第3章 水化学与水污染.pptx

; 溶液：由溶质和溶剂组成。凡两种以上的物质混和形成的均匀稳定的分散系统，叫做溶液。 气体溶液、固体溶液、液体溶液 由不同的溶质和水或其他溶剂组成的溶液有不同的性质。 溶液的形成伴随着能量、体积、颜色的变化等，是由溶液的本性决定的。溶液的另外一些性质，如蒸气压、沸点、凝固点等与溶质的本性无关，只与溶质的数量有关，称为溶液的依数性。;组成的标度 —— 溶剂A + 溶质B 1. 质量摩尔浓度m： 1 kg溶剂中所含溶质的物质的量，SI单位mol·kg-1 mB = nB/wA nB —溶质B的物质的量，单位为mol。 wA—溶剂的质量，单位为kg。 ;;§ 3.1 溶液的通性;一、非电解质稀溶液的通性 稀溶液的依数性定律： 难挥发的非电解质稀溶液的性质只与溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关。 这些性质包括：溶液的蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降及溶液渗透压等。; 在液体中，靠近液面的具有高能量的分子克服了周围分子对它的引力而从液面逸出，这就是蒸发或气化作用。 蒸发或气化的结果是使液体的温度降低了，因为高能量分子的逸失使液体中剩余分子的平均动能降低，周围环境及时向液体传递热量使该液体的温度保持恒定，使高能量分子的个数得以恢复，蒸发过程就可以继续进行直到液体全部蒸发完全。 ;1．溶液的蒸气压下降 蒸气压 ;(2) 蒸气压下降;如实验测定，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。; 对于稀溶液，溶剂物质的量nA 远远大于溶质物质的量nB ，即nA ?? nB ;(3) 蒸气压下降的应用; 液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度称为该液体的沸点。在此温度下，气化在整个液体中进行，产生气泡，称之为液体的沸腾。在低于此温度下的气化，仅限于在液体表面上进行，不会产生气泡，这是蒸发。; 在沸腾时液体的温度恒定不变。液体的沸点随外界气压而变，外界气压升高，液体的沸点升高；外界气压降低，液体的沸点也随之下降。当外界气压为101.325 kPa (1atm)时，液体的沸点称为正常沸点。;kbp: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。其单位为K·kg·mol-1。 可以理解为：溶液的浓度m = 1 mol · kg-1时的溶液沸点升高值。 ;;凝固点：某纯物质液体蒸气压和它的固相蒸气压相等时的温度称为该物质的凝固点。或液态纯物质与其固态纯物质平衡共存的温度。;① 测定分子的相对摩尔质量 以凝固点下降应用较多 ∵kfp＞kbp，ΔTfp＞ΔTbp 实验误差较小，且凝固时有结晶析出，易于观察。 当溶质的相对摩尔质量MB很大时，由于ΔTf 太小，准确性差, 因此只适用于MB较大的情况。;③ 冷冻剂工作原理 工业冷冻剂：如在冰水中加氯化钙固体,由于溶液中水的蒸气压小于冰的蒸气压,使冰迅速熔化而大量吸热,使周围物质的温度降低。 食盐-冰 [30g NaCl + 100g H2O(s)] -22℃ CaCl2-冰 [42.5g CaCl2 + 100g H2O(s)] -55℃;(1) 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。 若被半透膜隔开的两边溶液的浓度不等（即单位体积内溶剂的分子数不等），则可发生渗透现象。溶剂透过半透膜进入溶液的趋向取决于溶液浓度的大小，溶液浓度大，渗透趋向大。;渗透现象——溶剂通过半透膜进入溶液或溶剂从稀溶液通过半透膜进入浓溶液的现象（单向扩散）;(2) 溶液的渗透压： 由于半透膜两边的溶液单位体积内水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。 在一定温度下，渗透压只和一定体积中所含溶质的粒子数成正比，即与溶质的浓度成正比，而与溶质的本性无关。; 与理想气体方程无本质联系。 Π－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；m－质量摩尔浓度； T－温度； R = 8.314 J · mol-1 · K-1; 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。;测定分子的相对摩尔质量 渗透压有较大数值，容易测定，因此可以准确测定化合物的相