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1、ColligativePropertiesoftheDiluteSolution第三章稀溶液的依數(shù)性溶解過程是物理-化學(xué)過程。當(dāng)溶質(zhì)溶解于溶劑中形成溶液后,溶液的某些性質(zhì)已不同于原來的溶質(zhì)和溶劑。溶液的性質(zhì)2溶液的性質(zhì)1、性質(zhì)的變化取決于溶質(zhì)的本性。如:顏色、體積、導(dǎo)電性、粘度。2、性質(zhì)的變化與溶質(zhì)的本性幾乎無關(guān)。如:沸點(diǎn)的升高、凝固點(diǎn)的降低等。此類性質(zhì)即稱為稀溶液的依數(shù)性。3內(nèi)容溶液的蒸氣壓下降溶液的沸點(diǎn)升高溶液的凝固點(diǎn)降低溶液的滲透壓4溶劑的蒸氣壓溶液的蒸氣壓下降第一節(jié)溶液的蒸氣壓下降5.............一、溶劑的蒸氣壓液體蒸氣壓的產(chǎn)生6一、溶劑的蒸
2、氣壓定義:一定溫度下,密閉容器中液相和它的氣相達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)蒸氣所具有的分壓,稱為該溫度下該溶劑的飽和蒸氣壓,簡(jiǎn)稱蒸氣壓(Vaporpressure)。符號(hào):p,單位:Pa、kPa蒸氣壓與物質(zhì)的本性和溫度有關(guān)。7影響蒸氣壓的因素——溫度T(℃)/Kp/kPaT(℃)/Kp/kPa02730.6106202932.33854031012.33368034347.3426100373101.3247150423476.0262不同溫度下H2O的蒸氣壓8相同溫度(0℃)下不同物質(zhì)的蒸氣壓物質(zhì)乙醚苯乙醇水汞蒸氣壓/kPa659.95.82.30.0002影響蒸氣壓的因素
3、——物質(zhì)的本性9二、溶液的蒸氣壓下降solventsolution實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,溶液的蒸氣壓必然比純水的蒸氣壓低,這種現(xiàn)象稱為溶液的蒸氣壓下降。并且,溶液的濃度越大,其蒸氣壓下降越多。難揮發(fā)性非電解質(zhì)101887年法國物理學(xué)家Raoult根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出如下結(jié)論:一定溫度下,難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比,而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:Δp=p*xBRaoult定律11xB==MA·bB則Δp=p*xB=p*·MA·bB=K·bB可見,一定溫度下溶液的蒸氣壓下降只與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比,而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。Raoult定律12第
4、二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高溶劑的沸點(diǎn)溶液的沸點(diǎn)升高13定義:液體蒸氣壓和外界壓力相等時(shí)的溫度。純液體的沸點(diǎn)是恒定的,并且與外界大氣壓密切相關(guān)。外界大氣壓越高,液體的沸點(diǎn)越高。液體的沸點(diǎn)隨外界壓力的改變而改變。減壓濃縮、高壓滅菌。一、溶劑的沸點(diǎn)(boilingpoint,Tb)14二、溶液的沸點(diǎn)升高問題:如果在水中加入一種難揮發(fā)的非電解質(zhì)溶質(zhì),溶液的沸點(diǎn)將會(huì)如何變化?溶液的沸點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn),這種現(xiàn)象稱為溶液的沸點(diǎn)升高。并且溶液越濃,其沸點(diǎn)越高。15水、冰和溶液的蒸氣壓與溫度的關(guān)系16其中Kb為溶劑的沸點(diǎn)升高常數(shù),只與溶劑的本性有關(guān),而與溶質(zhì)無關(guān)。如:H2OKb=0
5、.512C2H5OHKb=1.22由實(shí)驗(yàn)知,難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的沸點(diǎn)升高與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比。即△Tb=Kb·bB二、溶液的沸點(diǎn)升高17應(yīng)用例1在簡(jiǎn)陋的條件下,于赤道附近用乙醚進(jìn)行手術(shù)是困難的。通過加入難揮發(fā)性物質(zhì)可以克服這一困難。如果赤道附近的氣溫為38℃,問難揮發(fā)性非電解質(zhì)的乙醚溶液的質(zhì)量摩爾濃度最低應(yīng)是多少?已知乙醚的沸點(diǎn)為34.7℃,Kb=2.02K·kg·mol-1答案:bB=1.63mol·kg-118第三節(jié)溶液的凝固點(diǎn)降低溶劑的凝固點(diǎn)溶液的凝固點(diǎn)降低19一、溶劑的凝固點(diǎn)(freezingpoint,Tf)定義:物質(zhì)的液相與固相具有相同蒸氣壓
6、而能平衡共存時(shí)的溫度。特征:(1)凝固點(diǎn)是指剛有溶劑固體析出時(shí)的溫度。(2)外壓一定,純液體的凝固點(diǎn)恒定。(3)凝固過程發(fā)生在一段溫度區(qū)間而非一個(gè)溫度點(diǎn)上。其凝固過程為①溫度下降至凝固點(diǎn),溶劑固體開始析出,直到形成飽和溶液;②溫度繼續(xù)降低,飽和溶液全部凝固,形成共晶混合物。20二、溶液的凝固點(diǎn)降低問題:在0℃的水及其溶液中分別投入一小塊冰,會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?為什么?21Kf為溶劑的凝固點(diǎn)降低常數(shù),只與溶劑本性有關(guān)而與溶質(zhì)無關(guān)。如Kf(H2O)=1.86K·kg·mol-1溶液凝固點(diǎn)降低降低的根本原因也是溶液蒸氣壓的下降。因此,難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的凝固點(diǎn)降低只與溶
7、質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比,而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。可表示為△Tf=Kf·bB二、溶液的凝固點(diǎn)降低22相對(duì)分子質(zhì)量Mr的測(cè)定沸點(diǎn)升高法:ΔTbMr凝固點(diǎn)降低法:ΔTfMr由于大多數(shù)溶劑的Kf值大于Kb,因此同一溶液的凝固點(diǎn)降低值比沸點(diǎn)升高值大,故實(shí)驗(yàn)誤差較??;而且達(dá)凝固點(diǎn)時(shí)溶液中有晶體析出,現(xiàn)象易于觀察;第三,低溫測(cè)定不至于使樣品破壞和變性。故在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中廣泛的應(yīng)用凝固點(diǎn)降低法求得溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。23例2將0.200g葡萄糖溶于10.0g水中,溶液的凝固點(diǎn)降低為0.207℃,試求葡萄糖的相對(duì)分子質(zhì)量。=180(g.mol-1)解:由題意有△Tf=0.207℃
8、,則△Tf=KfbB=K