非电解质稀溶液的依数性

第九章溶液1/13/20231第九章溶液§9-1溶液§9-2非电解质稀溶液的依数性§9-3溶胶1/13/20232§9-1溶液一、溶液浓度的表示方法二、溶解度原理三、分配定律1/13/20233溶液：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又稳定的体系。溶液是混合物，是各部分的化学组成和物理性质皆相同的一个均相系统。溶液液态溶液：食盐水溶液；有机物溶液气态溶液：气态混合物都是气态溶液固态溶液：Hg-Zn,Zn-Cu1/13/20234

溶质溶剂气态物质（NH3）+液态物质（H2O）固态物质（NaCI)+液态物质（H2O）液态物质（H2SO4）+液态物质（H2O）热效应：NaOH+H2O,放热;NH4NO3+H2O，吸热体积变化：乙醇+水，V减小；苯+醋酸，V增加液态溶液液态溶液类型（根据溶质与溶剂的状态）1/13/20235一、溶液浓度的表示方法*

1.质量摩尔浓度mB*2.物质的量浓度CB1/13/202363.质量分数w4.摩尔分数5.体积分数例：9-31/13/202376.溶解度(S)

某温度下，100g溶剂中所能溶解溶质的最大质量（饱和溶液）。练习：P356111/13/202381/13/20239二、溶解度原理1.溶解度原理相似者（溶质与溶剂在结构或极性上相似）相溶。例：液-液相溶甲醇、乙醇易溶于水固-液溶解I2难溶水，易溶CCI4

气-液溶解高沸点气体比低沸点气体在同一溶剂中的溶解度大；具有与气体溶质近似分子间力的溶剂是最佳溶剂。NH3比H2易溶于水。1/13/202310

2.影响溶解度的因素（1）温度升温有利于吸热过程1/13/202311（2）压强的影响─亨利定律在中等压强时，气体的溶解度与溶液上面气相中该气体的分压成正比。Ci=KPi例：制含有CO2气体的饮料-啤酒、汽水等1/13/202312

例：在293K及1个大气压下，1000克水中可溶解氢气0.00160克，若压力增大到2个大气压，则可溶解多少克氢气？若水的体积为1dm3，则加压后溶解了多少dm3氢气？1/13/202313三、分配定律

1.定义：一定温度下，一种溶质（B）分配在互不相溶的两种溶剂（α、β）中的浓度比值为一常数。例：I2在H2O（α）和CCI4（β）中的K=1/851/13/2023142.分配定律的应用─萃取或抽提原则：少量多次

例：体积为Vα的水中含I2m0，用CCI4进行多次萃取，每次用量Vβ。第一次萃取后，溶液中剩余I2量为m1,证明n次萃取后，溶液中I2的剩余量为mn。1/13/202315例：9-51/13/202316§9-2非电解质稀溶液的依数性一、蒸气压下降─拉乌尔定律二、沸点升高三、凝固点下降四、渗透压1/13/202317

依数性：将一难挥发的非电解质溶于某一溶剂时，溶液的蒸气压将比纯溶剂的蒸气压降低；溶液的沸点比纯溶剂的沸点升高；溶液的凝固点比纯溶剂的凝固点降低；在溶液和纯溶剂间要产生渗透压。当溶液的浓度较稀时，蒸气压降低、沸点升高、凝固点降低、渗透压的数值仅与溶液中溶质的质点数有关，而与溶质的特性无关。我们称这些性质为依数性。1/13/202318问题：如果将将蔗糖溶解在水中形成溶液，其蒸气压有何变化？蒸气压下降：与纯溶剂相比，难挥发物质的溶液的蒸气压低。1/13/202319问题：为什么难挥发物质的稀溶液的蒸气压会下降？解释：溶剂的部分表面被溶质所占据，因此，单位时间，逸出液面的溶剂分子数相应减少，即蒸发速率减小，凝聚占优，结果使系统在较低的蒸气浓度或压力下达到平衡。此时溶液的蒸气压必低于纯溶剂的蒸气压。1/13/202320问题：若把一杯水和一杯糖水放在一密闭容器里，将会发生什么变化？1/13/202321一、蒸气压下降─拉乌尔定律

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气压与溶剂摩尔分数的乘积。1/13/202322

拉乌尔定律只适用于非电解质稀溶液，在稀溶液中△p=Km——拉乌尔定律的另一表达式

m为溶质B的质量摩尔浓度，K为溶剂的蒸气压下降常数。1/13/202323

溶液的蒸气压只与单位体积内溶质的粒子数目有关，而与溶质分子的组成和性质无关-依数性。若溶质（B）、溶剂（A）都有挥发性，且两者没有相互作用，可组成理想溶液，这时可分别考虑，然后加合：PA=PAθxA

;

PB=PBθxB

;溶液蒸气压P=PA+PB例：苯与甲苯1/13/202324二、沸点升高（液体饱和蒸气压=外压）1/13/202325难挥发非电解质稀溶液的沸点＞纯溶剂沸点解释？……………

△Tb=Kbm△Tb:沸点上升值；

m：溶质的质量摩尔浓度；

Kb：溶剂的摩尔沸点上升常数。

1/13/202326二、凝固点下降凝固点：固态纯溶剂与液态溶液平衡时的温度

即固体纯溶剂的蒸气压=溶液中溶剂的蒸气压时的温度。若P固＞P液，固体熔化；反之，液向固转化1/13/2023271/13/202328解释：0℃时冰的蒸气压=水的蒸气压=611Pa。由于水溶液的蒸气压下降，0℃时水溶液的蒸气压必低于冰的蒸气压，冰与溶液不能共存，所以溶液在0℃时不能结冰。如果此时溶液中加入冰，冰就会融化，融化过程要从系统吸热，系统温度就会降低。由于冰的蒸气压曲线坡度大，在0℃以下某温度时，冰的蒸气压曲线与溶液的蒸气压曲线可以相交于一点，这个温度就是溶液的凝固点。凝固点降低值△Tf=Kfm1/13/202329应用：冰盐浴温比冰浴低CaCI2(42.5g)+H2O(100g)→218KNaCI(30g)+H2O(100g)→251K冬天汽车水箱的冷却水中加适量乙二醇或甘油。1/13/202330四、渗透压1/13/202331

半透膜：只能透过溶剂分子（水），但不能透过溶质分子的膜状物质。

天然半透膜：动物的膀胱、肠衣、细胞膜等。渗透：溶剂通过半透膜进入溶液的单方向扩散。

渗透平衡：单位时间内溶剂分子从两个相反的方向穿过半透膜的数目彼此相等，即达到渗透平衡。

渗透压：为维持只允许溶剂通过的膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的额外压力。1/13/202332反渗透:若在溶液一侧外加一个大于渗透压的外压时，溶剂可从溶液向溶剂渗透或从浓溶液向稀溶液渗透的现象称做反渗透。1/13/202333范特荷甫公式：πv=nRT或π=cRT

上述依数性只适用于难挥发的非电解质稀溶液。浓溶液和电解质溶液也有上述性质，但数值与公式偏差大。沸点高低或渗透压大小顺序为：A2B或AB2型强电解质＞AB型强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。凝固点高低顺序与上相反。1/13/202334五、依数性的应用1.测分子的摩尔质量（P342-343）

主要应用沸点升高、凝固点下降2.制作防冻剂和制冷剂（P343-345）

冬天汽车水箱中加入甘油或乙二醇3.配制等渗输液（P344-345）

生理食盐水：0.9%；葡萄糖液：5.0%。人体血液的渗透压780KPa血浆总离子浓度正常范围为0.28-0.32mol.dm-31/13/202335练习：根据溶液依数性的原理回答下列问题1.在水中加入酒精，溶液沸点是升高还是降低？为什么？凝固点呢?2.请用一个简单的方法使水浴温度超过100oC。3.为什么盐碱地难以生长农作物？P355-3567、8、91/13/202336解答：1.都降低。因酒精易挥发，P总=P水+P酒精，由于酒精的挥发性比水强，所以，溶液总蒸气压大于同温度下纯水的蒸气压，故沸点降低。酒精水溶液的凝固点，是指溶液中水蒸汽的分压与冰的蒸汽压相等时的温度。由于酒精水溶液的部分表面被酒精所占据，因此0℃时，溶液的水蒸汽分压必小于冰的蒸气压(611Pa).因冰的蒸气压随温度的变化率比水大，只有在更低的温度下二者才能达成平衡，故酒精水溶液的凝固点降低。1/13/202337§9-3溶胶一、分散体系二、溶胶三、溶胶的聚沉和稳定性四、高分子溶液1/13/202338一、分散体系

1.定义：一种物质（分散质）以极小的颗粒分散在另一种物质（分散介质）中，所组成的体系。

2.分类：1/13/202339二、溶胶溶胶-固体分散在液体中的一种胶态体系。1.制备与净化（1）制备分散法：将大块物质利用胶体磨等手段磨成.

凝聚法：使小粒子凝聚成胶体粒子。（2）净化透析法：半透膜分出溶胶中的电解质(溶胶不透).

超过滤法：减压或加压下，用半透膜代替滤纸1/13/202340

2.溶胶的性质（1）动力学性质-布朗运动本质：分子固有的热运动（2）光学性质-丁达尔效应起源于光的散射（3）电学性质-电泳胶体粒子带电1/13/2023413.溶胶粒子的结构（1）吸附带电Fe(OH)3溶胶带正电

{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)CI-}x+·xCI-

胶核吸附层扩散层胶粒胶团1/13/202342（2）解离带电硅酸溶胶带负电H2SiO3→HSO3-+H+→SiO32-+2H+[(SiO2)m·nSiO32-·2（n-x)H+]2X-·2xH+1/13/202343三、溶胶的聚沉和稳定性1.胶体的稳定性

胶体带相同电荷和离子的水化层是胶体稳定的两个重要因素,布朗运动可抑制重力沉降。2.胶体的聚沉(1)加带相反电荷的电解质，且电荷越高、半径越大，聚沉能力越强；如：沉淀As2S3负溶胶Ca2+＞K+＞Na+＞Li+

沉淀正溶胶CI-＞Br-＞NO3-＞I-1/13/202344例：江河入海口所形成的大量淤泥沉积的三角洲。(2)相互聚沉

带相反电荷的溶胶相混合会发生聚沉(两种溶胶所带总电荷量相同时,才能完全聚沉,否则可能聚沉不完全,甚至不聚沉)。例：水的净化（天然水中的悬浮粒子一般带负电，净水剂明矾或硫酸铝生成的AI（OH）3溶胶带正电）1/13/202345四、高分子溶液

1.定义：蛋白质、淀粉等物质溶于水或其它溶剂中所得的溶液，叫高分子溶液，通常指相