无机化学--第4章 溶液与电离平衡.ppt

中山大学无机化学 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 组 成 ?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、体积、颜色变化。例如： H2SO4(l) + H2O(l) = H2SO4(aq) △H ? ＜ 0 NH4HCO3(l) + H2O(l) = NH4HCO3(aq) △H ? ＞0 难挥发的非电解质的稀溶液的依数性 （Colligative properties of dilute nonelectrolyte solutions） 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* ? 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 ? m 4. 渗透压（Van’t Hoff 公式）：（教材p.72,图5-5） ? = c K T ? m K T （Van’t Hoff公式）（对比： p = cRT ） ( K= 8.388 J.mol-1.K-1)（对比：R = 8.314 J.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 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298 K时，水的饱和蒸气压: p (H2O) = 3167.7 Pa； 0.5 mol · kg-1 糖水的蒸气压则为: p (H2O) = 3135.7 Pa； 1.0 mol · kg-1 糖水的蒸气压为: p (H2O) = 3107.7 Pa。 结论： 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(boiling point)：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 = 1 mol · 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（Freezing point)：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 ? m kf ：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