無機(jī)化學(xué)筆記第一章氣體和稀溶液(詳細(xì)版)

1、精選第一章 氣體和稀溶液一、混合氣體的分壓定律1、抱負(fù)氣體的狀態(tài)方程A、抱負(fù)氣體：氣體分子本身的體積可以忽視、分子間沒有作用力的氣體。抱負(fù)氣體實(shí)際并不存在。當(dāng)實(shí)際氣體處于低壓（100kPa）、高溫（273K）時(shí)，可近似處理成抱負(fù)氣體。B、狀態(tài)方程：，其中R為氣體摩爾常數(shù)，標(biāo)況下，由狀態(tài)方程可知拓展：其中的單位為，故的單位即功的單位，為一種體積功。2、混合氣體的分壓定律A、內(nèi)容：混合氣體的總壓等于各組分氣體的分壓之和。B、數(shù)學(xué)表達(dá)式：，式中，為混合氣體的總壓，為組分氣體的分壓。 依據(jù)抱負(fù)氣體狀態(tài)方程，有 而總壓 故由得到 式中稱為組分氣體的摩爾分?jǐn)?shù)。 混合氣體中組分氣體的分體積等于該組分氣體單獨(dú)

2、存在并具有與混合氣體相同溫度和壓強(qiáng)時(shí)具有的體積。由抱負(fù)氣體狀態(tài)方程易知 式中稱為組分氣體的體積分?jǐn)?shù)。代入得二、非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性稀溶液的蒸汽壓下降、稀溶液的沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)降低、稀溶液的滲透壓力量等。質(zhì)點(diǎn)個(gè)數(shù)依數(shù)性1、五種常見的溶液濃度表示方法（以下表達(dá)式中，表示溶質(zhì)，A表示溶劑）物質(zhì)的量濃度： 單位為質(zhì)量分?jǐn)?shù)：質(zhì)量摩爾濃度：溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量除以溶劑的質(zhì)量稱為溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度，用符號(hào)表示，單位為。表達(dá)式為摩爾分?jǐn)?shù)：組分的物質(zhì)的量與混合物總物質(zhì)的量之比稱為組分的摩爾分?jǐn)?shù)。用符號(hào)表示，單位為1。表達(dá)式為對(duì)于由和兩種物質(zhì)組成的混合物，易知質(zhì)量濃度： 其單位是或2、稀溶液的依數(shù)性只與溶質(zhì)的微

3、粒數(shù)有關(guān)而與溶質(zhì)的本性無關(guān)的性質(zhì)（一）稀溶液的蒸汽壓下降(核心性質(zhì))在肯定溫度下，將純液體引入真空、密閉容器中，當(dāng)液體的蒸發(fā)與分散速率相等時(shí)，液面上方的蒸汽所產(chǎn)生的壓力稱為該液體的飽和蒸氣壓，簡(jiǎn)稱蒸氣壓。記作：，單位：Pa或kPa。a、同一種液體，溫度上升，蒸氣壓增大；b、相同溫度下，不同液體蒸氣壓不同；c、當(dāng)液體的蒸氣壓等于外界大氣壓時(shí)，液體沸騰，此時(shí)的溫度稱為該液體的沸點(diǎn)。在溶劑中溶入少量難揮發(fā)的溶質(zhì)后，一部分液面被溶質(zhì)分子占據(jù)，在單位時(shí)間內(nèi)從液面逸出的溶劑分子數(shù)削減相應(yīng)地削減。當(dāng)在肯定溫度下達(dá)到平衡時(shí)，溶液的蒸氣壓必定小于純?nèi)軇┑恼魵鈮海@種現(xiàn)象稱為溶液的蒸氣壓下降。當(dāng)溶劑或溶液與蒸氣實(shí)

4、現(xiàn)平衡時(shí)，若使蒸氣壓小于其飽和蒸氣壓，平衡右移，液體汽化；若使蒸氣壓大于其飽和蒸氣壓，平衡左移，氣體液化。閱歷公式： 式中，為稀溶液的蒸氣壓，為溶劑的蒸氣壓，為溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)。由于，故有 。 結(jié)合可得 （*）（*）式表明，在肯定溫度下，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，這一結(jié)論稱為拉烏爾定律。它僅適用于難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液。在稀溶液中，由于，因此，則有代入（*）式得， 在肯定溫度下，溶劑的蒸氣壓和摩爾質(zhì)量均為常量，所以也為常量。上式表明，在肯定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降值與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比。這是拉烏爾定律的另一表達(dá)形式。稀溶液的蒸氣壓下降，對(duì)植物的

5、抗旱具有重要意義。（二）稀溶液的沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)降低試驗(yàn)表明，溶液的沸點(diǎn)總是高于相應(yīng)的純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)，這一現(xiàn)象稱為溶液的沸點(diǎn)上升，用表示。溶液沸點(diǎn)上升的緣由是溶液的蒸氣壓低于純?nèi)軇┑恼魵鈮骸Ｈ鐖D所示，表示純?nèi)軇┧恼魵鈮海硎鞠∪芤旱恼魵鈮?。由圖可知，溶液的蒸氣壓低于相同溫度時(shí)純?nèi)軇┧恼魵鈮?。純?nèi)軇┧恼魵鈮旱扔谕饨鐗毫r(shí)，對(duì)應(yīng)的溫度是純水的沸點(diǎn)。此溫度下，溶液的蒸氣壓小于，當(dāng)溫度達(dá)到時(shí)，溶液的蒸氣壓等于外界壓力，溶液才會(huì)沸騰?？梢?，溶液沸點(diǎn)上升的根本緣由是溶液的蒸氣壓下降。圖 溶液的沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)降低依據(jù)拉烏爾定律，溶液沸點(diǎn)上升與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度的關(guān)系為式中，為溶劑的摩爾沸點(diǎn)常數(shù)。由上式

6、可知，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的沸點(diǎn)上升與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。再由質(zhì)量摩爾濃度定義式可知，利用此式可計(jì)算溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。溶液的凝固點(diǎn)（又稱冰點(diǎn)）是指固態(tài)純?nèi)軇┖鸵簯B(tài)溶液平衡時(shí)的溫度。這時(shí)固態(tài)溶劑的蒸氣壓與溶液中溶劑的蒸氣壓相等。如圖所示，是冰的蒸氣壓，點(diǎn)（對(duì)應(yīng)溫度為）是水的凝固點(diǎn)，此時(shí)水、冰蒸氣壓相等，而在該溫度時(shí)溶液的蒸氣壓低于冰的蒸氣壓，冰和水不能平衡共存；降低溫度到時(shí)，溶液的蒸氣壓和冰的蒸氣壓相等，冰和溶液可以共存，就是溶液的凝固點(diǎn)，這一現(xiàn)象稱為溶液的凝固點(diǎn)降低，用表示。蒸氣壓溶液凝固點(diǎn)降低的根本緣由也是溶液的蒸氣壓降低。和沸點(diǎn)上升一樣，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的凝固點(diǎn)

7、降低與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶液的本性無關(guān)。式中的稱為溶劑的摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)。同樣地，可得出溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量計(jì)算公式：留意：A、溶液的凝固點(diǎn)是指剛有溶劑固體析出時(shí)的溫度。但是在試驗(yàn)條件下，觀看溶液的凝固點(diǎn)時(shí)，由于較快速?gòu)?qiáng)制冷卻，就會(huì)消滅過冷現(xiàn)象。因此，適當(dāng)?shù)倪^冷使溶液凝固點(diǎn)的觀看變得相對(duì)簡(jiǎn)潔，但嚴(yán)峻過冷時(shí)會(huì)造成較大的試驗(yàn)誤差，應(yīng)留意調(diào)整冷卻劑溫度和攪拌速度，以防嚴(yán)峻過冷。B、利用溶液沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)降低都可以測(cè)定溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。由于大多數(shù)溶劑的值比值大，因此同一溶液的凝固點(diǎn)降低值比沸點(diǎn)上升值大，故凝固點(diǎn)降低法靈敏度高，試驗(yàn)誤差小，易于觀看。此外，溶液的凝固點(diǎn)降低法是在低溫下進(jìn)行的，不會(huì)引起樣品的變性或破壞。C、溶液凝固點(diǎn)降低的性質(zhì)應(yīng)用：鹽和水的混合物可作冷卻劑，因而被廣泛應(yīng)用到水產(chǎn)品和食品的貯存和運(yùn)輸。（三）稀溶液的滲透壓 滲透壓的定義：將純?nèi)軇┡c溶液用半透膜隔開，為了維持滲透平衡所需要施加于溶液的額外壓力。符號(hào)是，單位為或者。半透膜的存在和膜兩側(cè)單位體積內(nèi)溶劑分子數(shù)不相等是產(chǎn)生滲透現(xiàn)象的兩個(gè)必要條件。滲透的方向總是溶劑分子從純?nèi)軇┫蛉芤?，或?/p>