水溶液精品课件

1、关于水溶液第一张，PPT共十七页，创作于2022年6月8-1 溶液的浓度和溶解度 一、溶液的定义 一种物质以分子、原子或离子状态分散于另一种物质中所构成的均匀而稳定的体系叫做溶液。 二、组成 通常将组分多者称为溶剂，组分少者称为溶质。 三、分类 气体溶液：空气 液体溶液：氨水 固体溶液：合金 第二张，PPT共十七页，创作于2022年6月四、溶解过程 溶解过程是物理-化学过程，不是单纯物理过程，常有能量、体积、颜色变化。 溶解过程包括溶质的离散过程和溶剂化过程。 五、溶液浓度的表示方法 (1) 物质的量浓度(mol/L ) (2) 质量摩尔浓度(mol/kg) (3) 质量分数 (4) 摩尔分数

2、 第三张，PPT共十七页，创作于2022年6月六、溶解度 习惯上最常用的溶解度表示法是100g溶剂中所能溶解的物质的最大克数。影响因素有本身的性质、溶剂、温度和压力。 对固体溶质而言，温度对溶解度有明显的影响，压力几乎没有影响。讨论固体溶质的溶解度时必须标明温度。 有时，溶液中固体溶质的量会超过它的溶解度，这种溶液称为过饱和溶液。 气体的溶解度与气体的分压有关。讨论气体溶解度时必须注明溶液的温度和气体的压力。 亨利定律气体的溶解度与气体的分压呈正比。 即：p = K x（或p = Kc、p = Km）(K 为亨利系数)第四张，PPT共十七页，创作于2022年6月七、相似相溶原理 溶质分子与溶剂

3、分子的结构越相似，分子间作用力大小和类型相近，相互溶解越容易。 溶质分子的分子间力与溶剂分子的分子间力越相似，越易互溶。这在一定程度上反映在它们的熔沸点是否接近。 结构相似的一类固体，熔点越低，其分子间作用力越接近于液体，在液体溶剂中的溶解度也越大。 而结构相似的一类气体，沸点越高，分子间作用力越接近于液体，它们在液体中的溶解度也越大。 水分子间存在氢键，若溶质分子能与水分子形成氢键，在水中溶解度就相对较大，如氨、乙醇、HF等。第五张，PPT共十七页，创作于2022年6月8-2 非电解质稀溶液通性 物质的溶解是一个物理化学过程，溶解的结果，溶质和溶剂的某些性质发生了变化。这些性质变化分为两类：

4、 第一类性质变化决定于溶质的本性，如溶液的颜色，密度,导电性等。 第二类性质变化仅与溶质的量有关而与溶质的本性无关，如非电解质溶液的蒸气压下降，沸点上升，凝固点下降和渗透压等。 这些性质变化仅适用于难挥发的非电解质稀溶液，又称为非电解质稀溶液的依数性(colligative properties of dilute noneletrolyte solutions)。 第六张，PPT共十七页，创作于2022年6月 单位时间内由液面蒸发出的分子数和由气相回到液体内的分子数相等时，气、液两相处于平衡状态，这时的蒸气压称为该液体的饱和蒸气压，简称蒸气压，纯溶剂的可用 p*表示。 当溶液中含有难挥发的溶

5、质时，则有部分溶液表面被这种溶质分子所占据，于是在单位时间内蒸发和凝聚的溶剂分子的数目要小于纯溶剂。达到平衡时，饱和蒸气压为P P，即 纯水并未平衡，继续蒸发，以致于蒸气压大于 P。纯水分子开始凝聚到糖水中，使得蒸气压不能达到 P*。于是，纯水分子不断蒸发出来而凝聚到糖水中。 变化的根本原因是溶液的饱和蒸气压下降。第八张，PPT共十七页，创作于2022年6月拉乌尔定律 ：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸汽压乘以溶剂的摩尔分数。 p = pB* xB p = pB* p = pB* pB* xB = pB*(1 xB) = pB* xA 在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液

6、的蒸汽压下降p和溶质的摩尔分数成正比。 Raoult定律只适用于理想溶液，但近似地适用于非电解质的稀溶液。由于溶剂物质的量nB 远远大于溶质物质的量nA ，即nB nA，所以 p = pB* xA = pB* nA/(nA + nB) pB* nA/nB 第九张，PPT共十七页，创作于2022年6月 以m表示溶质A的质量摩尔浓度，M表示溶剂B的摩尔质量，则其质量摩尔浓度为1000/M，所以 xA nA/nB = mM / 1000 p = pB* xA pB* M / 1000 m = K m K为比例常数，称为蒸气压下降常数。 拉乌尔定律可表述为：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液蒸气压下降

7、近似地与溶液的质量摩尔浓度成正比。 若溶质、溶剂都有挥发性，只要两者不相互作用，溶液仍为理想溶液， Raoult定律同样适用。 p = pA + pB = pA* xA + pB* xB 第十张，PPT共十七页，创作于2022年6月8-2-2 溶液的凝固点下降 凝固点：在一定外界压力下物质的液相蒸气压和固相蒸气压相等时的温度，即固液共存的温度。 溶液的凝固点是指溶液中的溶剂和它的固态共存的温度。由于溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压，溶液的凝固点会下降。 拉乌尔证明： Tf = Tf* Tf = Kf m m为溶液的质量摩尔浓度， Kf 为凝固点下降常数。第十一张，PPT共十七页，创作于202

8、2年6月8-2-3 溶液的沸点上升 沸点：沸点是指液体的蒸气压和外界大气压相等时的温度。 溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压, 这导致溶液的沸点升高。 Tb = Tb Tb*= Kb m Kb为沸点上升常数， 决定于溶剂的本性。 利用凝固点下降或沸点上升实验可测量溶质的摩尔质量，检验化合物纯度。 第十二张，PPT共十七页，创作于2022年6月8-2-4 溶液的渗透压 渗透现象：溶剂分子透过半透膜由纯溶剂（或较稀溶液）向溶液（或较浓溶液）扩散使溶液变稀的现象。 半透膜：可允许溶剂分子自由通过而不允许溶质分子通过。 溶液的渗透压：施于溶液液面而阻止纯溶剂通过半透膜向溶液渗透的压强。 Vant Ho

9、ff 发现：溶液的渗透压与浓度和温度有关。 = cRT R为气体常量(8.31 kPa L mol-1 K-1) 利用渗透压实验也可测量溶质的摩尔质量(尤其是摩尔质量大的分子)。 第十三张，PPT共十七页，创作于2022年6月8-3 电解质溶液 一、阿仑尼乌斯电离理论 Arrhenius根据电解质溶液对非电解质溶液的依数性的偏差和溶液导电性实验提出了电离理论，要点是： 1. 电解质在溶液中会自发解离成带电离子。 2. 正、负离子不停的运动，又会结合成分子，电解质只发生部分电离，电离的百分率称为电离度。 3. 溶液导电是由于离子迁移引起的。溶液中的离子越多，导电性越强。 能很好地解释弱电解质的行

10、为，但对强电解质溶液发生很大偏差。第十四张，PPT共十七页，创作于2022年6月二、Ddbye和Hckel的“离子氛”观点 1. 强电解质在水溶液中完全电离； 2. 异性离子之间互相吸引，形成“离子氛”，使得离子在溶液中不完全自由，迁移速率下降。 为定量描述强电解质中离子间的牵制作用，需用活度a，即表观上单位体积溶液所含的离子浓度。 a = f c f 称为活度系数，且 0 f 1。f 越小，活度与浓度差别越大；当溶液无限稀时，f 1，ac。 单个离子的活度系数无法从实验中测得，一般取电解质的两种离子的平均活度系数 f = (f+ f )。第十五张，PPT共十七页，创作于2022年6月二、Ddbye和Hckel的“离子氛”观点 1. 强电解质在水溶液中完全电离； 2. 异性离子之间互相吸引，形成“离子氛”，使得离子在溶液中不完全自由，迁移速率下降。 为定量描述强电解质中离子间的牵制作用，需用活度a，即表观上单位体积溶液所含的离子浓度。 a =