第二章-非電解質(zhì)稀溶液-中醫(yī)藥專業(yè)無機(jī)化學(xué)課件

第二章非電解質(zhì)稀溶液一、溶液二、非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性

第二章非電解質(zhì)稀溶液一、溶液二、非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性一、溶液1.定義：一種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)中形成的穩(wěn)定體系叫做溶液。液態(tài)溶液：鹽水、糖水、酒精等氣態(tài)溶液：空氣固態(tài)溶液：合金

一、溶液1.定義：一種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)中形成2.溶液濃度的表示方法a.質(zhì)量摩爾濃度單位:mol·kg-1b.物質(zhì)的量濃度單位:mol.dm-32.溶液濃度的表示方法a.質(zhì)量摩爾濃度第二章-非電解質(zhì)稀溶液-中醫(yī)藥專業(yè)無機(jī)化學(xué)課件第二章-非電解質(zhì)稀溶液-中醫(yī)藥專業(yè)無機(jī)化學(xué)課件【例1】10.00cm3

NaCl飽和溶液質(zhì)量為12.003g，將其蒸干后得NaCl3.173g。計算：1.NaCl的溶解度s；2.NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ωNaCl3.溶液的物質(zhì)的量濃度CNaCl；4.NaCl的質(zhì)量摩爾濃度bNaCl；5.NaCl及水的摩爾分?jǐn)?shù)xNaCl和xH2O；【例1】10.00cm3NaCl飽和溶液質(zhì)量為解：1.據(jù)溶解度計算公式：S=35.93g

2.ωNaCl

==0.2644

3.CNaCl

==5.42mol·L-1

解：1.據(jù)溶解度計算公式：S=35.93g2.ω4.bNaCl==6.14mol·kg-1

5.

=0.099

1-

=0.901

4.bNaCl==6.14mol·kg-15.=二、非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性

稀溶液有這樣一組性質(zhì)，這些性質(zhì)的大小只決定于稀溶液中溶質(zhì)的濃度而與溶質(zhì)的本性無關(guān)，即只依賴于溶質(zhì)離子的數(shù)目，稱為依數(shù)性。二、非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性稀溶液有這樣一組性質(zhì)，1.溶液的蒸氣壓下降2.溶液的沸點(diǎn)升高

3.溶液的凝固點(diǎn)降低

4.溶液的滲透壓

1.溶液的蒸氣壓下降2.溶液的沸點(diǎn)升高3.溶液的凝固蒸發(fā)(evaporation)液相→氣相氣相→液相凝結(jié)(condensation)1.溶液的蒸氣壓下降蒸發(fā)(evaporation)液相→氣相氣相→液相凝結(jié)(c飽和蒸氣壓

在一定溫度下，當(dāng)液相蒸發(fā)的速率與氣相凝結(jié)的速率相等時，液相和氣相達(dá)到平衡，此時，蒸汽所具有的壓力稱為該溫度下的飽和蒸汽壓，簡稱蒸汽壓。

符號：p單位：帕斯卡（Pa

或kPa)

H2O(l)H2O(g)飽和蒸氣壓在一定溫度下，當(dāng)液相蒸發(fā)的速率a.蒸汽壓與液體的本性有關(guān)，一定溫度下純凈物質(zhì)有一定的蒸汽壓，不同物質(zhì)有不同的蒸汽壓。說明：a.蒸汽壓與液體的本性有關(guān)，一定溫度下純凈說明：b.蒸汽壓與溫度有關(guān)。溫度升高蒸汽壓增大。表2－1不同溫度下水的蒸汽壓T/K

p/kPa

T/K

p/kPa

2732782832933033133230.61060.87191.22792.33854.24237.375412.333633334335336337342319.918335.157447.342670.1001101.3247476.0262b.蒸汽壓與溫度有關(guān)。溫度升高蒸汽壓增大。表2－1c.無論是固體還是液體，相同溫度下蒸汽壓大的為易揮發(fā)性物質(zhì)，蒸汽壓小的為難揮發(fā)性物質(zhì)。c.無論是固體還是液體，相同溫度下蒸汽壓大的蒸氣壓下降

實(shí)驗(yàn)證明：在相同溫度下，當(dāng)把不揮發(fā)的非電解質(zhì)溶入溶劑形成稀溶液后，稀溶液的蒸氣壓比純?nèi)軇┑恼魵鈮旱停@種現(xiàn)象稱為溶液的蒸氣壓下降。蒸氣壓下降實(shí)驗(yàn)證明：在相同溫度下，當(dāng)把圖2－2純?nèi)軇┖腿芤赫舭l(fā)－凝聚示意圖

純?nèi)軇┤芤簣D2－2純?nèi)軇┖腿芤赫舭l(fā)－凝聚示意圖純?nèi)軇﹫D2-3純?nèi)軇┡c溶液蒸汽壓曲線圖2-3純?nèi)軇┡c溶液蒸汽壓曲線拉烏爾定律

P=PAΘxA

在一定溫度下，稀溶液的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑恼魵鈮号c溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)的乘積。ΔP=PAΘxB

拉烏爾定律也可以這樣描述：“在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降值與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。拉烏爾定律P=PAΘxA

此式表示：“在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液蒸氣壓的下降值，近似地與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比。”△pA=K·bB此式表示：“在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液蒸氣例2:已知異戊烷C5H12的摩爾質(zhì)量M=72.15g·mol-1，在20.3℃的蒸氣壓為77.31kPa。現(xiàn)將一難揮發(fā)性非電解質(zhì)0.0697g溶于0.891g異戊烷中，測得該溶液的蒸氣壓降低了2.32kPa。試求:

①異戊烷為溶劑時拉烏爾定律中的常數(shù)K；②加入的溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。解:例2:已知異戊烷C5H12的摩爾質(zhì)量M=72.15g所以對于異戊烷有:K=pΘMA=77.31kPa×72.15g·mol-1=5578kPa·g·mol-1=5.578kPa·kg·mol-1所以對于異戊烷有:2.

溶液的沸點(diǎn)升高

沸點(diǎn)：液體的蒸氣壓等于外界壓力時的溫度當(dāng)外壓為101.325Kpa時的沸點(diǎn)稱為正常沸點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)表明:難揮發(fā)非電解質(zhì)溶液的沸點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)。這一現(xiàn)象稱為溶液的沸點(diǎn)升高

即:△Tb=Tb－Tb*注：△Tb表示溶液的沸點(diǎn)升高值；Tb表示溶液的沸點(diǎn)；

Tb*表示純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)；2.溶液的沸點(diǎn)升高沸點(diǎn)：液體的蒸氣壓等于外界壓力時的溫根本原因：蒸汽壓下降p溶液<p純?nèi)軇?溶液的沸點(diǎn)升高示意圖Tb*Tb溶劑溶液溫度

ppokpa

蒸氣壓△p△TbB101.3kpaAB’根本原因：蒸汽壓下降p溶液<p純?nèi)軇?溶液的沸點(diǎn)升拉烏爾根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到如下的關(guān)系式：Kb是溶劑的沸點(diǎn)升高常數(shù)；bB是溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度?！鱐b=Kb·bB

此式表示：“難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的沸點(diǎn)升高值近似地與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)?！崩瓰鯛柛鶕?jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到如下的關(guān)系式：幾種溶劑的沸點(diǎn)和沸點(diǎn)升高系數(shù)溶劑kb/(K·kg·mol－1)水373.150.512乙酸391.053.07苯353.252.53四氯化碳349.874.95氯仿334.353.85乙醚307.852.02乙醇315.551.22幾種溶劑的沸點(diǎn)和沸點(diǎn)升高系數(shù)溶劑kb/(K·kg3.溶液的凝固點(diǎn)降低在101.325Kpa下，純液體和它的固相平衡共存時的溫度就是該液體的正常凝固點(diǎn)。在此溫度，液相蒸氣壓與固相蒸氣壓相等。3.溶液的凝固點(diǎn)降低在101.325Kpa下，第二章-非電解質(zhì)稀溶液-中醫(yī)藥專業(yè)無機(jī)化學(xué)課件

根據(jù)拉烏爾定律，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的凝固點(diǎn)降低值近似地與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)?！鱐f=Kf·bB注：△Tf表示溶液的凝固點(diǎn)降低值；Kf表示溶液的凝固點(diǎn)降低常數(shù)；

根據(jù)拉烏爾定律，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的【例3】有一糖水溶液，在101.3Kpa下，它的沸點(diǎn)升高了1.02K，問它的凝固點(diǎn)是多少？解：

已知水溶液的

【例3】有一糖水溶液，在101.3Kpa下，它的沸點(diǎn)升高了1即

∴Tfˊ=273-3.71=269.29K即∴Tfˊ=273-3.71=269.29Ka.可以測定溶質(zhì)的相對分子量。沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低的用途：a.可以測定溶質(zhì)的相對分子量。沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低的用途：

【例4】現(xiàn)有兩種溶液，一種是1.50g尿素[CO(NH2)2]溶解在200g水中，另一種是42.8g未知物溶于1000g水中，這兩種溶液在同一溫度結(jié)冰，求這個未知物的摩爾質(zhì)量M解：已知尿素的摩爾質(zhì)量為60g/mol，設(shè)未知物的摩爾質(zhì)量為M【例4】現(xiàn)有兩種溶液，一種是1.50g尿素[CO(NH2根據(jù)公式：根據(jù)公式：由題意知：△Tf

(尿素)=△Tf(未知物)由題意知：△Tf(尿素)=△Tf(未知物)b.利用凝固點(diǎn)降低的性質(zhì)，用鹽和冰的混合物作冷卻劑。例如采用NaCl和冰，溫度可以降到–22oC，用CaCl2·2H2O和冰，溫度可以降到–55oC。b.利用凝固點(diǎn)降低的性質(zhì)，用鹽和冰的混合物例如4.溶液的滲透壓滲透現(xiàn)象和滲透壓力示意圖4.溶液的滲透壓滲透現(xiàn)象和滲透壓力示意圖

半透膜兩邊的水位差所表示的靜壓稱為溶液的滲透壓。滲透壓是為了阻止溶劑分子滲透而必須在溶液上方所需要施加的最小額外壓力。溶液濃度越大，其滲透壓越大。半透膜兩邊的水位差所表示的靜壓滲透壓產(chǎn)生滲透現(xiàn)象必要條件:1.半透膜的存在；2.膜兩側(cè)單位體積內(nèi)溶劑分子數(shù)不相等。滲透的方向：純?nèi)軇┤芤合∪芤簼馊芤寒a(chǎn)生滲透現(xiàn)象必要條件:1.半透膜的存在；2.膜兩側(cè)單位體積

1886年范托夫(Van’tHoff)指出：“非電解質(zhì)稀溶液的滲透壓與溶液的濃度和溫度的關(guān)系同理想氣體狀態(tài)方程式一致”。1886年范托夫(Van’tHo其中Π是滲透壓（kPa）；

T是熱力學(xué)溫度（K）；V是溶液的體積（L）；cB是溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度（mol·L-1）；R是氣體摩爾常數(shù)，R=8.314KPa·mol·K-1對于極稀溶液bB≈cB其中Π是滲透壓（kPa）；對于極稀溶液bB≈cB從上式可以看出：難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的滲透壓，在一定體積和溫度下，與溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。從上式可以看出：難揮發(fā)非電解質(zhì)(a)在生理鹽水中(b)在低滲NaCl溶液中(c)在高滲NaCl溶液中紅細(xì)胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)示意圖(a)在生理鹽水中(b)在低【例5】淚水的凝固點(diǎn)為272.48K，求淚水的滲透濃度以及在310K時的滲透壓。

解：設(shè)淚水為極稀溶液，所以bB

CB已知水的Tf=1.86∴淚水的凝固點(diǎn)降低值：⊿Tf=273-272.48=0.52K⊿Tf=KfbB

【例5】淚水的凝固點(diǎn)為272.48K，求淚水的滲透濃度以及在第二章-非電解質(zhì)稀溶液-中醫(yī)藥專業(yè)無機(jī)化學(xué)課件1、1.00克非電解質(zhì)溶于20.0克水中，測定冰點(diǎn)是-0.50℃，該非電解質(zhì)的相對分子量是（

）（Kf＝1.86）

(A)1.86/(0.50×0.20)(B)1.86/(0.50×