPa)→H2O(25℃，3.17kPa)冰(0℃，0.6105kPa)→水(-4℃，0.4373kPa)第95頁,共123頁，2024年2月25日，星期天96在純?nèi)軇┲屑尤腚y揮發(fā)的物質(zhì)以后，達(dá)平衡時(shí)，p溶液總是小于同T下的p純?nèi)軇慈芤旱恼魵鈮合陆?。?6頁,共123頁，2024年2月25日，星期天97第97頁,共123頁，2024年2月25日，星期天98△p=p純－p液蒸汽壓下降的原因：純?nèi)軇┒嗳芤荷俚?8頁,共123頁，2024年2月25日，星期天99

拉烏爾定律：在一定的溫度下，難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓，等于純?nèi)軇┑恼魵鈮撼嗽撊軇┰谌芤褐械哪柗謹(jǐn)?shù)。

p：溶液的蒸氣壓p*：純?nèi)軇┑恼魵鈮簄A

：溶劑的物質(zhì)的量nB

：溶質(zhì)的物質(zhì)的量

nAp=p*———nA+nB∴p液<p純劑，c液越大，p液越小。p純－p液的差值也越大。第99頁,共123頁，2024年2月25日，星期天100

上式可寫成：p=p*XA

∵XA+XB=1∴XA=1–XBp=p*－p*XB

nB移項(xiàng)得：△p=p*－p=p*XB=p*———nA+nB

∵是稀溶液，nA>>nB∴

nA+nB≈nA第100頁,共123頁，2024年2月25日，星期天101

nB

△p≈p*——nA

∵nA＝mA/MA

nBnB

∴△p≈p*——＝p*—·MA

nAmA

nB△p＝p*·MA——＝K·b(B)mA式中，MA：kg/molmA：kg第101頁,共123頁，2024年2月25日，星期天102

K蒸

=p*·MA△p=K蒸

b(B)

拉烏爾定律的另一種表述。K蒸與溶劑、T有關(guān)的常數(shù)①同一溫度，溶劑不同，其K蒸不同；②同一溶劑，溫度不同，其K蒸也不同溶劑溫度/Kp*/kpaMakg/molK(kPa·kg/mol)H2O2983.170.0180.057H2O2932.330.0180.042C6H629913.30.0781.04第102頁,共123頁，2024年2月25日，星期天1031.3.2溶液的沸點(diǎn)上升

沸點(diǎn):溶液的蒸氣壓（p溶液）與外壓（p外壓）相等時(shí)的溫度稱為該溶液的沸點(diǎn)。純水：p外=101.3kPa，t純水=100℃.實(shí)驗(yàn)證明：難揮發(fā)物質(zhì)溶液的沸點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)。原因：溶液的蒸氣壓下降。見下圖第103頁,共123頁，2024年2月25日，星期天104根本原因：蒸汽壓下降

p溶液<p純?nèi)軇?溶液的沸點(diǎn)上升示意圖Tb*Tb溶劑溶液溫度

ppokpa

蒸氣壓△p△TbB101.3kpaAB’第104頁,共123頁，2024年2月25日，星期天105

Tb-Tb*=△Tb=Kb·b(B)Kb

為沸點(diǎn)上升常數(shù)，與溶劑的本性有關(guān)，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。見下表：根據(jù)拉烏爾定律，△p與b(B)成正比，而△Tb與△p成正比，∴△Tb亦應(yīng)與b(B)成正比，△p越大，△Tb也越大。第105頁,共123頁，2024年2月25日，星期天106幾種溶劑的Kb和Kf值（K·kg·mol-1）29.8250.25.03349.7四氯化碳CCl43.90289.63.07390.9乙酸CH3COOH5.12278.52.53353.15苯1.86273.150.512373.15水H2OKfTfKb沸點(diǎn)/K溶劑第106頁,共123頁，2024年2月25日，星期天107【例】：將12.0g尿素[CO(NH2)2]和34.2g蔗糖（C12H22O11)分別溶于2000g水中,計(jì)算此兩種溶液的沸點(diǎn)(Kb=0.52K·kg·mol-1）解：M尿素

=60g·mol-1b(B)=[12.0/(60×2000)]×1000=0.1mol·kg-1

△Tb尿

=0.52×0.1=0.052(K)Tb尿

=373.15+0.052≈373.2(K)第107頁,共123頁，2024年2月25日，星期天108同理，蔗糖的M=342g·mol-1

b(蔗糖)=[34.2/(342×2000)]×1000=0.05mol·kg-1△Tb蔗

=0.52×0.05=0.026(K)Tb蔗

=373.15+0.026≈373.18(K)【例】：若將12.0g尿素[CO(NH2)2]和34.2g蔗糖（C12H22O11)都加于2000g水中,計(jì)算此溶液的沸點(diǎn)(Kb=0.52K·kg·mol-1）

△Tb=0.52×(0.1+0.05)=△Tb尿+△Tb蔗=0.078K結(jié)論：依數(shù)性存在加和性第108頁,共123頁，2024年2月25日，星期天109

凝固點(diǎn)：在一定的外壓下，溶液與純?nèi)軇┕腆w具有相同的蒸氣壓時(shí)的溫度，稱為該溶液的凝固點(diǎn)。（固液兩相平衡時(shí)的溫度）△Tf=Kfb(B)=Tf*-Tf1.3.3溶液的凝固點(diǎn)下降溶液的凝固點(diǎn)Tf總是低于純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)Tf*

。同理，根據(jù)拉烏爾定律，可得原因：溶液的蒸氣壓下降。見下表和圖第109頁,共123頁，2024年2月25日，星期天110不同溫度下冰的飽和蒸氣壓溫度/℃p*/kPa溫度/℃p*/kPa00.6105-100.2600-20.5173-120.2176-40.4373-140.1814-80.3101-150.1654第110頁,共123頁，2024年2月25日，星期天111B'溶液純水A'ABC△Tf△p

po(kPa)p

0.6105

TfTf*(273K)373KT溶劑的凝固點(diǎn)下降示意圖第111頁,共123頁，2024年2月25日，星期天112健康者與病人體液的平均凝固點(diǎn)（K）體液健康者急性腦膜炎肝硬化胸膜炎心臟病血清272.583272.579272.652272.635272.617腦積水液272.585272.611腹水272.641272.616第112頁,共123頁，2024年2月25日，星期天113【例】：為了防止汽車水箱中的水在266K時(shí)凝固，以無水乙醇（ρ=0.803g/ml）做防凍劑，問每升水須加若干ml乙醇？（假設(shè)溶液服從拉烏爾定律）解：已知水的凝固點(diǎn)為273K，Kf=1.86∴△Tf=273-266=7(K)∴△Tf=Kf×b(B)b(B)=△Tf/Kf=7/1.86=3.76(mol/kg)即每升水加3.76mol乙醇，已知M乙醇=46，ρ=0.803?！鄳?yīng)加入乙醇體積為

V=3.76×46/0.803=215.6(ml)第113頁,共123頁，2024年2月25日，星期天1141.3.4溶液的滲透壓半透膜的作用：只許溶劑分子通過，溶質(zhì)分子不能通過。初始：溶劑分子擴(kuò)散速度V純水

>V糖水?dāng)U散方向：純水糖水半透膜液面上升