厦门大学大学化学溶液与平衡5培训资料.ppt

第四章 溶液与解离平衡;第一节 溶液 溶液： 分子分散系。 分散质以分子或比分子更小的质点（原子或离子）均匀地分散在分散剂中体系。 （ 气态溶液、固态溶液、液态溶液） 溶解过程： ① 溶质分子或离子的离散过程 ② 溶剂化过程 溶液的形成伴随随能量、体积、颜色的变化。;1.1、难挥发非电解质稀溶液的依数性 稀溶液的依数性： 只与溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关。 这些性质包括：蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降及渗透压等;1.1.1 蒸气压下降 稀溶液蒸气压下降的实验 说明溶液的蒸气压小于纯溶剂的蒸气压。;实验测定25?C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。;拉乌尔定律： (1887年，法国物理学家) 在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶剂的摩尔分数 ? p： 溶液的蒸气压； 纯溶剂的蒸气压； ：溶剂的摩尔分数 设溶质的摩尔分数为XA Δp: 纯溶剂蒸气压与稀溶液蒸气压之差。;对于稀溶液，溶剂物质的量nB 远远大于溶质物质的量nA ，即nB ?? nA 设溶液的浓度以1000g溶剂(水)中含的溶质物质的量nA为单位, 则溶液的质量摩尔浓度b为： XA = nA / nB = b/55.5 ∴ ;1.1.2． 沸点上升 沸点： 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；溶液的沸点升高 Tb* 为纯溶剂的沸点； Tb 为溶液的沸点 Kb：溶剂沸点上升常数，决定于溶剂的本性。 与溶剂的摩尔质量、沸点、汽化热有关。 b： 溶质的质量摩尔浓度。;1.1.4． 渗透压 半透膜： 可以允许溶剂分子自由通过而不允许溶质分子通过。 溶液的渗透压：由于半透膜两边的溶液单位体积内溶剂分子数目不同而引起稀溶液溶剂分子渗透到浓溶液中的倾向。为了阻止发生渗透所需施加的压力，叫溶液的渗透压。 渗透压平衡与生命过程的密切关系： ① 给患者输液的浓度；② 植物的生长； ③ 人的营养循环。;Van’t Hoff (范特霍夫) 与理想气体方程无本质联系。 II：渗透压；V：溶液体积；R：气体常数； n： 溶质物质的量； c：体积摩尔浓度； T： 温度； R = 8.388 J · mol-1 · K-1;例: 谷氨酸分子式为[COOHCH·NH2·(CH2)2COOH],取0.749g谷氨酸溶于50.0g水中，测的凝固点为-0.188 oC,试求水溶剂的凝固点下降常数kf. 解: ;1.2、电解质溶液 强电解质 — 理论上１００％电离 ① 对于正负离子都是一价的电解质，如KNO3，NaCl，其ΔTf(实)较为接近，而且近似为计算值ΔTf的2倍； ② 正负离子为二价的电解质溶液的实验值ΔTf（实）与计算值ΔTf(计)比值较一价的小； ③ 电解质溶液越浓，实验值与计算值比值越小。;1923年，Debye 及Hückel提出离子氛（ionic atmosphere）概念。 观点：强电解质在溶液中是完全电离的，但是由于离子间的相互作用，每一个离子都受到相反电荷离子的束缚，这种离子间的相互作用使溶液中的离子并不完全自由，其表现是： 溶液导电能力下降，电离度下降，依数性异常。;1.2.1、离子强度 bi：溶液中第i种离子的浓度， Zi：第i种离子的电荷 离子强度I表示了离子在溶液中产生的电场强度的大小。-----与溶液中所有离子（正、负离子）有关。 离子强度越大，正负离子间作用力越大。 ;1.2.2、活度与活度系数 活度：是指有效浓度，即单位体积电解质溶液中表现出来的表观离子有效浓度，即扣除了离子间相互作用的浓度。以a （activity）表示。 :活度系数，稀溶液中， 1；极稀溶液中， 接近1;① 离子强度越大，离子间相互作用越显著， 活度系数越小； ② 离子强度越小，活度系数约为1。稀溶液接 近理想溶液，活度近似等于浓度。 ③ 离子电荷越大，相互作用越强，活度系数 越小。