水溶液化学水溶液通性

关于水溶液化学水溶液通性第一页，共四十六页，编辑于2023年，星期二§3—1溶液的通性第二页，共四十六页，编辑于2023年，星期二§3－1溶液的通性一、溶液浓度的表示方法物质(B)的量nB(单位：mol)物质(B)的摩尔质量MB(单位：kg·mol-1或g·mol-1

)物质(B)的质量为mB(单位：g)则：

例如:M(H2SO4)=0.098kg·mol-1=98g·mol-1；当选择不同基本单元时，有MaB=aMB

第三页，共四十六页，编辑于2023年，星期二§3－1溶液的通性一、溶液浓度的表示方法1.物质的量浓度cB，常用单位:mol·L-1

1升溶液中所含溶质B的物质的量，称为物质的量浓度，简称摩尔浓度或浓度。

因MaB=aMB则即

M、n、

c

都已基本单元是aB或B有关。第四页，共四十六页，编辑于2023年，星期二§3－1溶液的通性一、溶液浓度的表示方法2.质量摩尔浓度bB，常用单位:mol·kg-1

1kg溶剂A中所含溶质B的物质的量（nB），称为溶质B的质量摩尔浓度.3、质量分数WB（或百分数，无单位）mB为溶质B的质量，

mA为溶剂A的质量第五页，共四十六页，编辑于2023年，星期二二、非电解质稀溶液的通性——依数性非电解质稀溶液性质只与溶液中溶质粒子数(nB)有关，而与溶质本性无关，包括溶液蒸气压降低、沸点上升、凝固点下降和具有渗透压，且溶液越稀，其依数性的规律性越强。依数性如下：1、溶液的蒸气压降低：p=p*·xB

拉乌尔定律2、溶液的凝固点下降：tf=Kf·bB

拉乌尔定律推论一3、溶液的沸点上升：

tb=Kb·bB

拉乌尔定律推论二4、溶液的渗透压：П=c·RT≈bB·RTR=8.314kPa·L·mol-1·K-1§3－1溶液的通性第六页，共四十六页，编辑于2023年，星期二

p为溶液中溶剂的蒸气压，pA*为纯溶剂的蒸气压，xA、xB分别为溶剂及溶质的摩尔分数。1、蒸气压下降——拉乌尔定律在溶剂A中加入非挥发性溶质B形成二组分稀溶液，则溶剂A的蒸气压会下降。这是造成凝固点下降、沸点升高和渗透压的根本原因。蒸气压会下降量：法国物理学家拉乌尔在1887年根据大量实验结果总结出

第七页，共四十六页，编辑于2023年，星期二

2、凝固点降低——拉乌尔定律推论一

tf=tfo-tf=Kf·bB(℃)

或Tf=Tfo-Tf=Kf·bB,

T=273+t(K)tfo是指纯溶剂的凝固点，tf是指溶液中溶剂的凝固

tf是指凝固点降低值，单位：℃或K凝固点降低常数Kf(℃·kg·mol-1或K·kg·mol-1)与溶剂性质有关，可查表得。水的Kf=1.86℃·kg·mol-1

质量摩尔浓度bB(mol·kg-1),只与溶液中溶质粒子数(nB)有关，而与溶质本性无关。

所以凝固点降低值⊿tf,只与溶液中溶质粒子数(nB)有关,而与溶质本性无关。二、非电解质稀溶液的通性——依数性第八页，共四十六页，编辑于2023年，星期二

3、沸点升高——拉乌尔定律推论二

tb=tb-tbo=Kb·bB(℃)

或Tb=Tb-Tbo=Kb·bB,

T=273+t(K)tbo是指纯溶剂的沸点，tb是指溶液的沸点,tb是指沸点升高值，单位：℃或K沸点升高常数Kb(℃·kg·mol-1或K·kg·mol-1)与溶剂性质有关，可查表得。水的Kb=0.512℃·kg·mol-1

质量摩尔浓度bB(mol·kg-1),只与溶液中溶质粒子数(nB)有关，而与溶质本性无关。

所以沸点升高值⊿tb,只与溶液中溶质粒子数(nB)有关,而与溶质本性无关。

二、非电解质稀溶液的通性——依数性第九页，共四十六页，编辑于2023年，星期二4、具有渗透压如图所示，在半透膜左边放纯溶剂，右边放溶液。只有溶剂水能透过半透膜。所以溶剂有自左向右渗透的倾向，为了阻止溶剂渗透，需在右边施加额外压力，这个额外施加的压力就定义为渗透压。所以，渗透压也是溶剂向溶液或低浓度向高浓度渗透的压力。二、非电解质稀溶液的通性——依数性第十页，共四十六页，编辑于2023年，星期二4、溶液的渗透压：П=c·RT≈bB·RT绝对温度T=273+t(K),温度t(℃);渗透压П(kPa)气体摩尔常数R=8.314kPa·L·mol-1·K-1

≈8.314kPa·kg·mol-1·K-1物质的量浓度cB(mol·L-1)，质量摩尔浓度bB(mol·kg-1),二、非电解质稀溶液的通性——依数性质量摩尔浓度bB(mol·kg-1),只与溶液中溶质粒子数(nB)有关，而与溶质本性无关。

所以溶液的渗透压只与溶液中溶质粒子数(nB)有关,而与溶质本性无关。

第十一页，共四十六页，编辑于2023年，星期二电解质溶液的依数性：⊿p′，⊿tf′，⊿tb′，П′

根据非电解质的依数性⊿p、⊿tf

、⊿tb

、П进行修正⊿p′=i·⊿p；⊿tf′=i·⊿tf；⊿tb′

=i·⊿tb；П′=i·Пi＞1且i随电解质本性及浓度的不同而不同因为表观浓度即活度α=γ·c，与真实浓度c不同，所以i不等于强电解质粒子增加的倍数，如:Na2SO4溶液i≠3，i＜3NaCl溶液i≠2

，i＜2三、电解质溶液的通性第十二页，共四十六页，编辑于2023年，星期二对于同浓度bB的溶液来说其通性比较：（1）蒸气压PA、凝固点tf：非电解质＞弱电解质＞AB型强电质＞

A2B型或AB2型强电质（2）沸点tb

、渗透压

：非电解质＜弱电解质＜AB型强电质＜A2B型或AB2型强电质例如：浓度均为0.1mol·kg-1的下列溶液，凝固点tf：tf(葡萄糖溶液)＞tf(醋酸溶液)＞tf(NaCl溶液)＞tf(Na2SO4溶液)；沸点tb相反

即相同质量摩尔浓度的盐水比糖水更难结冰

§3－1溶液的通性第十三页，共四十六页，编辑于2023年，星期二四、溶液依数性的应用1、解释现象：（1）冬天吃的火锅温度高。——溶液的沸点升高（2）冬天汽车水箱中加乙二醇作防冻剂，海水较河水难结冰。——溶液的凝固点降低（3）植物的防寒（凝固点降低）抗旱（蒸气压降低）能力——温度变化时，变冷或变热，植物体都会强烈产生可溶性碳水化合物，体液浓度增加，凝固点降低，蒸气压降低。（4）某些固体物质在空气中易吸收水分而潮解，常用作干燥剂，如氯化钙、五氧化二磷等。

是和溶液蒸气压下降有关。§3－1溶液的通性第十四页，共四十六页，编辑于2023年，星期二四、溶液依数性的应用1、解释现象：（5）冬季在积雪或结冰的路上撒盐，达到路面除雪的目的，因溶液的凝固点降低，冰雪溶解。（6）食盐和冰的混合物是常用的制冷剂，可达-10℃，用冰与氯化钙的混合液作制冷剂。可达-50℃。由于凝固点下降，（7）物质因含有杂质而熔点比纯组分要低，例如：氯化钡的熔点为963℃，氯化钠的熔点为801℃，而77.5%的氯化钡和22.5%的氯化钠的混合盐的熔点则下降到630℃。——由于凝固点下降，§3－1溶液的通性第十五页，共四十六页，编辑于2023年，星期二四、溶液依数性的应用1、解释现象：（8）海水鱼不能生活在淡水里，否则易被胀死。——渗透压作用，海水鱼浓度大，淡水会向鱼体渗透。（9）农作物施肥后必须立即浇水，否则易被烧死；盐碱地不利于作物生长。——渗透压作用，土壤浓度大，作物的水分会向外渗透而使作物失水。（10）动植物体液和细胞液的输送，水分从根部被输送到几十米高的顶部。——渗透压作用，植物细胞汁的渗透压可达2000kPa，所以，水分会不断从根部的低浓度向顶端的高浓度渗透。§3－1溶液的通性第十六页，共四十六页，编辑于2023年，星期二四、溶液依数性的应用1、解释现象：（11）炒冬瓜、调黄瓜，一撒盐就有很多水流出。（12）人体在正常情况下，血液和细胞液的渗透压大小相近，血液平均渗透压约为780kPa,

发烧时，由于体内水分大量蒸发，血液浓度增加，其渗透压加大，若此时不及时补充水分，细胞中的水分就会因为渗透压低而向血液渗透，于是就会造成细胞脱水，给生命带来危险，所以人体发高烧时，需要及时喝水或静脉注射与细胞液等渗透压的0.9%的NaCl生理盐水或5.0%葡萄糖溶液——等渗液来补充水分。§3－1溶液的通性第十七页，共四十六页，编辑于2023年，星期二四、溶液依数性的应用1、解释现象：（13）反渗透：应用一种强度足以经受所用的高压力，同时又只能让水分子透过，不让待处理水中杂质离子透过的薄膜，即半透膜，在相当大的外加压力下（高于溶液渗透压），能将纯水从含杂质粒子的海水或废水中分离出来。反渗透法的应用：海水淡化；废水的处理及回收；溶液浓缩等。（外加压力常需要大于50kPa）§3－1溶液的通性第十八页，共四十六页，编辑于2023年，星期二四、溶液依数性的应用例1

：293.15K时水的蒸气压是2.4kPa，将114g

蔗糖溶于1000g水中，溶液的蒸气压降低了0.015kPa。求蔗糖的分子量。

蔗糖的分子式C12H22O11，理论分子量342.3，因要将蒸气压测准很难，故多用其它依数性求分子量M。§3－1溶液的通性第十九页，共四十六页，编辑于2023年，星期二四、溶液依数性的应用例2、溶解0.324g的S与4.00g的C6H6中，使C6H6的沸点上升了0.81℃，问此溶液中的硫分子由几个原子组成？解：设此溶液中的硫分子由x个S原子组成，则其摩尔质量为32xg/mol。

tb=tb-tbo=Kb·bB查表知C6H6的Kb为2.53℃kg/mol

§3－1溶液的通性所以

x=8第二十页，共四十六页，编辑于2023年，星期二四、溶液依数性的应用例3、为了防止水箱结冰，可加入甘油以降低其凝固点，如需使凝固点降低到-3.15℃，在100g水中应加入甘油多少g（已知甘油的分子量为92，水的℃·kg/mol）解：§3－1溶液的通性所以℃第二十一页，共四十六页，编辑于2023年，星期二例4：101mg胰岛素溶于10cm3水中，该溶液在25℃时的渗透压为4.34kPa，求（1）胰岛素的摩尔质量；（2）溶液蒸汽压下降（已知在25℃时，水的饱和蒸汽压为3.17kPa）。解：（1）所以（2）四、溶液依数性的应用第二十二页，共四十六页，编辑于2023年，星期二例1

判断及选择题（补充）（1）难挥发非电解质溶液在不断沸腾时，溶液的沸点是恒定的。（×）（因不断沸腾时bB变化）（2）难挥发非电解质稀溶液的依数性不仅与溶液浓度成正比而且与溶质的种类有关。（×）（3）难挥发非电解质稀溶液在凝固时实际上是溶剂分子凝固。（√）§3－1溶液的通性第二十三页，共四十六页，编辑于2023年，星期二例1

判断及选择题（补充）（4）植物在较高温度下耐干旱是因为细胞液的蒸气压下降所致。（√）（5）⊿tb=Kb·bB，故bB=0.1mol·kg-1

的甘油和K2SO4水溶液的⊿tb相等。（×）（6）相同质量摩尔浓度的糖水和盐水，盐水的凝固点更低。（√）§3－1溶液的通性第二十四页，共四十六页，编辑于2023年，星期二（7）葡萄糖与蔗糖的混合水溶液(总的质量摩尔浓度为bB)的沸点与质量摩尔浓度为bB的尿素水溶液的沸点不同。(×)（8）相同温度下，0.1%的下列溶液中沸点最高的是(A.葡萄糖（C6H12O6）B.蔗糖（C12H22O11）C.核糖（C5H10O5）D.甘油（C3H6O3）√§3－1溶液的通性例1

判断及选择题（补充）第二十五页，共四十六页，编辑于2023年，星期二（9）制备1mol·L－1下列溶质的水溶液，并测定它们的沸点，哪一种溶液的沸点最高()。A.MgSO4 B.Al2(SO4)3C.K2SO4D.C6H5SO3H√§3－1溶液的通性例1

判断及选择题（补充）（10）温度相同时，下列溶液渗透压最小的是()。A.0.01mol·L－1

甘油B.0.01mol·L－1HAcC.0.01mol·L－1NaClD.0.05mol·L－1

蔗糖√第二十六页，共四十六页，编辑于2023年，星期二√√（12）如果下列溶液的浓度相同，沸点逐渐减少的顺序为()。①MgSO4

，②Al2(SO4)3，③K2SO4

，④C6H12O6A.①②③④ B.④③②①C.②③①④ D.③②①④（11）难挥发物质的水溶液，在不断沸腾时，它的沸点是()。A.继续升高 B.恒定不变C.继续下降D.无法确定§3－1溶液的通性例1

判断及选择题（补充）第二十七页，共四十六页，编辑于2023年，星期二

医学上输液时要求输入的液体和血液的渗透压相等。等渗液：质量分数为0.9%的生理盐水和5%的葡萄糖溶液

如果输液时用非等渗液可能产生严重后果：若输入液体渗透压小于血液的渗透压—低渗液，水会向细胞内渗透使细胞肿胀甚至破裂，医学上称为溶血；若输入液体渗透压大于血液的渗透压——高渗液，血红细胞内的水会向外渗透使细胞皱缩，从悬浮状态中沉降下来，医学上称为血浆分离）。§3－1溶液的通性第二十八页，共四十六页，编辑于2023年，星期二例2

临床上用的葡萄糖等渗液的⊿tf=0.543℃，计算葡萄糖溶液的质量分数和血液的渗透压。已知：水的Kf=1.86℃·kg·mol-1，葡萄糖的M=180g·mol-1血液的温度为37℃。解：⊿tf=Kf·bB，则bB=0.543℃/1.86℃·kg·mol-1=0.292mol·kg-1，（1）1kg水中，nB=0.292mol，

mB=0.292mol×180g·mol-1=52.56g，

wB=52.56/(1000+52.56)=4.993%(2)П(血液)=П(葡萄糖)=cBRT≈bBRT=753kPa

（T=273+37=310K;R=8.314kPa·kg·mol-1·K-1

）第二十九页，共四十六页，编辑于2023年，星期二例3、2.60g尿素溶于50.0g水中，试计算此溶液的凝固点和沸点。已知[CO(NH2)2]的摩尔质量为60.0g·mol-1。解:质量摩尔浓度得△Tb=Kb·bB=0.52×0.866=0.45(K)则沸点为

Tb=373.15+0.45=373.60(K)△Tf=Kf·bB=1.86×0.866=1.61(K)则凝固点为

Tf=273.15-1.61=271.54(K)

§3－1溶液的通性第三十页，共四十六页，编辑于2023年，星期二例4、有一蛋白质的饱和水溶液，每升含有蛋白质5.18g，已知在298.15K时，溶液的渗透压为413Pa，求此蛋白质的相对分子质量。解：根据公式：π=cBRT=mRT/(MBV)得即该蛋白质的相对分子质量为30596。§3－1溶液的通性R=8.314J·mol-1·K-1=8.314kPa·L·mol-1·K-1第三十一页，共四十六页，编辑于2023年，星期二例5

某水溶液沸点是100.28℃，求：(1)该溶液的凝固点；(2)已知25℃时纯水蒸气压为3167.73Pa，该温度下溶液的蒸气压；(3)0℃时此溶液的渗透压力。(2)(3)解：(1)§3－1溶液的通性第三十二页，共四十六页，编辑于2023年，星期二表面活性剂是指在溶剂中加入很少量即能显著降低溶剂表面张力、改变体系界面状态的物质。表面活性剂可以产生润湿或反润湿、乳化或破乳、分散或凝集、起泡或消泡、增溶等一系列作用。素有“工业味精”之美称，广泛应用于洗涤剂、纺织、皮革、造纸、塑料、橡胶、农药、冶金、矿业、医药、建筑、化妆品等工业，是精细化工最重要的产品之一。五、表面活性剂溶液第三十三页，共四十六页，编辑于2023年，星期二水油（a）水油（b）O/W型

W/O型

乳状液定义：两种互不相溶的液体在表面活性剂作用下，一种液体均匀分散在另一液体中形成乳状液乳状液分类：O/W（油/水）型和W/O（水/油）型第三十四页，共四十六页，编辑于2023年，星期二表面活性剂分子通常是含8个碳原于以上的有机物质，它们的表面活性和分子结构有着密切的关系。一般来说，表面活性剂分子是由亲油基及亲水基这样两个性质完全不同的部分组成。表面活性剂分子由于既含亲油基，也含亲水基，因而具有两亲性，但是需要注意，并非两亲性分子都是表面活性剂。例如丁酸钠虽然是两亲性分子，但不具有表面活性，因而不是表面活性剂。实践表明，性能优良的表面活性剂．其亲油部分应是C10~C18的两亲分子。五、表面活性剂溶液第三十五页，共四十六页，编辑于2023年，星期二五、表面活性剂溶液第三十六页，共四十六页，编辑于2023年，星期二表面活性剂的分类通常采用按化学结构来分类，分为离子型和非离子型两大类，离子型中又可分为阳离子型、阴离子型和两性型表面活性剂。显然阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用，否则可能会发生沉淀而失去活性作用。1.离子型2.非离子型表面活性剂

阳离子型阴离子型两性型小极性头大极性头第三十七页，共四十六页，编辑于2023年，星期二一、增溶作用表面活性剂在水溶液中形成胶束后，能使不溶或微溶于水的有机物的溶解度显著增大，这种作用称为增溶作用。表面活性剂的一些重要作用第三十八页，共四十六页，编辑于2023年，星期二二、湿润和渗透表面活性剂可以改变液体对固体的润湿性，当固体是憎水时，加入表面活性剂，亲油基和亲油性的表面结合，在表面上形成一层吸附层。活性剂的亲水基朝向液体，这样表面就被变为亲液的了。反之，若固体是亲水的，活性剂的亲水基和亲水性表面结合，而亲油基朝外，这样表面变成了亲油性。能使固体表面产生润湿性转化的活性剂，称为润湿剂。渗透是指液体进入多孔性固体介质中的过程。当固体表面是憎液表面时，θ＞90°，液体难以渗透进去，加入表面活性剂(润湿剂)使表面的润湿性发生反转，成为亲液性的，液体就可很容易地渗透进去。具有这种作用的表面活性剂也叫渗透剂。表面活性剂的一些重要作用第三十九页，共四十六页，编辑于2023年，星期二三、分散和絮凝表面活性剂可以提高固体在液体中的分散性，也可降低分散性使之絮凝。例如，当固体是憎水性的，在水中界面能太高而难以分散时，加入表面活性剂，活性剂分子在固体表面吸附，亲油基朝向表面，亲水基朝向水相，这样分散性就可大幅度提高；

但如果活性剂分子的亲水基和表面相互作用，亲油基朝外时，可使粒子絮凝，例如粘土粒子在水中带负电荷，加入阳离子表面活剂，由于静电吸引作用而使带正电荷的亲水基在带负电的粘土表面吸附，亲油基朝外，提高了粘土的亲油性和界面张力，使粘土粒子絮凝。经这样处理的土叫有机土，在油中有很好的分散性。表面活性剂的一些重要作用第四十页，共四十六页，编辑于2023年，星期二四、乳化和破乳油(或水)高度分散在水(或油)中形成的体系称为乳状液。油—水分散体系本身是不稳定的，必须加乳化剂提高稳定性。常用的乳化剂是一些表面活性剂，它可吸附在油／水界面上，大幅度降低界面张力，同时，形成的吸附膜具有一定的强度能阻碍液滴的聚集。表面活性剂能使油-水体系形成稳定乳状液的作用称为乳化作用。

一些物质加入乳状液时能破坏乳状液的稳定性而使油水分层，这种作用称为破乳，这些物质称破乳剂。一些表面活性剂也是常用的破乳剂，破乳剂不同，破乳机理也不同。表面活性剂的一些重要作用第四十一页，共四十六页，编辑于2023年，星期二五、发泡和消泡泡沫是气体高度分散在液体中所形成的体系。由于气—液界而张力较大，气泡很容易破裂。在液体中加入表面活性剂，再向液体中鼓气就可形成比较稳定的泡沫，这种作用称为发泡，所用的表面活性剂叫发泡剂。一些表面活性剂也可作消泡剂，它们的表面张力比气泡液膜的低，容易在液膜表面顶走原来的发泡剂，而其本身不能形成坚固的吸附膜，导致泡沫破裂，从而起到消泡作用。表面活性剂的一些重要作用第四十二页，共四十六页，编辑于2023年，星期二一、溶液浓度的表示方法1、物质的量浓度cB（mol·L-1）:cB=nB/V=mB