第四章水溶液第二篇水溶液化學原理

(ChemicalPrinciplesofWaterSolution)第一節(jié)溶液的濃度和溶解度第二節(jié)非電解質稀溶液的通性第三節(jié)電解質溶液本章要求1、熟悉非電解質稀溶液的通性/依數性2、了解電解質溶液的性質第一節(jié)溶液的濃度和溶解度(略)說明三點：

①今后體積摩爾濃度c(molarity)的表示統(tǒng)一為——平衡濃度用[]表示，如[H+]。非平衡濃度用c表示，如c(H+)。②質量摩爾濃度m/b(molality)單位是mol/kg，其中的kg是溶劑的質量，只有在稀溶液中才能近似為c≈morb。

③

氣體的溶解度與氣體的分壓成正比——亨利定律，只適用于理想氣體，也就是說，氣體溶解在溶劑中不與溶劑發(fā)生任何作用（如化學反應或電離）。第二節(jié)非電解質稀溶液的通性

難揮發(fā)非電解質稀溶液的性質——溶液的蒸氣壓下降、沸點上升、凝固點下降和溶液滲透壓，與一定量溶劑中所溶解溶質的物質的量成正比（即與溶液的濃度成正比，與溶劑的種類和本性無關）。以上性質又稱為稀溶液的依數性。稀溶液通性(依數性)：一、溶液的蒸氣壓下降——拉烏爾定律

有三種表述：

①在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質稀溶液的(飽和)蒸氣壓等于純溶劑的蒸氣壓乘于溶劑的摩爾分數——或與溶劑的摩爾分數成正比。p=pB*·xB

②在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質稀溶液的(飽和)蒸氣壓下降與溶質的摩爾分數成正比。Δp=pB*·xAP(H2O)蒸氣分子液體分子液體和蒸氣處于平衡狀態(tài)，此時，蒸氣所具有的壓力叫做該溫度下液體的飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。蒸氣分子液體分子溶質分子原因在于溶劑的一部分表面被溶質微粒占據，使得單位時間內從溶液中蒸發(fā)的分子減少，使得溶液的蒸發(fā)速率降低。

③在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質稀溶液的(飽和)蒸氣壓下降近似地與溶液的質量摩爾濃度成正比。其中55.6為1kg水的物質的量，m為溶液的質量摩爾濃度，K為比例常數。二、溶液的凝固點下降

難揮發(fā)非電解質稀溶液的凝固點下降ΔTf與溶液的質量摩爾濃度m成正比。ΔTf=Kf·mKf為溶劑的凝固點下降常數，可查表應用：實驗室可以利用上述原理自制制冷劑，見表8-5。三、溶液的沸點上升難揮發(fā)的非電解質稀溶液的沸點上升ΔTb與溶液的質量摩爾濃度m成正比： ΔTb=Kb·mKb溶劑的摩爾沸點上升常數，也可查表四、溶液的滲透壓(permeablepressure)滲透(osmosis)——溶劑分子透過半透膜(semi-permeablemembrane)有較稀溶液一方向較濃溶液一方擴散的現象。難揮發(fā)的非電解質稀溶液的滲透壓∏與溶液的濃度c及絕對溫度T成正比：∏=cRT=nRT/V或∏V=nRT與理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT很相似相似滲透壓：為維持被半透膜所隔開的溶液與純溶劑之間的滲透平衡而需要的額外壓力半透膜溶液純水

由滲透壓形成的液面差第三節(jié)電解質溶液的通性

（1）電解質溶液，或者濃度較大的溶液也與非電解質稀溶液一樣具有溶液蒸氣壓下降、沸點上升、凝固點下降和滲透壓等性質。但是稀溶液定律所表達的一些依數性與溶液濃度的定量關系不適用與濃溶液和電解質溶液。原因：濃溶液的溶質微粒較多，溶質微粒之間的相互影響以及溶質微粒與溶劑分子之間的相互影響大大加強同濃度的溶液，沸點高低或滲透壓大小的順序：AB型強電解質溶液電解質溶液非電解質溶液A2B或AB2型強電解質溶液蒸氣壓或凝固點的順序則相反。（2）離子氛和活度強電解質的實際解離度小于100%，是由于離子氛的存在。溶液越濃，離子電荷數越大，強電解質的表觀解離度（實驗測得的解離度）越小。

活度α——有效濃度：溶液中離子的濃度乘上一個校正因子——活度因子。α=f·cα：活度、f:活度因子、c:溶液濃度溶液越稀，f