第二章-非电解质稀溶液课件

第二章非电解质稀溶液一、溶液二、非电解质稀溶液的依数性

一、溶液1.定义：一种物质分散到另一种物质中形成的稳定体系叫做溶液。液态溶液：盐水、糖水、酒精等气态溶液：空气固态溶液：合金

2.溶液浓度的表示方法a.质量摩尔浓度单位:mol·kg-1b.物质的量浓度单位:mol.dm-3d.质量分数c.摩尔分数e.体积分数f.质量浓度【例1】10.00cm3

NaCl饱和溶液质量为12.003g，将其蒸干后得NaCl3.173g。计算：1.NaCl的溶解度s；2.NaCl的质量分数ωNaCl3.溶液的物质的量浓度CNaCl；4.NaCl的质量摩尔浓度bNaCl；5.NaCl及水的摩尔分数xNaCl和xH2O；解：1.据溶解度计算公式：S=35.93g

2.ωNaCl

==0.2644

3.CNaCl

==5.42mol·L-1

4.bNaCl

==6.14mol·kg-1

5.

=0.099

1-

=0.901

二、非电解质稀溶液的依数性

稀溶液有这样一组性质，这些性质的大小只决定于稀溶液中溶质的浓度而与溶质的本性无关，即只依赖于溶质离子的数目，称为依数性。1.溶液的蒸气压下降2.溶液的沸点升高

3.溶液的凝固点降低

4.溶液的渗透压

蒸发(evaporation)液相→气相气相→液相凝结(condensation)1.溶液的蒸气压下降饱和蒸气压

在一定温度下，当液相蒸发的速率与气相凝结的速率相等时，液相和气相达到平衡，此时，蒸汽所具有的压力称为该温度下的饱和蒸汽压，简称蒸汽压。

符号：p

单位：帕斯卡（Pa

或kPa)

H2O(l)H2O(g)a.蒸汽压与液体的本性有关，一定温度下纯净物质有一定的蒸汽压，不同物质有不同的蒸汽压。说明：b.蒸汽压与温度有关。温度升高蒸汽压增大。表2－1不同温度下水的蒸汽压T/K

p/kPa

T/K

p/kPa

2732782832933033133230.61060.87191.22792.33854.24237.375412.333633334335336337342319.918335.157447.342670.1001101.3247476.0262c.无论是固体还是液体，相同温度下蒸汽压大的为易挥发性物质，蒸汽压小的为难挥发性物质。蒸气压下降

实验证明：在相同温度下，当把不挥发的非电解质溶入溶剂形成稀溶液后，稀溶液的蒸气压比纯溶剂的蒸气压低，这种现象称为溶液的蒸气压下降。图2－2纯溶剂和溶液蒸发－凝聚示意图

纯溶剂溶液图2-3纯溶剂与溶液蒸汽压曲线拉乌尔定律

P=PAΘxA

在一定温度下，稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压与溶剂的摩尔分数的乘积。ΔP=PAΘxB

拉乌尔定律也可以这样描述：“在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降值与溶质的摩尔分数成正比，而与溶质的本性无关。

此式表示：“在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液蒸气压的下降值，近似地与溶液的质量摩尔浓度成正比。”△pA=K·bB例2:已知异戊烷C5H12的摩尔质量M=72.15g·mol-1，在20.3℃的蒸气压为77.31kPa。现将一难挥发性非电解质0.0697g溶于0.891g异戊烷中，测得该溶液的蒸气压降低了2.32kPa。试求:

①异戊烷为溶剂时拉乌尔定律中的常数K；②加入的溶质的摩尔质量。解:所以对于异戊烷有:K=pΘMA=77.31kPa×72.15g·mol-1=5578kPa·g·mol-1=5.578kPa·kg·mol-12.

溶液的沸点升高

沸点：液体的蒸气压等于外界压力时的温度当外压为101.325Kpa时的沸点称为正常沸点。

实验表明:难挥发非电解质溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。这一现象称为溶液的沸点升高

即:△Tb=Tb－Tb*注：△Tb表示溶液的沸点升高值；Tb表示溶液的沸点；

Tb*表示纯溶剂的沸点；根本原因：蒸汽压下降p溶液<p纯溶剂,溶液的沸点升高示意图Tb*Tb溶剂溶液温度

p

pokpa

蒸

气压△p△TbB101.3kpaAB’拉乌尔根据实验结果得到如下的关系式：Kb是溶剂的沸点升高常数；bB是溶质的质量摩尔浓度。△Tb=Kb·bB

此式表示：“难挥发非电解质稀溶液的沸点升高值近似地与溶液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。”

几种溶剂的沸点和沸点升高系数溶剂kb/(K·kg·mol－1)水373.150.512乙酸391.053.07苯353.252.53四氯化碳349.874.95氯仿334.353.85乙醚307.852.02乙醇315.551.223.溶液的凝固点降低在101.325Kpa下，纯液体和它的固相平衡共存时的温度就是该液体的正常凝固点。在此温度，液相蒸气压与固相蒸气压相等。

根据拉乌尔定律，难挥发非电解质稀溶液的凝固点降低值近似地与溶质的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。△Tf=Kf·bB注：△Tf表示溶液的凝固点降低值；Kf表示溶液的凝固点降低常数；

【例3】有一糖水溶液，在101.3Kpa下，它的沸点升高了1.02K，问它的凝固点是多少？解：

已知水溶液的

即

∴Tfˊ=273-3.71=269.29Ka.可以测定溶质的相对分子量。沸点升高和凝固点降低的用途：

【例4】现有两种溶液，一种是1.50g尿素[CO(NH2)2]溶解在200g水中，另一种是42.8g未知物溶于1000g水中，这两种溶液在同一温度结冰，求这个未知物的摩尔质量M解：已知尿素的摩尔质量为60g/mol，

设未知物的摩尔质量为M根据公式：由题意知：△Tf

(尿素)=△Tf(未知物)b.利用凝固点降低的性质，用盐和冰的混合物作冷却剂。例如采用NaCl和冰，温度可以降到–22oC，用CaCl2·2H2O和冰，温度可以降到–55oC。4.溶液的渗透压渗透现象和渗透压力示意图

半透膜两边的水位差所表示的静压称为溶液的渗透压。渗透压是为了阻止溶剂分子渗透而必须在溶液上方所需要施加的最小额外压力。溶液浓度越大，其渗透压越大。产生渗透现象必要条件:1.半透膜的存在；2.膜两侧单位体积内溶剂分子数不相等。渗透的方向：纯溶剂溶液稀溶液浓溶液

1886年范托夫(Van’tHoff)指出：“非电解质稀溶液的渗透压与溶液的浓度和温度的关系同理想气体状态方程式一致”。其中Π是渗透压（kPa）；

T是热力学温度（K）；V是溶液的体积（L）；cB是溶质的物质的量浓度（mol·L-1）；R是气体摩尔常数，R=8.314KPa·mol·K-1对于极稀溶液bB≈cB从上式可以看出：难挥发非电解质稀溶液的渗透压，在一定体积和温度下，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。(a)在生理盐水中(b)在低渗NaCl溶液中(c)在高渗NaCl溶液中红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态示意图【例5】泪水的凝固点为272.48K，求泪水的渗透浓度以及在310K时的渗透压。

解：设泪水为极稀溶液，所以bBCB

已知水的Tf=1.86∴泪水的凝固点降低值：⊿Tf=273-272.48=0.52K⊿Tf=Kf

bB

1、1.00克非电解质溶于20.0克水中，测定冰点是-0.50℃，该非电解质的相对分子量是（

）（Kf＝1.86）

(A)1.86/(0.50×0.20)

(B)1.86/(0.50×20.0)

(C)0.50×20.0/1.86

(D)1.86/(0.50×0.020)2.相同质量的蔗糖和葡萄糖分别溶解于相同体积的水中，所得溶液的渗透压（）蔗糖(C12H22O11)葡萄糖(C6H12O6)

(A)前者大于后者

(B)后者大于前者

(C)两者相同