溶液solution

1、1溶液（solution） 廣義地說，兩種或兩種以上物質(zhì)彼此以分子或離子狀態(tài)均勻混合所形成的體系稱為溶液。 溶液以物態(tài)可分為氣態(tài)溶液、固態(tài)溶液和液態(tài)溶液。根據(jù)溶液中溶質(zhì)的導(dǎo)電性又可分為電解質(zhì)溶液和非電解質(zhì)溶液。 本章主要討論液態(tài)的非電解質(zhì)溶液。24.1引言溶劑（solvent）和溶質(zhì)（solute） 如果組成溶液的物質(zhì)有不同的狀態(tài)，通常將液態(tài)物質(zhì)稱為溶劑，氣態(tài)或固態(tài)物質(zhì)稱為溶質(zhì)。 如果都是液態(tài)，則把含量多的一種稱為溶劑，含量少的稱為溶質(zhì)。34.1引言混合物（mixture） 多組分均勻體系中，溶劑和溶質(zhì)不加區(qū)分，各組分均可選用相同的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，使用相同的經(jīng)驗(yàn)定律，這種體系稱為混合物，也可分為氣態(tài)混

2、合物、液態(tài)混合物和固態(tài)混合物。44.2 溶液組成的表示法 在液態(tài)的非電解質(zhì)溶液中，溶質(zhì)B的濃度表示法主要有如下四種：物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（摩爾分?jǐn)?shù))xB質(zhì)量分?jǐn)?shù)wB溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度（molaity） mB物質(zhì)的量濃度 cB5物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（摩爾分?jǐn)?shù))xB質(zhì)量分?jǐn)?shù)wB4.2 溶液組成的表示法64.2 溶液組成的表示法溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度（molaity） mB 溶質(zhì)B的物質(zhì)的量與溶劑A的質(zhì)量之比稱為溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度，單位是 。這個(gè)表示方法的優(yōu)點(diǎn)是可以用準(zhǔn)確的稱重法來配制溶液，不受溫度影響，電化學(xué)中用的很多。74.2 溶液組成的表示法 溶質(zhì)B的物質(zhì)的量與溶液體積V的比值稱為溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度，或稱

3、為溶質(zhì)B的濃度，單位是 ，但常用單位是 。物質(zhì)的量濃度 cB84.3 稀溶液中的兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律拉烏爾定律（Raoults Law）1887年，法國(guó)化學(xué)家Raoult從實(shí)驗(yàn)中歸納出一個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律：在定溫下，在稀溶液中，溶劑的蒸氣壓等于純?nèi)軇┱魵鈮?乘以溶液中溶劑的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) ，用公式表示為：如果溶液中只有A，B兩個(gè)組分，則拉烏爾定律也可表示為：溶劑蒸氣壓的降低值與純?nèi)軇┱魵鈮褐鹊扔谌苜|(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)。9使用拉烏爾定律必須注意：1. 使用拉烏爾定律計(jì)算溶劑的蒸氣壓時(shí)，溶劑的摩爾質(zhì)量應(yīng)采用其呈氣態(tài)時(shí)的摩爾質(zhì)量，而不考慮分子的締合等因素。4.3 稀溶液中的兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律2. 拉烏爾定律要求溶質(zhì)為非揮發(fā)性溶質(zhì)

4、；拉烏爾定律一般只使用于非電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液中的組分因存在電離現(xiàn)象，故拉烏爾定律不在使用。104.3 稀溶液中的兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律亨利定律（Henrys Law）1803年英國(guó)化學(xué)家Henry根據(jù)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出另一條經(jīng)驗(yàn)定律：在一定溫度和平衡狀態(tài)下，氣體在液體里的溶解度（用物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x表示）與該氣體的平衡分壓p成正比。用公式表示為： 或 式中 稱為亨利定律常數(shù)，其數(shù)值與溫度、壓力、溶劑和溶質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。若濃度的表示方法不同，則其值亦不等，即：11使用亨利定律應(yīng)注意： c)溶質(zhì)在氣相和在溶液中的分子狀態(tài)必須是相同的，即溶液中溶質(zhì)的濃度是與氣相分子狀態(tài)相同的溶解態(tài)的濃度。如HCl,在氣相為HCl分子，

5、在液相為H+, Cl-，則亨利定律不適用。 b)式中p為該氣體的分壓。對(duì)于混合氣體，在總壓不大時(shí)，亨利定律分別適用于每一種氣體4.3 稀溶液中的兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律12宏觀上：若溶液中的任一組分在全部濃度范圍內(nèi)都嚴(yán)格服從Raoult定律的溶液。例如，A和B形成理想溶液，則 4.4 理想液態(tài)混合物微觀上：從分子模型上講，各組分分子的大小及作用力，彼此相似，當(dāng)一種組分的分子被另一種組分的分子取代時(shí)，沒有能量的變化或空間結(jié)構(gòu)的變化。混合過程僅僅是幾種物質(zhì)發(fā)生分子級(jí)大小的相互分散。 13模型：必須清楚：嚴(yán)格意義上的理想溶液只是一種抽象的模型，實(shí)際是不存在的，但在實(shí)際上，有許多體系都極接近于理想溶液。如 光學(xué)異

6、構(gòu)體、同位素化合物（H2O-D2O）的混合物、立體異構(gòu)體(對(duì)、鄰或間二甲苯)的混合物、緊鄰?fù)滴铮妆?乙苯，甲醇-乙醇）的混合物都可以近似算作理想溶液。 4.4 理想液態(tài)混合物144.4 理想液態(tài)混合物例1：已知20時(shí)，CH3OH和C2H5OH的飽和蒸汽壓分別為11826Pa和5933Pa。計(jì)算在20時(shí)， CH3OH和C2H5OH以相同質(zhì)量混合構(gòu)成理想溶液的氣、液平衡組成。解：設(shè)甲醇與乙醇均為1克，則：液相：X甲=0.59X乙=1 - 0.59 = 0.4115例2 在101.325kPa、80時(shí)，有一苯與甲苯組成的溶液達(dá)到沸騰，該溶液可是為理想溶液，試計(jì)算該混合物的液相組成和氣相組成。已知

7、80時(shí)，純苯和甲苯的飽和蒸汽壓分別為P*苯=116.922kPa，P*甲苯=45.995kPa4.4 理想液態(tài)混合物？16解題要點(diǎn)：1、沸騰時(shí)溶液的蒸汽總壓等于環(huán)境的外壓；P= P苯+ P甲苯2、液相組成由拉烏爾定律求得；3、氣相組成由分壓定律求得。 4.4 理想液態(tài)混合物17P=P*苯X苯+P*甲苯X甲苯X苯=1- X甲苯所以,X苯=0.78由分壓定律得， Y苯= P*苯X苯/P=0.9 18練習(xí)： 80時(shí)純苯的蒸汽壓為100kPa,純甲苯的蒸汽壓為38.7kPa，兩液體可形成理想溶液，若有苯-甲苯的氣、液平衡混合物， 80時(shí)氣相中苯的摩爾分?jǐn)?shù)Y=0.3，求液相的組成。答案見下頁19Y苯= P*苯X苯/P = =0.3X苯=0.1423, X甲苯=0.8577204.5 稀溶液的依數(shù)性214.5 稀溶液的依數(shù)性22 稱為凝固點(diǎn)降低系數(shù)，單位 為非電解質(zhì)溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度，單位：這里的凝固點(diǎn)是指純?nèi)軇┕腆w析出時(shí)的溫度。常用溶劑的 值有表可查。用實(shí)驗(yàn)測(cè)定 值，查出 ，就可計(jì)算溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。