第八章 溶液
§ 8-2 非电解质稀溶液的依数性
§ 8-3 溶胶
§ 8-1 溶液
无机化学
§ 8-1 溶液
定义,一种物质分散到另一种物质中形成稳定体系的
叫做溶液 。
通常将组分多者称为溶剂,组分少者称为溶液。
液溶液,气 -液、液 -液、固 -液
气溶液,气 -气、液 -液、固 -气
固溶液,固 -固、液 -固、气 -固
无机化学
8.1.1 溶液浓度的表示方法
1,质量摩尔浓度 单位, mol·kg-1
2,物质的量浓度 单位,mol.dm-3
V
n= B
BC
n=
A?
B
Bm
无机化学
3、质量分数 ω =
溶液
溶剂
m
m
4、摩尔分数 1E
x ?i
总n
n
x ii ?
5、体积分数 ψ i=
总V
V i Еψ i=1
8.1.1 溶液浓度的表示方法
无机化学
8.1.2 溶解度原理:相似相溶
影响溶解度的因数:
本性
溶剂压强
温度 ……
无机化学
温度
吸热过程:温度升高,溶解度升高。如 KNO3。
放热过程:温度升高,溶解度降低。如 Ce2(SO4)4
温度升高,溶解度几乎不变。如 NaCl
温度 升高,开始 溶解度 增大,后 溶解度 减小。如 Na2SO4.11H2O
温度 升高,溶解度 增大,如 Na2SO4 ;
温度 升高,溶解度 减小,如 Ca(OH)2。
无机化学
压强
对气体而言 P增大 S增大。 (见 P334表 9-3)
亨利定律, Ci=K Pi
Ci为气体在溶液中的浓度,
Pi为 i气体分压,
K为亨利常数。
无机化学
在一定温度下, 一种溶质分配在互不相溶的两种
溶剂中的浓度之比值为一常数, 称为分配常数 。
?
?
B
B
C
CK=
K为分配系数,为 B溶
质在 α 溶剂中的浓度,
为 B溶质在 β 溶剂中的浓
度。
?BC
?BC
8.1.3 分配定律
无机化学
P336例 9-4 已知 Vα, mO,Vβ 求 mn
根据分配定律, 第一次萃取后剩余量 m1
?
?
?
?
Vmm
Vm
V
mm
V
m
)(
10
1
10
1
?
?
?
K=
??
?
VKV
KV
mm 101 ??
无机化学
第二次萃取剩余量 m2因为,
?
?
?
?
V
mm
V
m
)(
21
2
K=
?
?
Vmm
Vm
)(
21
2
?
P336例 9-4 已知 Vα, mO,Vβ 求 mn
无机化学
)(02
??
?
VKV
KV
mm
?
?
依次类推 n次萃取后剩余量 mn
n
n
VKV
KV
mm
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
??
?
0
P336例 9-4 已知 Vα, mO,Vβ 求 mn
无机化学
已知,,
,K=1\85
求 m1=? m2=?
3100 cmV ?
?
gm 02.00 ?
320
1 cmV ??
P336例 9-4 已知 Vα, mO,Vβ 求 mn
无机化学
解:根据公式
n
VKV
KV
mm n )(0
??
?
?
?
n=1时
m1=0.02 g0 0 1 1 1.0)
201 0 0
85
1
1 0 0
85
1
?
??
?
?
P336例 9-4 已知 Vα, mO,Vβ 求 mn
无机化学
n=2时
所以少量萃取效果好, 不同的溶液具有不同的性质
( 如导电性, 颜色等 ), 但所有的溶液也具有通性 。
gm 0 0 0 2 2.0)
10100
85
1
100
85
1
(02.0
2
2 ?
??
?
??
P336例 9-4 已知 Vα, mO,Vβ 求 mn
无机化学
§ 8-2 非电解质稀溶液的依数性
依数性是指蒸汽压下降,沸点升高,凝固点下降的渗透压。
实验结果,
蒸汽压下降
0AA PP ?
PPA ?0△ P=
无机化学
拉乌尔定律,
在一定溶液下稀溶液的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽
压与溶剂的摩尔分数的乘积。 即:
AA xPP 0?
代入上式 P =
即 P
1?? BA xx?
BA xx ??? 1
)1(0 BA xP ?
BAOA xPP 0??
无机化学
在一定温度下难挥发非电解质稀溶液的蒸汽压
下降与溶质的摩尔分数成正比而与本性无关。
拉乌尔定律另一表达式此式表示:
若以水为溶剂的稀溶液 (mB为 B的质量
摩尔浓度 )沸点升高:
△ P=
B
B
A Km
mP ?
51.55
0
由水的和溶液蒸汽压图知:
沸点,T>T △ Tb=KbmB
(mB为 B的质量摩尔浓度 )
Kb为溶剂的沸点, 常数不同的溶剂活度不同 。
( 见 P340表 9-4 )
无机化学
8.2.3 凝固点下降
凝固点下降,△ T=Kfmb
定义:难挥发非电解质的沸点升高和凝固点下
降仅与溶质物质与溶质有关而与溶质的
本性无关。
无机化学
8.2.4 渗透压
产生渗透压的条件:
(1)具有半透膜
(2)膜两边溶液的浓度不同如细胞膜, 萝卜皮 。
渗透压:
达到渗透平衡时维持溶液与溶剂之间的渗透平衡而需要的超额
压力 。 ( 静压强 )
Л V=nRT Л =CRT
该式表明:在一定 T时, 稀溶液的渗透压与溶质的浓度成正比,
而与溶质的本性无关 。
无机化学
8.2.5 依数性的应用
1.测定相对分子质量( M)
△ TB=KbmB △ Tf=KbmB
mB=
溶剂
溶质
m
M
m
无机化学
例 9.6,
已知 m=1.09g,ma0=20g,p=101.325Kpa
△ Tb=0.156 Kb=4.512Kmol-1Kg 。
求相对分子质量 M?
无机化学
m
m
K
m
M
m
Kb=K b m B=Tb△ 解:
0
A
b
0
A M
??
m o lg
mT
mK
M
O
Ab
b
/179
1020156.0
09.1512.0
3
?
??
?
?
?
??
?
例 9.6, (解 )
无机化学
制作制冷剂的防冻剂
1 冰点 273K,冰加 NaCl 的凝固点为 250K,
冰加 CaCl2的凝固点为 218K
2 配制等渗溶液
3 血液渗透压为 723 Kpa,输液时若 Л >723Kpa,等渗溶
液血红细胞收缩, 细胞浆分离;若 Л <723Kpa溶液血红
细胞涨裂, 出现溶血的现象;; Л =273Kpa为等渗溶液 。
4 输液是 5﹪ 葡萄糖 0.9﹪ 氯化钠 。
无机化学
§ 8-3 溶胶
8.3.1 分散体系
一种物质分散到另一物质中形成的体系
分散质:分散的物质
分散介质:起分散作用的物质按分散质颗粒的
大小
无机化学
8.3.2 溶胶
1,制备和净化
① 制备
分散法 机械研磨, 超声波电分散化法
凝聚法 物理法 化学法
② 净化 通过渗析或过滤将杂质除掉 。
2 溶胶的性质
① 溶胶的性质 ( 丁达尔现象 ) 垂直的光
束方向可看到明亮的光柱因为胶粒 Φ
略小于光的 λ 发生光的散射若 Φ远远
小于 λ 散射极微甚至到光通过 。
② 动力学性质 ( 布朗运动 )
③ 电学性质 ( 电泳 )
无机化学
8.3.4 高分子溶液
1.稳定性原因, ①胶粒小、布朗运动、具有抗重力浮力
②胶粒带电
③形成水化层
2.聚沉, ①加入电解质
②加入相反电荷胶粒
③加热