北师大版无机化学课件第八章水溶液.ppt

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1、第八章水溶液一、溶液(Solutions)●定义——由两种或两种以上物质混和而成的均相、稳定的稀释体系●组成●溶液的形成－溶解过程溶液气体溶液例：空气（21%O2，78％N2，1％CO2，CO，NOx，SOx，H2O(g)…）液体溶液例：氨水，NaCl水溶液，乙酸水溶液固体溶液（合金）钢（Fe,C,Mn,Ni,Co…）黄铜Cu,ZnNd-Fe-B合金组成液体溶液可以分为：●气体、固体（溶质）溶解于液体（溶剂）●液体溶解于另一液体:量少－溶质量多－溶剂溶液中还含有“溶剂化物”——即溶质与溶剂互相作用的产物。溶剂溶液溶质溶解过程●溶解

2、过程是物理-化学过程，不是单纯物理过程，常有能量、体积、颜色变化。例如：H2SO4(l)+H2O(l)=H2SO4(aq)△Hø＜0NH4HCO3(l)+H2O(l)=NH4HCO3(aq)△Hø＞0溶解过程2个步骤:1.溶质分子或离子的离解(△H＞0,△V＞0);2.溶剂化作用(△H＜0,△V＜0)●温度对固体溶质的溶解度有明显的影响，压力几乎没有影响。讨论固体溶质的溶解度时必须标明温度。●气体的溶解度一般用单位体积的溶液中气体溶解的质量或物质的量表示。讨论气体溶解度时必须注明溶液的温度和气体的压力。亨利定律——气体的溶解度与气体的分

3、压呈正比。表示为：p=Kx（K为亨利系数）只有当气体遵循理想气体行为时，亨利定律才有效。难挥发的非电解质的稀溶液的依数性（Colligativepropertiesofdilutenoneletrolytesolutions）●依数性——只与溶液的浓度（即单位体积内质点的数目）有关，而与溶质本身无关的性质。物质的溶解是一个物理化学过程，溶解的结果，溶质和溶剂的某些性质发生了变化。这些性质变化分为两类：●第一类性质变化决定于溶质的本性，如溶液的颜色，密度,导电性等。●第二类性质变化仅与溶质的量有关而与溶质的本性无关，如非电解质稀溶液的蒸气

4、压下降，沸点上升，凝固点下降和渗透压等。§溶液的蒸气压下降－－－拉乌尔定律下图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25C时，水的饱和蒸气压:p(H2O)=3167.7Pa；0.5mol·kg-1糖水的蒸气压则为:p(H2O)=3135.7Pa；1.0mol·kg-1糖水的蒸气压为:p(H2O)=3107.7Pa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

5、溶剂的蒸气压PA*；溶剂的摩尔分数XA;设溶质的摩尔分数为XBΔp: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nA远远大于溶质物质的量nB，即nAnB设溶液的浓度以1000g溶剂(水)中含的溶质物质的量nB为单位,则溶液的质量摩尔浓度m为：m=nB(mol∙kg-1)∵nA=1000/18=55.5mol∴XB=nB/nA=m/55.5ΔP=PA*∙m/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m。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

6、体的凝固点。溶液的凝固点是指溶液中的溶剂和它的固态共存温度溶液蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压，溶液凝固点会下降。ΔTf=Kf·mKf：溶剂凝固点降低系数；m：溶质的质量摩尔浓度。§溶液的凝固点下降沸点：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ΔTb=Kb·mKb：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。Kb：溶液的浓度m=1mol.kg-1时的溶液沸点升高值。§溶液的沸点上升半透膜：可以允许溶剂分子自由通过而不允

7、许溶质分子通过。溶剂透过半透膜进入溶液的趋向取决于溶液浓度的大小，溶液浓度大，渗透趋向大。溶液的渗透压：由于半透膜两边的溶液单位体积内水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：①给患者输液的浓度；②植物的生长；③人的营养循环。§溶液的渗透性Van’tHoff(范特霍夫)与理想气体方程无本质联系。：渗透压；V：溶液体积；R：气体常数；n：溶质物质的量；c：体积摩尔浓度；T：温度；R=8.31J·mol-1·K-1结论：蒸气压下降，沸点上升，凝固

8、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，而与溶质的本性无关。“依数性”偏离Raoult定律和Van’tHoff公式,见下表：几种溶液的凝固点（K）盐C/mol.d