中山大学无机化学精品课程 第4章 溶液与电离平衡ppt课件.ppt

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1、第4章溶液与电离平衡一、溶液(Solutions)（一）定义——由两种以上为物质混和而成的均相、稳定的稀释体系（二）组成（三）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溶质溶解过程溶解过程是物理-化学过程，不是单纯物理过程，常有能量

2、、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)难挥发的非电解质的稀溶液的依数性（Colligativepropertiesofdilutenonelectrolytesolutions）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。难挥发的非电解质的稀溶液的依数性1.蒸气压下降（教材p.69,图5-1,5-2）溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压。p＝pA*

3、XA(A溶剂，pA*纯溶剂的蒸气压)或：Δp＝pA*XB(B溶质)（Raoult定律）2.沸点升高（教材p.70,图5-3）溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。ΔTb＝kbm（ΔTb＝Tb-Tb*）Tb*为纯溶剂的沸点；Tb为溶液的沸点。3.凝固点下降（教材p.71,图5-4）溶液凝固点总是低于纯溶剂凝固点。ΔTf＝kfm4.渗透压（Van’tHoff公式）：（教材p.72,图5-5）=cKTmKT（Van’tHoff公式）（对比：p=cRT）(K=8.388J.mol-1.K-1)（对比：R=8.314J.mol-1.K-1）液体的蒸气压1.液体内部，只有动能超过“逸出能”的分子，才

4、能克服分子间的引力，从表面“逸出”；2.同一液体,温度越高,动能超过“逸出能”的蒸气分子占的分数就越大，蒸气压就越大；3.同一温度，不同液体的蒸气压不同。1．溶液的蒸气压下降教材p.69，图5-1稀溶液蒸气压下降的实验说明：溶液的蒸气压＜纯溶剂的蒸气压（左图左）（左图右：渗透压示意图。右图：H2O的相图）蒸气压下降示意图蒸气压下降与溶液浓度的关系1．蒸气压下降Raoult定律实验测定298K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：

5、溶液的蒸气压比纯溶剂的蒸气压低，而且溶液浓度越大，蒸气压下降越多:p＝pA*XA(A溶剂，pA*纯溶剂的蒸气压)或：Δp＝pA*XB(B溶质)（Raoult定律）2.沸点升高（教材p.70,图5-3）沸点(boilingpoint)：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,导致溶液的沸点升高：ΔTb＝kbm（ΔTb＝Tb-Tb*）Tb*为纯溶剂的沸点；Tb为溶液的沸点；kb：溶剂沸点上升常数，即：溶液的浓度m=1mol·kg-1时的溶液沸点升高值。kb取决定于溶剂的本性：与溶剂的摩尔质量、沸点、汽化热有关。（不同溶剂的kb数值见教材p.71,表

6、5-1）溶液的沸点升高示意图常用溶剂的Kb和Kf值3.凝固点下降（教材p.71,图5-4）凝固点（Freezingpoint)：在标准状况下，纯液体蒸气压与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，溶液凝固点下降（溶液凝固点总是低于纯溶剂凝固点）。ΔTf＝kfmkf：溶剂凝固点降低系数（不同溶剂的kf数值见教材p.71,表5-1）；m：溶质的质量摩尔浓度。溶液的凝固点下降示意图溶液的沸点升高和凝固点下降示意图4.渗透压（教材p.72,图5-5）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

7、，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溶剂分子数目不同而引起稀溶液溶剂分子有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。=cKTmKT（van’tHoff公式）(K=8.388J.mol-1.K-1)对比：p=cRT（理想气体状态方程）R=8.314J.mol