(2)-1.1溶液蒸气压下降

同学们好!这次课的内容包括以下部分：引言，蒸气压的产生，稀溶液的蒸气压。日常生活中，经常会碰到以下问题：为什么在高山上鸡蛋煮不熟？为什么要在结冰的路面上撒盐？要想回答以上问题，我们就要先来了解溶液性质的影响因素是什么。溶液的性质可分为两大类：一方面性质是由溶质、溶剂的性质决定的，如溶液的颜色、氧化还原性、酸碱性、导电性及表面张力等；另一方面性质仅决定于溶液中溶质粒子的数目，如溶液的蒸气压下降、沸点升高和溶液的渗透压等。在稀溶液中这些只与溶质的数目有关而与溶质本性无关的性质称为稀溶液的依数性(colligativepropertiesofdilutesolution)o由于这类性质只适用于稀溶液，因此也称为稀溶液的通性。研究稀溶液的通性，对化学和医学都很重要。例如测定难挥发性溶质的相对分子质量，临床补液以及讨论体内电解质代谢问题时，都要涉及稀溶液的依数性。因此，我们今天就来学习讨论难挥发非电解质稀溶液的依数性之一溶液的蒸气压下降。一、 溶液的蒸气压下降(-)蒸气压的产生在一定温度下将纯溶剂注入一个空的密闭容器中，液体内的一部分动能较高的分子可克服液体内部的吸引力而离开液面形成气相，这一过程称为蒸发。同时,气相中的蒸气分子碰撞到液面也会被吸引到液相中去，这一过程称为凝结。当单位时间内由液面蒸发的分子数和由气相回到液体的分子数相等时，该液体和它的蒸气处于平衡状态。此时，液面上方蒸气所具有的压力称为该液体的饱和蒸气压,简称蒸气压(vaporpressure),常用符号p表示，SI单位为Pa或kPa。如图所示，1.在相同温度下，不同的液体具有不同的饱和蒸气压。一般而言,沸点越高的液体，分子间引力愈大，该液体在一定温度下的蒸气压越小。2.同一种液体，随着温度升高，蒸气压越大。这是由于液体气化是一个吸热过程，故液体的蒸气压随温度的升高而增大(图1)。因此，饱和蒸气压仅与液体的本质和温度有关。P/kPa聚乙二酹!34.6 78.5100T/°C图1几种液体蒸气压与温度关系图(二)稀溶液的蒸气压下降.稀溶液的蒸气压下降实验证明，当在纯溶剂中加入少量难挥发的溶质时，液体的蒸气压会出现下降。图2表示纯溶剂与溶液的蒸气压曲线。由图可知，在一定温度下，溶液的蒸气压总是小于纯溶剂的蒸气压，这种现象称为溶液的蒸气压下降(vaporpressurelowering)□而且，溶液越浓，蒸气压下降就越多。p/kPa目目r悔图2纯溶剂与溶液的蒸气压曲线.稀溶液的蒸气压下降原因如图，溶剂的表面或多或少地被溶质占去一部分，因此单位时间内从液面上方蒸发的分子数必然相应地减少。.Raoult定律1887年法国物理学家研究了几十种溶液蒸气压下降与浓度的关系。他认为，一定温度下，对于难挥发的非电解质稀溶液,溶液的蒸气压和纯溶剂的蒸气压存在如下关系：P=Pa*xa式中PA*为纯溶剂的蒸气压，.为同温度下稀溶液的蒸气压，XA为溶液中溶剂的摩尔分数，XA=n1(n^nj,由于所以p必然小于pa*。设XB为溶质的摩尔分数，由于xa+xb=1,因止匕 P=PA*（1—Xb）=PA*—〃A*XBPa*—P=Pa*xbPA*—〃为蒸气压下降值，用表示，则：△〃=PA*%B,这个公式称为Raoult定律（Raoultllaw）,用来计算溶液蒸气压的下降值。若溶质的物质的量为他，溶剂的物质的量为“a,Ma为溶剂的摩尔质量，WA为溶剂的质量。由于在稀溶液中，〃A>>几B，因而〃a+〃bP2a，则 5 5-=—5-xMa溶质的质量摩尔浓度为：翘=迎（溶质的物质的量除以溶剂的质量，单位加Amol/kg）AP=PAXB^AMAB（对于某个溶剂/叱为常数）即： =K・"上式是Raoult定律的另一种表现形式，即在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的种类和性质无关。称为稀溶液的依数性。严格意义上讲，Raoult定律只适用于稀溶液，而且越稀越符合。稀溶液一般指力bW0.2mol,kg-1小结：（本节课我们主要讲了这样几个