1、會計學1溶液溶液(rngy)與離子平衡與離子平衡第一頁，共27頁。2懸濁液懸濁液乳濁液乳濁液分散分散(fnsn)系系(s/g)(l/g)(g/l)(s/l)(l/l)第1頁/共26頁第二頁，共27頁。3二、溶液組成的表示方法二、溶液組成的表示方法1、溶質、溶質B的質量分數(shù)的質量分數(shù) 溶質溶質B的質量占的質量占質量的分數(shù)，即質量的分數(shù)，即 B=mB溶質溶質B的質量的質量（固體、氣體、量少液體固體、氣體、量少液體）m 溶液的質量（溶質溶液的質量（溶質+溶劑）溶劑）mBm第2頁/共26頁第三頁，共27頁。4二、溶液組成的表示方法二、溶液組成的表示方法2、溶質、溶質B的濃度的濃度 B的物質的量除以混合

2、物的體積，即的物質的量除以混合物的體積，即 cB=cB的的SI單位為單位為molm-3,常用其導出單位常用其導出單位moldm-3。 cB又稱為體積摩爾濃度，或者物質的量濃度又稱為體積摩爾濃度，或者物質的量濃度nBV第3頁/共26頁第四頁，共27頁。5二、溶液組成的表示方法二、溶液組成的表示方法3、溶質、溶質B的質量摩爾濃度的質量摩爾濃度在溶液中溶質在溶液中溶質B的物質的量除以的物質的量除以溶劑溶劑的質量，即的質量，即 bB = bB的單位為的單位為molkg-1 mA溶劑溶劑的質量的質量nmA第4頁/共26頁第五頁，共27頁。6二、溶液二、溶液(rngy)組成的表示方法組成的表示方法4、溶質

3、、溶質B的物質的物質(wzh)的量分數(shù)的量分數(shù)某組分某組分B的量與各組分物質的量與各組分物質(wzh)的量之和的比的量之和的比值，即值，即 xB = xB又稱為又稱為B的摩爾分數(shù)的摩爾分數(shù) 5、溶質、溶質B的體積分數(shù)（氣體）的體積分數(shù)（氣體） B = nBnVBVm(g)NaOH(M)溶于溶于H2O形成形成(xngchng)密度為密度為r的的V體積的溶液，則：體積的溶液，則：1、質量分數(shù)，、質量分數(shù)，2、量濃度，、量濃度，3、質量摩爾濃度，量分數(shù)、質量摩爾濃度，量分數(shù)第5頁/共26頁第六頁，共27頁。7溶有不同溶質的溶液通常溶有不同溶質的溶液通常(tngchng)具有不同的性質，如顏色、酸具有

4、不同的性質，如顏色、酸堿性、導電性等。但有些性質，卻是所有溶液所共有的，如蒸氣壓下堿性、導電性等。但有些性質，卻是所有溶液所共有的，如蒸氣壓下降、沸點上升、凝固點下降以及滲透壓。這些溶液所共有的性質稱為降、沸點上升、凝固點下降以及滲透壓。這些溶液所共有的性質稱為溶液的通性。溶液的通性。第6頁/共26頁第七頁，共27頁。8液液- -氣平衡時蒸氣的壓力稱為液體氣平衡時蒸氣的壓力稱為液體(yt)(yt)的（飽和）蒸氣壓，其值受溫度影響的（飽和）蒸氣壓，其值受溫度影響(how),(how),外壓影響很小。外壓影響很小。 1、溶液的蒸氣(zhn q)壓下降飽和飽和(boh)蒸氣壓：蒸氣壓： H2O(l)

5、 H2O(g) K= p（ H2O ）/p 蒸發(fā)蒸發(fā)凝結凝結第7頁/共26頁第八頁，共27頁。9 H2O(l) = H2O(g)T. P G(l) G(g)T+dT,P+dP G(l)+dG(l) G(g)+dG(g) dG(l) = dG(g)已知已知 dG = -SdT+Vdp則則 -S(l)dT+V(l)dp = -S(g)dT+V(g)dp S(g)-S(l)dT = V(g)-V(l)dp dp/dT = S(g)-S(l)/V(g)-V(l) = p H(g)-H(l)/TnRT dp/p = (Hm/RT2)dT定積分定積分(jfn) ln(p2/p1) = Hm/R(1/T1-

6、1/T2) 溫度與蒸汽壓的關系克拉貝隆方程溫度與蒸汽壓的關系克拉貝隆方程Clapeyron Equation，單組分體系，忽略，單組分體系，忽略(hl)液或固相體積，液或固相體積，氣體符合理想氣體氣體符合理想氣體第8頁/共26頁第九頁，共27頁。同一溫度下，純?nèi)軇┱魵鈮号c難揮發(fā)溶質的溶液蒸氣壓之差。同一溫度下，純?nèi)軇┱魵鈮号c難揮發(fā)溶質的溶液蒸氣壓之差。覆蓋；溶質分子與溶劑分子間作用力覆蓋；溶質分子與溶劑分子間作用力干燥原理：結合蒸氣能力；干燥原理：結合蒸氣能力； 蒸氣壓低，平衡移動。蒸氣壓低，平衡移動。)()()()(BxpBnAnBnpp在一定溫度下，在一定溫度下，的蒸氣壓的蒸氣壓下降下降與

7、溶質在溶液中的摩爾分數(shù)成正比，而與溶質本性無關。這個規(guī)律稱為與溶質在溶液中的摩爾分數(shù)成正比，而與溶質本性無關。這個規(guī)律稱為。10第9頁/共26頁第十頁，共27頁。112、溶液的沸點上升、溶液的沸點上升(shngshng)和凝固點下降和凝固點下降給定條件下，液給定條件下，液 氣存在平衡（相平衡）氣存在平衡（相平衡）對于液相表現(xiàn)為揮發(fā)（蒸發(fā)），對于氣相表現(xiàn)為凝結對于液相表現(xiàn)為揮發(fā)（蒸發(fā)），對于氣相表現(xiàn)為凝結當蒸氣壓力等于外界壓力時，液體發(fā)生沸騰現(xiàn)象，此當蒸氣壓力等于外界壓力時，液體發(fā)生沸騰現(xiàn)象，此時的溫度稱為沸點（顯然沸點隨外壓而變）。時的溫度稱為沸點（顯然沸點隨外壓而變）。給定條件下，（純）物質

8、的固給定條件下，（純）物質的固 液之間也存在平衡，對于固相表現(xiàn)為熔化，對于液相表現(xiàn)為凝固，此時液之間也存在平衡，對于固相表現(xiàn)為熔化，對于液相表現(xiàn)為凝固，此時(c sh)(c sh)的溫度稱為熔點（固）或凝固點（液）。固液平衡時固相和液相的蒸汽壓相等。的溫度稱為熔點（固）或凝固點（液）。固液平衡時固相和液相的蒸汽壓相等。P、T第10頁/共26頁第十一頁，共27頁。12蒸汽壓蒸汽壓Patfp tofp tbp tobp 水水 冰冰 水溶液水溶液溫度溫度(wnd) 所降低的溫度所降低的溫度就是就是(jish)凝固點下降凝固點下降所所提高的提高的溫度溫度就是沸點上升就是沸點上升第11頁/共26頁第十二

9、頁，共27頁。13原因分析原因分析: :溶液的沸點總是高于純?nèi)軇厅c則低于純?nèi)軇Ｈ芤旱姆悬c總是高于純?nèi)軇厅c則低于純?nèi)軇＿@是由于溶液的蒸汽壓比純?nèi)軇┑牡停挥性诟叩臏剡@是由于溶液的蒸汽壓比純?nèi)軇┑牡停挥性诟叩臏囟认虏拍苁拐羝麎哼_到與外壓相等而沸騰度下才能使蒸汽壓達到與外壓相等而沸騰沸點上升沸點上升。由于溶液蒸汽壓下降，低于固體的蒸汽壓，只有在更低由于溶液蒸汽壓下降，低于固體的蒸汽壓，只有在更低溫度下才能使溶液與冰的蒸汽壓相等溫度下才能使溶液與冰的蒸汽壓相等凝固點下降凝固點下降。拉烏爾定律的數(shù)學表達式為拉烏爾定律的數(shù)學表達式為 tbp=KbpbB tfp=KfpbBKbp、

10、Kfp分別為溶劑的沸點上升常數(shù)和凝固點下降常數(shù)。分別為溶劑的沸點上升常數(shù)和凝固點下降常數(shù)。第12頁/共26頁第十三頁，共27頁。tbp=KbpbB tfp=KfpbBtbp,tfp：沸點上升和凝固點降低：沸點上升和凝固點降低，量綱：，量綱：Kbp，Kfp：溶劑的沸點上升和凝：溶劑的沸點上升和凝固點降低常數(shù)，量綱：固點降低常數(shù)，量綱： kg/molbB：物質：物質B的質量摩爾的質量摩爾(m r)濃度濃度，量綱：，量綱： mol/kg14第13頁/共26頁第十四頁，共27頁。沸點升高和凝固點降低的應用和實例沸點升高和凝固點降低的應用和實例在金屬熔煉時，組成沸點較高的合金溶液，以減少在高溫下易揮發(fā)在

11、金屬熔煉時，組成沸點較高的合金溶液，以減少在高溫下易揮發(fā)金屬的蒸發(fā)損失；將一些難熔的金屬制成低熔點的合金，如純鐵的熔金屬的蒸發(fā)損失；將一些難熔的金屬制成低熔點的合金，如純鐵的熔點為點為1535，而加入碳組成的，而加入碳組成的Fe-C合金，平均熔點約為合金，平均熔點約為1350。在汽車和坦克的散熱器（水箱）中加入適量的非電解質（如甘油、在汽車和坦克的散熱器（水箱）中加入適量的非電解質（如甘油、乙二醇等），可降低冷卻水的凍結溫度，以保證汽車和坦克等在嚴乙二醇等），可降低冷卻水的凍結溫度，以保證汽車和坦克等在嚴寒氣候下仍能正常運行。寒氣候下仍能正常運行。鹽和冰、雪的混合物中，使凝固點降低，冰雪會更容

12、易融化。生活鹽和冰、雪的混合物中，使凝固點降低，冰雪會更容易融化。生活中，利用這一性質，撒鹽及時除去積雪。中，利用這一性質，撒鹽及時除去積雪。氯化鈉和冰的混合物，凝固點可降低到氯化鈉和冰的混合物，凝固點可降低到-22；氯化鈣和冰混合后，；氯化鈣和冰混合后，可得可得-55的低溫液體，均可作冷卻劑用。的低溫液體，均可作冷卻劑用。 15第14頁/共26頁第十五頁，共27頁。163 3、溶液的滲透壓、溶液的滲透壓第15頁/共26頁第十六頁，共27頁。17被半透膜隔開的溶液，溶劑會被半透膜隔開的溶液，溶劑會通過膜而進入較濃的溶液一側。濃溶液通過膜而進入較濃的溶液一側。濃溶液變稀，液面上升，直至滲透平衡。

13、變稀，液面上升，直至滲透平衡。第16頁/共26頁第十七頁，共27頁。18 V = nBRT = nBRT /VV純?nèi)軇┑捏w積純?nèi)軇┑捏w積非電解質稀溶液的滲透壓非電解質稀溶液的滲透壓可用范特霍夫方程式計算可用范特霍夫方程式計算第17頁/共26頁第十八頁，共27頁。 當溶液由半透膜與純?nèi)軇└糸_后就產(chǎn)生滲透現(xiàn)象。若在溶液一側外加一個大于滲透壓的壓力時，水不僅不從溶劑向溶液中滲透，反而從溶液向純?nèi)軇┲袛U散，這種現(xiàn)象稱當溶液由半透膜與純?nèi)軇└糸_后就產(chǎn)生滲透現(xiàn)象。若在溶液一側外加一個大于滲透壓的壓力時，水不僅不從溶劑向溶液中滲透，反而從溶液向純?nèi)軇┲袛U散，這種現(xiàn)象稱反滲透反滲透。 反滲透技術主要尋找一種高

14、強度的耐高壓半透膜，近年來研制了由尼龍或醋酸纖維制成的合成薄膜用于反滲透裝置。使用這種裝置的脫鹽工廠每天可生產(chǎn)數(shù)千噸的淡水。反滲透技術主要尋找一種高強度的耐高壓半透膜，近年來研制了由尼龍或醋酸纖維制成的合成薄膜用于反滲透裝置。使用這種裝置的脫鹽工廠每天可生產(chǎn)數(shù)千噸的淡水。 19第18頁/共26頁第十九頁，共27頁。20 難揮發(fā)非電解質稀溶液的蒸汽壓下降難揮發(fā)非電解質稀溶液的蒸汽壓下降、沸點上升、凝固點下降以及滲透壓、沸點上升、凝固點下降以及滲透壓與一定量溶劑中溶質的物質的量（即與一定量溶劑中溶質的物質的量（即溶質的粒子數(shù)）成正比，與溶質的本溶質的粒子數(shù)）成正比，與溶質的本性無關，這就是性無關，

15、這就是，又稱又稱。依數(shù)定律：依數(shù)定律：第19頁/共26頁第二十頁，共27頁。21第20頁/共26頁第二十一頁，共27頁。22 0.1mol . kg-1 糖的水溶液糖的水溶液; 0.1mol . kg-1 甲醇甲醇(ji chn)的水溶液；的水溶液； 0.1mol . kg-1 甲醇甲醇(ji chn)的苯溶液；的苯溶液；例題：下列例題：下列(xili)溶液凝固點的高低順溶液凝固點的高低順序：序：相同相同(xin tn)濃度的下列溶液沸點順序是濃度的下列溶液沸點順序是?Al2(SO4)3 FeCl3 CaCl2 MgSO4第21頁/共26頁第二十二頁，共27頁。23甲醇視為弱電解質，則甲醇視為

16、弱電解質，則 ；Kfp(Kfp(水水)=1.86.kg.mol-1, tfp()=1.86.kg.mol-1, tfp(水水)=0.0)=0.0Kfp(Kfp(苯苯)=5.12.kg.mol-1, tfp()=5.12.kg.mol-1, tfp(苯苯)=5.5 )=5.5 糖的水溶液糖的水溶液(rngy)(rngy)：t=kb=0.186 tfp=0-0.186=-0.186 t=kb=0.186 tfp=0-0.186=-0.186 甲醇的苯溶液甲醇的苯溶液(rngy) (rngy) t=kb=0.512 tfp=5.5-0.512=4.988 t=kb=0.512 tfp=5.5-0.5

17、12=4.988 (3)(1)(3)(1)和和(2); (2); 因此因此, ,凝固點由高到低的順序是凝固點由高到低的順序是:(3)(1)(2):(3)(1)(2)第22頁/共26頁第二十三頁，共27頁。24例例2-1 2.6 g尿素尿素(H2NCONH2)溶于溶于50g水中水中,計算此溶液的凝固點和沸點計算此溶液的凝固點和沸點.解解: : 尿素的質量摩爾濃度尿素的質量摩爾濃度 b= 2.6/60501000=0.86 molkg-1 tbp=KbpbB =0.52 0.86 =0.45 tfp=KfpbB=1.86 0.86 =1.60 溶液的沸點溶液的沸點: 100+0.45 = 100.

18、45 溶液的凝固點溶液的凝固點: 0 -1.60 = -1.60 第23頁/共26頁第二十四頁，共27頁。例例 298K時某溶質時某溶質23g溶于溶于300g乙醇乙醇(y chn)中，其蒸汽壓中，其蒸汽壓為為37.5kPa。已知乙醇。已知乙醇(y chn)在在298K時的蒸汽壓為時的蒸汽壓為39.2kPa，求溶質的相對分子量。，求溶質的相對分子量。蒸氣壓降低分子量（任何非電解質）蒸氣壓降低分子量（任何非電解質）p=p*xb39.2-37.5 = 39.2 (23/M) +(300/46.7)23/MM78.6125第24頁/共26頁第二十五頁，共27頁。例例 298g水中溶有水中溶有25g某有機物，該溶液某有機物，該溶液(rngy)在在3.0結冰。結冰。求該有機物的摩爾質量。凝固點降低求該有機物的摩爾質量。凝固點降低Tf=KfbB Kf=1.86 bB=100025/M/2980-(-3)=Kfb=1.86bM=52 g/mol例例2-3滲透壓（測量大分子物質分子量）滲透壓（測量大分子物質分子量）血紅素血紅素1.0g溶于溶于100ml水配成溶液水配成溶液(rngy)。該溶液。該溶液(rngy)20 時的時的滲透壓為滲透壓為0.366 kPa，計算血紅素的相對分子量。