無機(jī)與分析化學(xué)：第一章 溶液理論

*第一章溶液理論教學(xué)要點(diǎn)掌握溶液濃度的幾種表示方法2.

了解稀溶液的通性及應(yīng)用*

溶液是由一種或多種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所形成的均勻、穩(wěn)定的混合體系。

第一章溶液理論§1-1溶液濃度表示方法§1-2稀溶液的通性溶液的特性：均勻性；無沉淀；組分皆以分子或離子狀態(tài)存在。

按照物質(zhì)的狀態(tài)分類：氣體溶液、液體溶液、固體溶液

按導(dǎo)電性溶液可分為：電解質(zhì)溶液、非電解質(zhì)溶液*§1-1溶液濃度的表示方法1、物質(zhì)的量濃度

單位體積內(nèi)物質(zhì)B的物質(zhì)的量，叫做溶液物質(zhì)的量濃度國際單位：mol.m-3，常用單位：mol.L-1使用物質(zhì)的量單位mol時，必須標(biāo)明物質(zhì)的基本單元所以溶液物質(zhì)的量濃度也必須注明物質(zhì)的基本單元例如：c(2KMnO4)=1.0

mol.L-1

或

c(KMnO4)=2.0

mol.L-1*2、質(zhì)量摩爾濃度

單位質(zhì)量溶劑中物質(zhì)B的物質(zhì)的量，叫做物質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度國際單位：mol.kg-1§1-1溶液濃度的表示方法*3、摩爾分?jǐn)?shù)B的物質(zhì)的量與混合物的物質(zhì)的量之比，叫做物質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù)4、質(zhì)量分?jǐn)?shù)B的質(zhì)量與混合物的質(zhì)量之比，叫做物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)§1-1溶液濃度的表示方法*例：已知濃硫酸密度1.84g.mL-1,質(zhì)量分?jǐn)?shù)96.0%，求物質(zhì)的量濃度§1-1溶液濃度的表示方法例：求質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaCl水溶液中溶質(zhì)和溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)。解：100g溶液中有10克NaCl，90克水*溶液有兩大類性質(zhì):

與溶液中溶質(zhì)的本性有關(guān),如顏色、密度、酸堿性、導(dǎo)電性；與溶質(zhì)的本性無關(guān)，而與溶液中溶質(zhì)的獨(dú)立質(zhì)點(diǎn)數(shù)有關(guān)。如凝固點(diǎn)、沸點(diǎn)、蒸氣壓等。難揮發(fā)的非電解質(zhì)的稀溶液的依數(shù)性：只與溶液的濃度有關(guān)，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。包括：蒸氣壓下降、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)下降及滲透壓等§1-2稀溶液的通性*§1-2稀溶液的通性1、液體的蒸發(fā)和蒸氣壓液體分子也與氣體一樣在不停的運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動速度足夠大時，分子就可以克服分子間的引力，逸出液面而氣化。這種液體表面氣化現(xiàn)象叫蒸發(fā)。在液面上的氣態(tài)分子叫蒸氣。一定溫度下液體與其蒸氣處于動態(tài)平衡時的這種氣體稱為飽和蒸氣，它的壓力稱飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。

*

液體的蒸氣壓是液體的重要性質(zhì)，它與液體本性和溫度有關(guān)，與液體量的多少和在液體上方蒸氣體積無關(guān)。同一溫度下，不同液體有不同的蒸氣壓；同一種液體，溫度不同時蒸氣壓也不同。§1-2稀溶液的通性1、液體的蒸發(fā)和蒸氣壓*2、蒸氣壓下降§1-2稀溶液的通性*

溶液的蒸氣壓比純?nèi)軇┑?，溶液濃度越大，蒸氣壓下降越多。拉烏爾定律?/p>

(1887年，法國物理學(xué)家)

在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑恼魵鈮撼艘匀軇┑哪柗謹(jǐn)?shù)

P：溶液的蒸氣壓；純?nèi)軇┑恼魵鈮?；溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)2、蒸氣壓下降§1-2稀溶液的通性*溶液的蒸汽壓下降：在同一溫度下，純?nèi)軇┱羝麎毫εc溶液蒸汽壓力之差，叫做溶液的蒸汽壓下降。2、蒸氣壓下降P：溶液的蒸氣壓；純?nèi)軇┑恼魵鈮?；溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)；溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)§1-2稀溶液的通性*2、蒸氣壓下降§1-2稀溶液的通性*溶液蒸汽壓下降的原因由于溶解了難揮發(fā)的溶質(zhì)，溶劑的一部分表面或多或少地被溶質(zhì)的微粒所占據(jù)，從而使單位時間內(nèi)從溶液中蒸發(fā)出的溶劑分子數(shù)減少，即溶劑的蒸發(fā)速率變小，因此，難揮發(fā)溶質(zhì)的溶液的蒸汽壓低于純?nèi)軇┑恼羝麎骸?、蒸氣壓下降§1-2稀溶液的通性例題1、在1000g水中，應(yīng)加入多少克尿素(CO(NH2)2)，才能使配得的溶液在25℃時的蒸氣壓比純水蒸氣壓降低0.2kPa？（已知25℃時，純水蒸氣壓為3.17kPa）解：由題意知p

=0.2kPap*=3.17kPa設(shè)應(yīng)加入m克尿素，則：x1=m/60+m/601000/18把以上數(shù)據(jù)代入p=p*x1即0.2=3.17×m/60+m/601000/18m=224.5g所以應(yīng)加入224.5克尿素*溶液的沸點(diǎn)升高Kb：溶劑沸點(diǎn)上升常數(shù)，決定于溶劑的本性

bB:溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度3．沸點(diǎn)上升

溶液的沸點(diǎn)上升：由于溶液的蒸汽壓下降，為了使蒸汽壓與外界壓力相等，必須升高溶液溫度，因此沸點(diǎn)上升?！?-2稀溶液的通性*§1-2稀溶液的通性*4．凝固點(diǎn)下降溶液的凝固點(diǎn)下降：由于蒸汽壓下降，在原來的凝固溫度時，蒸汽壓不再等于固態(tài)純?nèi)軇┑恼羝麎?，只有降低溫度，使溶液蒸汽壓與固態(tài)純?nèi)軇┑恼羝麎合嗟?，形成新的凝固溫度，這個溫度比原來凝固溫度低，所以稱為凝固點(diǎn)下降?！?-2稀溶液的通性*Kf：溶劑凝固點(diǎn)降低系數(shù)b：溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度。4．凝固點(diǎn)下降§1-2稀溶液的通性例題1要防止1000g水在零下8℃結(jié)冰，至少加入多少克蔗糖(C6H12O6)解：設(shè)應(yīng)加入x克蔗糖，則由：∴1.86K·kg·mol-1×x/1801000g×10-3解得

x≥774.19g≥8K≥8K例題2、已知下列兩種溶液具有相同的凝固點(diǎn)，溶液①為1.5g尿素(CO(NH2)2)溶在200g水中得到，溶液②為21.38g某未知物溶在1000g水中得到，求未知物的摩爾質(zhì)量。設(shè)未知物的摩爾質(zhì)量為M解：對于溶液①有：==對于溶液②有：由于兩種溶液有相同的凝固點(diǎn)，所以Tf1=Tf2解得

M=171g·mol-1例題*5．滲透壓

如圖所示，在半透膜左邊放溶劑，右邊放溶液。只有溶劑能透過半透膜。由于在單位時間內(nèi)，溶劑分子進(jìn)入溶液的數(shù)目大于溶液內(nèi)溶劑分子進(jìn)入溶劑的數(shù)目，溶液液面升高。§1-2稀溶液的通性*

要使膜內(nèi)液面相等，必須在右邊施加額外壓力，達(dá)到滲透平衡。這個額外施加的壓力就定義為滲透壓