溶液与平衡.PPT

无 机 化 学 ------水溶液 * 化学与生命科学学院 专业基础课 第一节 溶 液 的 通 性 一 分散系的基本概念 1 通性：同一溶剂、相同浓度、不同溶质的 溶液具有的相同的性质。这些性质 称溶液的通性。 分散系：一种物质的粒子分散在另一中 物质中的系统, 分 散 质 分散剂 系 统 单相 NaCl(Na+,Cl-) H2O 溶 液 橡 胶(大分子) C6H6 溶 液 多相 粘 土(颗粒) H2O 悬浊液 脂 肪(油滴) H2O 乳浊液 Fe(OH)3[Fe(OH)3]n H2O 溶 胶 2 可分类如下： 二 溶液浓度的表示方法 1 物质B的质量分数： wB= 2 物质B的摩尔浓度： cB= 3 物质B的质量摩尔浓度： bB= 单位：mol·dm-3 单位: mol·kg-1 3 4 物质B的物质的量分数(摩尔分数)： xB= 5 物质B的体积分数： = 6 物质B的质量浓度(密度)： dB= 单位: kg·m-3 各种浓度表示方法之间可以相互换算。 4 三 稀溶液的通性 1 溶液的蒸气压下降Δp (1)溶剂的蒸气压： H2O（l） H2O（g） 液-气平衡时蒸气的 压力: 5 p(H2O)称为水的（饱和）蒸气压，其 值受温度影响。 =p(H2O)/p? K y (2)溶液的蒸气压下降 溶剂的蒸气压为po，溶液的蒸气压为p。 实验表明 p po 其差值 Δp=po-p 为溶液的蒸气压下 降。 6 适用范围：难挥发、非电解质、稀溶液 Δp=po·x（B） 其规律反映于 拉乌尔定律： 2 溶液的沸点上升、 凝固点下降 (1)液体的沸点： 液-气平衡时的温度，如： H2O（l） H2O（g） 100℃时,p（H2O,l）=P(外）=101325Pa 7 (2)液体的凝固点（冰点）： 固-气平衡时的温度，如: H2O（S） H2O（g） 0℃时，p（H2O,g)=610.6Pa=p(H2O，s) (3)溶液的沸点上升和凝固点下降: Kb、Kf 分别称为沸点上升常数、凝 固点下降常数，是仅与溶剂有关的常数。 8 ΔTb=Kb·m ΔTf=Kf·m 溶液的沸点上升和凝固点下降可以由 水、水溶液、冰的蒸气压曲线予以说明： 9 3 溶液的渗透压 半透膜：仅允许溶剂分子而不允许溶 质分子通过的薄膜。 10 渗透压：被半透膜隔开的溶液，溶剂会 通过膜而进入较浓的溶液一侧。浓溶液 变稀，液面上升，直至渗透平衡。 11 浓溶液一侧由于 液面升高而增加 的压力即为渗透 压Π 。 12 范特霍夫公式： 或 Π=cBRT ΠV=nBRT 解：根据 Π=cBRT 有：775kPa= cB×8.314Pa.m3.mol-1.K-1×310K 13 例题：37℃时,血液的渗透压为775kPa。 问与血液具有相同渗透压的葡萄糖 (C6H12O6)静脉注射液的浓度(g.dm-3) mol.dm-3=0.3mol.dm-3 cB= 或:cB=0.3mol.dm-3×180g.mol-1=54g.dm-3 反渗透：在浓溶液一侧增加较大的压力 可使溶剂进入稀溶液（或溶剂）。 14 P 依此 可实现溶液的浓缩和海水的淡化。 渗 透 反渗透 15 水处理系统工艺例举 进水 纯水 浓水 砂滤器 活性炭 纯水罐 终端过滤 RO 1 RO 2 16 4 依数定律（稀溶液定律） 难挥发、非电解质、稀溶液的蒸汽压下 降、沸点上升、凝固点下降、渗透压是 与一定量溶剂中的物质的量成正比。即 与溶质的粒子数成正比。 按此定律可以计算相对分子质量；可以计算 稀溶液的Tb、Tf；可以近似判断一般溶液 的p、Tb、Tf、 Π的相对高低。 17 解：溶液的凝固点决定于：溶剂（Kf）和粒子 （分子或离子）浓度。 甲醇视为弱电解质，则⑴⑵（Tfp约0℃） ； Kf（水）=1.86℃.kg.mol-1,Tf(水)=0.0℃ Kf（苯）=5.12℃.kg.mol-1,Tf=(苯)5.5℃ 0.1mol.kg-1使Tf分别约为(0-0.186)℃和 (5.5-0.55)℃ 。则(3)(2); 因此,凝固点由高到低的顺序是(3)