第四章水溶液.PPTVIP

第四章 水溶液 内容提要： 1、掌握非电解质稀溶液的通性及其应用 2、理解强电解质溶液的表观电离度 本章讲解内容 第三节 电解质溶液 第一节 溶液的浓度和溶解度 第二节非电解质稀溶液的通性 3、溶液的沸点升高 实验证实：在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的沸点升高与溶液中的质量摩尔浓度成正比。 例3 .已知某水溶液的凝固点为272.15K，求此溶液的沸点。已知水的沸点升高常数和凝固点下降常数分别为0.52 K·kg·mol-1和1.86 K·kg·mol-1 解： 第三节 强电解质溶液 例题3 本章小结 第二节 非电解质稀溶液通性 第一节 溶液的浓度和溶解度 4-1-1 浓度 1、物质的量浓度 2、质量分数 3、质量摩尔浓度 4-1-2 溶解度： 气体溶解度：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，如c、m、ω等表示。 固体溶解度： 气体溶解度与气体的分压呈正比──亨利定律 p=Kx 或 p=K‘c 或 p=Km K称为亨利常数，故气体分压增大，溶解度增大。 1.溶液的蒸汽压降低 2.溶液的沸点升高和凝固点下降 3.稀溶液具有渗透压 较稀的难挥发的非电解质溶液，其一类性质只与溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关，这类性质称为稀溶液的“依数性” 也称为稀溶液的通性。 它包括： 1、溶液的蒸汽压降低 实验证明：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸汽压等于纯溶剂的乘以溶剂在溶液中的摩尔分数，即 纯溶剂的蒸汽压 溶液的蒸汽压 溶剂的摩尔分数 溶质的摩尔分数 1、溶液的蒸汽压降低——拉乌尔定律 实验证实：在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压乘以溶剂在溶液中的摩尔分数。 在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸汽压下降与溶质的摩尔分数成正比。—拉乌尔定律 在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸汽压下降与溶液中的质量摩尔浓度成正比。 —拉乌尔定律 实验证实：在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的凝固点下降与溶液中的质量摩尔浓度成正比。 凝固点降低常数 凝固点降低值 2、溶液的凝固点下降 见302页例题 沸点升高值 沸点升高常数 见303页例题 Tb=373.15K+0.2808K=373.43K 4 渗透压 渗透：溶剂分子通过半透膜自动扩散的过程 渗透压：为了在半透膜两边维持渗透平衡而需要施加的压力。 ΠV = nRT Π = cRT 反渗透：外加压力使溶剂分子通过半透膜向溶液扩散的过程 在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的渗透压与溶液中的浓度成正比。----范托夫方程 见304页例题 一、表观解离度 强电解质在溶液中表现出来的解离度称表观解离度 表4-2 强电解质的表观解离度(298K, 0.10 mol·L-1 ) 电解质 KCl ZnSO4 HCl HNO3 H2SO4 NaOH Ba(OH)2 表观解离度/% 86 40 92 92 61 91 81 二、离子氛 在强电解质溶液中，一种离子被异号离子所包围的现象称为离子氛。 + - - - - + + + 由于离子氛使离子的运动受到相互牵制 离子氛示意图 三、有效浓度(活度) 离子的表观浓度称有效浓度，也称活度，用a表示。 a＝fc f ──称活度因子，或活度系数。f1，f越小， 表示离子间的相互牵制作用越大。 c ──离子的实际浓度。 活度因子只能是由实验进行测定 四、离子强度(I) I＝?(c1Z12+c2Z22+c3Z32+...) = Σ?ciZi2 ci──i离子的浓度 Zi──i离子的电荷数 计算含0.1 mol·L-1 HCl和0.1 mol·L-1 CaCl2混合溶液的离子强度。 解: 溶液中各离子浓度(mol·L-1 ): [H+]=0.1 [Ca2+]=0.1 [Cl-]=0.3 I=Σ?ciZi2 =? (0.1×12 + 0.1×22 + 0.3×12) =0.4 五、活度因子与离子强度的关系 f与离子的本性无关，与I有关，I越大，f越小，反之，I越小，f越大，稀溶液中(I10-4)，f趋近于1。 严格说来，有关浓度计算都应用活度，但在弱电解质溶液中，由于离子强度很小，通常用浓度代替活度进行有关计算 化学基本概念 溶液的物质量浓度、质量摩尔浓度、离子强度、蒸汽压、凝固点、渗透压、沸点、离子氛、活度。 化学计算 离子强度、渗透压方程、溶液的沸点升高或凝固点下降的计算 作业 P308-309 4, 7, 8 ，9, 14.