5.1 稀溶液的依数性（课件）- 《无机化学》同步教学（清华大学版）

第5章 溶液 本章主要内容 5.2 酸碱理论 5.3 弱电解质溶液 5.4 难溶电解质溶液 5.5 配合物溶液 5.1 稀溶液的依数性 5.1 稀溶液的依数性 这些性质只与溶液的浓度（粒子数）有关，而 与溶质的本性无关， 各类非电解质稀溶液具有的共同性质： 溶液： 非电解质溶液 电解质溶液 按溶质类型 按溶质相对含量 稀溶液 浓溶液 蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降及渗透压 这类性质称为稀溶液的依数性。 5.1.1 溶液的蒸汽压下降 1. 饱和蒸气压 蒸发与凝聚是互为可逆的两个过程 大小取决于物质的本性和温度 液体 气体 蒸发 凝聚 饱和蒸气所具有的压力称为该物质的饱和蒸气压 T一定， u凝聚 u蒸发= 可逆过程达到平衡 (相平衡) 相平衡状态为饱和状态 此状态下的蒸气为饱和蒸气 饱和蒸汽压越大，物质越容易挥发 2. 稀溶液的蒸气压下降 一定温度下： (拉乌尔定律数学表达式) 若溶液仅有一种溶质，溶质的摩尔分数为xA ，则 T一定，稀溶液的蒸气压下降和溶质的摩尔分数 成正比 p=pB · xB p=pB (1-xA) p =pB–p = pB · xA —— 拉乌尔定律的另一种表述 对于稀溶液， 对于 1000g 溶剂水, 则有 p = pB·xA= pB m 55.6 令K = pB 55.6 K 是比例常数， 对于不同溶剂，K 值不同 难挥发性的非电解质稀溶液，蒸气压下降数值 只取决于溶剂的本性(K)及溶液的m。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例题5-1 已知293.15 K时水的饱和蒸汽压为2.33 kPa。将17.1g蔗糖（C12H22O11）与3.00g尿素 [CO(NH2)2]分别溶于100g 水中。计算形成溶 液的蒸汽压。 已知蔗糖[C12H22O11]摩尔质量M1为342g·mol-1，[CO(NH2)2]的摩尔质量M2为60.0g·mol-1。 解： m1 = 17.1 342 1000 100 × = 0.500（mol·kg-1） m2 = 3.00 60.0 1000 100 × = 0.500（mol·kg-1） 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 两种溶液中水的摩尔分数相同： 所以两种溶液的蒸汽压均为： = 2.33×0.991 = 2.31 kPa 只要溶液的质量摩尔分数相同，其蒸汽压也相同 p = p ·x H2O 5.1.2 溶液的沸点升高和凝固点降低 冰、水、水溶液的饱和蒸气压图 溶液沸点升高和凝固点降低与溶液的浓度成正比 根本原因： 溶液的蒸气压下降 下降程度： 与溶液的浓度成正比 溶液的沸点升高：　　　　　　　　 　　　　　　 溶液的凝固点降低：　　　　　　　 Kb是溶剂的沸点升高常数， Kf 是凝固点降低常数， m是溶液的质量摩尔浓度。 溶液的沸点升高和凝固点降低与溶液的质量 摩尔浓度成正比，而和溶质的本性无关。 拉乌尔定律的另一种表述： 例题5-2 已知纯苯的沸点是 80.2 ℃，取 2.67 g 萘（C10H8）溶于100g苯中，测得该溶液的沸点 为 80.731 ℃，试求苯的沸点升高常数。 萘的摩尔质量 M = 128g·mol-1 ∵ 得 Kb = 2.546(K·kg·mol-1) 解： ∴ Tb= 80.731-80.2 = 0.531(K) 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例题5-3 冬天，在汽车散热器的水中注入一定量的乙二醇可防止水的冻结。如200 g水中注入6.50 g 的乙二醇，求这种溶液的凝固点 (乙二醇的摩尔质量为62 g·mol-1) 。 此时水中 ∴ （℃） 即此种溶液的凝固点为-0.97℃ 解： m乙二醇= × = 0.524(mol·kg-1) 6.50 M乙二醇 1000 200 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 5.1.3 溶液的渗透压 1．渗透现象和渗透压 溶剂透过半透膜 而进入溶液的现象 当渗透作用达到平衡，玻璃管内的液面停止 上升时，两液面高度差所产生的压强。 渗透现象只有在半透膜存在时才表现出来 溶液渗透的装置 注意 渗透现象: 渗透压： 稀溶液渗透压与溶液浓度和温度的关系： ΠV = nRT 　Π = cRT ≈mRT 稀溶液的渗透压，在V和T一定下，与溶液中所含溶质的物质的量成正比，而与溶质的本性无关。 范特霍夫 （Van′t Hoff） 方程式 例题5-4 测得人体血液的冰点降低值 Tf = 0.56℃， 求在体温 37℃ 时的渗透压