溶液的依數性.ppt

溶液的依數性 課程大綱 溶劑的蒸氣壓下降 溶液的沸點上升 溶液的凝固點下降 溶液的滲透壓 溶液的依數性（colligative properties） 溶液的某些性質與溶質種類或溶質性質無關，只決定於溶液的濃度，即依溶質的粒子數目而定。 溶劑蒸氣壓下降量 定義：同溫下純溶劑的蒸氣壓 和溶液的蒸氣壓的差。 表示法： 溶劑蒸氣壓下降量衍生 溶液濃度愈稀薄時 例題一 某一定溫下，將 100g C12H22O11溶於 1000g 的水中，求此溶液的蒸氣壓下降量為何？(已知此溫度下，純水的蒸氣壓為 23.8mmHg ) 例題一解答 因C12H22O11為非揮發性溶質，則 溶劑的沸點(一) 當液體的溫度上升時，液體的分子具有較大的動能，在液體的自由表面會有更多分子能克服鄰近分子的引力，而逸散到氣相(蒸氣壓增加) ，當 蒸氣壓 = 外界壓力 時，液體內部也會產生劇烈氣化，此現象稱為沸騰，此溫度稱為沸點。 溶劑的沸點(二) 非揮發性溶質的稀薄溶液之沸點上升(一) 溶液的溶質為非揮發性時， 因 所以 ，當純溶劑蒸氣壓達正常沸點時，溶液的蒸氣壓上低於一大氣壓，所以需增高溫度使溶液的蒸氣壓增加到一大氣壓，溶液才開始沸騰。 視訊加受熱曲線 非揮發性溶質的稀薄溶液之沸點上升(二) 結論： 溶液的沸點較純溶劑的沸點高。 溶液的濃度愈濃，蒸氣壓降低愈大，沸點愈高。 視訊加受熱曲線 非揮發性溶質的稀薄溶液之沸點上升(三) 當溶液中的溶質為揮發性時，為何水溶液的沸點會低於100℃? 溶液的沸點上升公式推導 視訊加沸點-凝固點圖 溶液沸點上升公式說明(一) ?Tb表示溶液沸點上升度數 Kb莫耳沸點上升常數 Kb意義：溶液1m時，沸點上升的度數稱為該溶劑的莫耳沸點上升常數 Kb依溶劑種類而不同，與溶質性質及溶液濃度無關 溶液沸點上升公式說明(二) 水的Kb為0.52℃/m 同一溶劑中溶有不同溶質，其重量莫耳濃度各為m1、m2、m3…，則 ?Tb = Kb × ( m1+m2+m3+… ) 溶液的沸點上升 △Tb :沸點上升度數 Kb :莫耳沸點上升常數 m : 重量莫耳濃度 例題二 若a為純溶劑，b和c是a溶劑中溶有非揮發性非電解質的溶液，溶液成分如表，a、b、c 的蒸氣壓-溫度曲線如圖，求 （1）溶液中溶質的分子量？ （2）若溶劑分子量為80g/mol，則p點壓力為何？ 例題二解答 由圖知溶液b與溶液c比純溶劑a沸點高出2℃與5℃ 利用 可得溶液b的 設溶液中溶質分子量為M，則 例題二解答(續) 利用 溶劑的凝固點 溶液的凝固點比純溶劑低 溶液蒸氣壓降低的結果，使溶液在原來純溶劑時的凝固點不能凝固，因溶液蒸氣壓低於固相溶劑的蒸氣壓，所以不能凝固，仍為液相，只有更低溫固相蒸氣壓隨溫度降低較快，所以又可與溶液蒸氣壓相等，故溶液的凝固點較純溶劑為低。 溶液的凝固點下降 溶液凝固點下降公式說明(一) ?Tf表示溶液凝固點下降度數 Kf：莫耳凝固點下降常數 Kf意義：溶液1m時，凝固點下降的度數稱為該溶劑的莫耳凝固點下降常數 Kf依溶劑種類而不同，與溶質性質及溶液濃度無關 溶液凝固點下降公式說明(二) 水的Kf為1.86 ℃/m 同一溶劑所形成不同的溶液，若重量莫耳濃度相等，則凝固點下降度數亦相同 同一溶劑中溶有不同溶質，其重量莫耳濃度各為m1、m2、m3…，則?Tf = Kf × ( m1+m2+m3+… ) 電解質溶液的凝固點下降 若數個不同電解質水溶液，其溶質、溶劑重一定，則 △T 與 成正比 ，即 溶液的凝固點下降實驗注意事項 ?Tf = Kf × m，m愈小溶液愈接近理想溶液，愈符合拉午耳定律。但m小， ?Tf亦小，不容易觀察到溫度計刻度的變化，故實驗時需選用Kf值大的溶劑。 例題三 某有機化合物為非揮發性非電解質，其實驗式為 CH2O，若 1%的水溶液的凝固點為 -0.104℃，已知Kf 為 1.86℃/m，則該有機化合物的分子式為何？ 例題三解答 CH2O 的式量 = 30 凝固點下降的應用 汽車的冷卻水中添加乙二醇，以防止冷卻水沸騰或結冰。 在結冰的路面上灑食鹽，使冰在攝氏零度下的氣溫即可融化。 例題四(關於電解質溶液) 1%的（甲）乙醇（乙）蔗糖（丙）尿素（丁）NaCl（戊）甘油（己）CaCl2，其凝固點、沸點及同溫時蒸氣壓高低的排列各為何？ 例題四解答 因K、W1、W2皆為常數，? 又(甲) (乙) (丙) (丁)