华北水利水电学院普化老师的溶液及溶液中的离子平衡课件.ppt

第三章 溶液及溶液中的离子平衡 溶液及其浓度表示方法 一、溶液概述 1.溶液： 由溶质和溶剂组成的均一的混合物。 ①溶剂：溶解时状态不变的组分。 溶液中含量较多的部分。 ②溶质：溶解时状态改变的组分。 溶液中含量较少的 部分。 溶质和溶剂是两个相对的概念，有时可互换。 2.溶液的共同特性 ①均匀性；②无沉淀；③组分均以分子或离子状态存在。 溶质溶于溶剂的过程既不完全是化学过程也不完全是物理过程，而是一种特殊的物理化学过程。 3.溶液的种类 气体溶液、固体溶液、液体溶液 注：一般指液体溶液 二、溶液浓度的表示方法 1. 物质的量分数(x)：以溶质的物质的量占全部溶液物质的量的分数来表示的溶液浓度称为物质的量分数，也叫摩尔分数。 组分A的物质的量分数 2. 质量摩尔浓度(bB)：以1kg溶剂中所含溶质的物质的量表示的溶液浓度称为质量摩尔浓度。 m为溶剂的质量，单位为kg，bB单位为mol·kg－1。 以上两种浓度表示方法，都是以 质量为基准，因此组成不变，值不会随体积的涨缩有所改变，不受温度影响。 3. 物质的量浓度(c)：以1L溶液中所含某溶质的物质的量表示的溶液浓度称为该溶质的物质的量浓度。 单位为mol·L-1。 这种溶液浓度表示方法与温度有关。 4. 各种浓度的相互换算 3.2 溶液的通性 液体溶液：电解质——非电解质溶液 稀溶液——浓溶液 前提 ：溶质是不挥发的。 3.2.1 非电解质稀溶液的通性 依数性：由难挥发的非电解质所形成的稀溶液的性质（溶液的蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和溶液渗透压）与一定量溶剂中所溶解溶质的数量（物质的量）成正比，而与溶质的本性无关，故称为依数性，又称为稀溶液定律或依数性定律。 2. 蒸气压下降 同一温度下，溶液的蒸汽压要比纯溶剂的饱和蒸汽压要低，它们之间的差值叫做溶液的蒸汽压下降。 3. 蒸气压下降的原因 在纯溶剂中加入一定量的难挥发的溶质，溶剂的表面就或多或少地被溶质粒子所占据，溶剂的表面积相对减少，单位时间内逸出液面的溶剂分子数相对比纯溶剂要少，使溶液蒸发速度下降，系统在较低的浓度和压力下重建平衡，溶液的蒸汽压下降。 4. 拉乌尔定律 （1）内容：在一定温度时，难挥发的非电解质稀溶液的蒸气压降低值与溶解在溶剂中溶质的物质的量分数成正比。 （2）数学表达式 △p为溶液降低的蒸气压，p﹡为纯溶剂的蒸气压，x质为溶质的物质的量分数。 注意： 拉乌尔定律适用于难挥发非电解质稀溶液，越稀越准确，若溶液为电解质或溶质浓度较大，蒸气压下降更显著，但不符合拉乌尔定律。 例1 293.15K时水的蒸气压是2.4kPa，将114g 蔗糖溶于1000g水中，溶液的蒸气压降低了0.015kPa。求蔗糖的分子量。 例2 已知异戊烷C5H12的摩尔质量M = 72.15 g·mol-1，在20.3℃的蒸气压为77.31 kPa。现将一难挥发性非电解质0.0697g溶于0.891g异戊烷中，测得该溶液的蒸气压降低了2.32 kPa。 试求出异戊烷为溶剂时Raoult定律中的常数K； 求加入的溶质的摩尔质量。 解 因为 K = p*MA 所以对于异戊烷有 K = p*MA = 77.31 kPa×72.15 g·mol-1 =5578 kPa·g·mol-1 = 5.578 kPa·kg·mol-1 二、溶液的沸点升高 1.沸点：当某一液体的蒸气压等于外界大气压（101.325kPa）时，液体就会沸腾，此时的温度称为该液体的沸点。 2.沸点升高的原因： 由于难挥发的非电解质溶液的蒸汽压总是低于其纯溶剂的蒸汽压，因此，温度达到纯溶剂的沸点时，溶液不能沸腾，只有将溶液温度继续升高，促使溶剂分子热运动加剧，以增加溶液的蒸气压，当溶液的蒸汽压等于外界大气压时，溶液开始沸腾。 纯溶剂沸点恒定，但溶液不同。 溶液沸腾后，随溶剂不断蒸出，溶液的浓度不断增大，所以沸点不断升高直至溶液达到饱和，所以溶液沸点不能保持恒定。 三、溶液的凝固点降低 1.凝固点：在一定外压下，若某物质固态的蒸汽压和液态的蒸汽压相等，则液固两相平衡共存，这时的温度叫该物质的凝固点。 2.溶液凝固点降低的原因 3.溶液凝固点降低的数值 △Tf＝Kfb质 与纯溶剂不同，溶液凝固点不能保持恒定。 在溶液温度达到凝固点时，有少量固体纯溶剂析出，使溶液的浓度增大，这样，溶液的凝固点会不断降低直至溶液达到饱和。 例1、溶解0.324