XXXX黄荣华动力工程化学第三章.pptx

第三章 水溶液中的化学;一、概述 1、定义: 两种或两种以上的物质在分子水平上均匀混合所形成的单相体系即为溶液(solution). 广义的溶液包括: 气态溶液(如空气等); 液态溶液,简称溶液(如白酒等); 固态溶液(如某些金银饰品).;;; 2. 物质的量浓度ci(molarity). 溶质i的物质的量浓度ci的定义为: ci=ni/V 式中: V是溶液体系的体积, 单位常用L或m3表示. 物质的量浓度c的物理含义是: 在单位体积(如1L)中所含溶质的摩尔数. 其单位是: mol.L-1或mol.m-3. ;第二节 溶液的通性;（一）??液蒸汽压下降 法国科学家于1887年发表了稀溶液溶剂的蒸汽压与溶质量的关系的论文,认为: 在定温下,稀溶液溶剂的蒸汽压等于此温度下纯溶剂的蒸汽压与溶液中溶剂摩尔分数的乘积.数学表达式为: pA=pA* xA pA*：相同温度下纯溶剂的饱和蒸汽压. 此规律称为拉乌尔定律(Raoult’s law).;若溶质是非挥发性物质,溶液的蒸汽压等于溶剂的蒸汽压,加入的溶质愈多,溶液的蒸汽压下降得愈厉害. Rault定律一般只适用于非电解质溶液,电解质溶液因为存在电离现象,溶质对溶剂蒸汽压的影响要更复杂一些. 应用拉乌尔定律时,溶剂的摩尔质量采用其气态时的摩尔质量,不考虑分子缔合等因素,如H2O仍为18g.mol-1.;（二）凝固点降低 稀溶液的凝固点比纯溶剂的凝固点低.(溶液中析出的固相为纯溶剂) ;1;三、溶剂沸点升高;若溶液中加入了非挥发性溶质, 溶液的沸点将升高. 对稀溶液 pA=pA*xApA* 故稀溶液在正常沸点时的蒸汽压小于纯溶剂的蒸汽压,不能沸腾,须升高体系的 温度才能使溶液沸腾，达两相平衡。 沸点升高常数(ebullioscopic constant)Kb与凝固点降低常数一样,也只与溶剂的性质有关,与溶质的性质无关。;一般在相同的浓度下,沸点升高的幅度小于凝固点降低的幅度. 几种物质的数据如下: 水 苯 萘 HAc Kf/K.kg.mol-1 1.86 5.12 6.9 3.90 Kb/K.kg.mol-1 0.51 2.53 5.8 3.07;当溶质也具有挥发性时,加入溶质后,溶液沸点的变化比较复杂,有可能上升,也可能下降. 若溶质的挥发性较高,溶液的沸点将下降;若溶质的挥发性较低,溶液的沸点将升高.;四、溶液的渗透压;五、电解质溶液理论;电解质可分为强电解质和弱电解质两类。 在水溶液中能完全解离成离子的化合物就是强电解质。例如 Na+Cl- Na+ + Cl- (离子型化合物) HCl H++ Cl- (强极性分子) 弱电解质在水溶液中只能部分解离成离子的化合物。例如： HAc H+ + Ac-;解离度：达解离平衡时，已解离的分子数和分子总数之比。单位为一，可以百分率表示。 通常0.1 mol·kg-1溶液中，强电解质α30%；弱电解质α5%.;例 某电解质HA溶液，其质量摩尔浓度b(HA)为0.1 mol·kg-1，测得此溶液的△Tf为0.19℃，求该物质的解离度。 解 设HA的解离度为α， HA(aq) H+(aq) +A-(aq) 平衡时/mol·kg-1 0.1-0.1α 0.1α 0.1α [HA]+[H+]+[A-]=0.1(1+α) mol·kg-1 根据△Tf=Kfb 0.19 K=1.86 K·kg·mol-1×0.1(1+α) mol·kg-1 α = 0.022 = 2.2%;强电解质溶液理论要点 电解质离子相互作用，离子氛存在，致使离子间相互作用而互相牵制，表观解离度不是100%。;离子的活度和活度因子 活度：离子的有效浓度(表观浓度)小于理论浓度，有效浓度的值就是活度aB。 活度因子： γB称为溶质B的活度因子。 离子的活度 aB = γB·bB/bO bθ为标准态的浓度(即1 mol·kg-1)。;由于离子的表观浓度小于理论浓度，一般 γB 1 当溶液中的离子浓度很小，且离子所带的电荷数也少时，活度接近浓度，即 γB≈1。 溶液中的中性分子也有活度和浓度的区别，不过不象离子的区别那么大，所以，通常把中性分子的活度因子视为1。 对于弱电解质溶液，因其离子浓度很小，一般可以把弱电解质的活度因子也视为1。;离子的平均活度因子γ± 1-1价型电解质的离子平均活度因