水溶液.ppt
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1、第三篇 水溶液化学原理 第8章 水溶液,Chapter 8 Water Solution,1 进一步掌握溶液的浓度的表示方法。,2 了解稀溶液的通性。,3 初步了解强电解质理论。,8-1 溶液的浓度和溶解度 8-2 非电解质稀溶液的依数性 8-3 强电解质溶液理论,Concentration and solubility of solution,Colligative properties dilute nonelectroiyte solution,Theory of strong electrolyte solution,8-1 溶液的浓度和溶解度(concentration and so
2、lubility of solution) 8-1-1 溶液的浓度(The concentration of solution) 1、溶液浓度的表示方法 广义的浓度定义是溶液重的溶质相对于溶液或溶剂的相对量。 狭义的浓度定义是一定体积的溶液重溶质的“物质的量”。在历史上由于不同的实践需要形成了名目众多的浓度表示方法,已经学过的浓度表示方法有:,溶液浓度的几种表示方法 类型 符 号 单 位 物质的量浓度(molarity) M mol/L 质量摩尔浓度(molality) m mol/kg 质量分数 w 无单位 摩尔分数 x(B) 无单位,2. 各种浓度之间的换算.如:p297表8-1 实验室常
3、用酸碱溶液的浓度。 3. 各种不同纯度试剂的表示: 优级纯(G.R):Guarantee Reagent (绿色) 分析纯(A.R):Analytical Reagent(红色) 化学纯(C.P):Chemical Pure(蓝色) 实验试剂(L.R): Laboratory Reagent (棕或黄色),8-1-2 溶解度(solubility),中学里介绍过把某温度 下100克水里某物质溶解 的最大克数叫溶解度.习 惯上按溶解度大小,把 溶液分为:,1、溶解度 一定温度和压力下溶质在一定量溶剂重形成饱和溶液时,被溶解的溶质的量。,其实,从相平衡的角度理解溶解度更确切,即在一定温度和压力下,
4、固液达到平衡时的状态. 这时把饱和溶液里的物质浓度称为“溶解度”。按此把溶液分为:,易溶 10 可溶 1-10 微溶 0.1-1 难溶 0.1,不饱和溶液 饱和溶液 过饱和溶液,2、溶解度的影响因素 a. 温度对不同物质在水中的溶解度有不同的影响: 1.温度的升高有利于吸热过程,例如图中KNO3溶于水时是吸热反应; 2.温度升高不利于放热过程,例如Ce2(SO4)3溶于水时是放热反应; 3.NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大,基本上是一条不变的直线; 4.硫酸钠的溶解度曲线较为复杂。在305.4K以下的曲线是含10个结晶水的Na2SO410H2O的溶解度曲线,溶解度随温度的升高而增大。在3
5、05.4K以上的曲线则是无水Na2SO4的溶解度曲线,溶解度随温度的升高而降低。,b. 压力 压力的变化对固体溶质和液体溶质的溶解度一般影响不大,但对气体溶质的溶解度却有很大的影响。 表8-2 气体溶解度与气体压力的关系,3、享利定律-气体溶解定律 a.叙述:在一定温度下,一定体积的液体中所溶解的气体质量与该气体的分压成正比 b.解释:当气体的压强增加n倍;那么气体进入液体的机会也增加n倍,所以气体溶解的质量也增加n倍。故亨利定律与其它气体的分压无关. c.数学表达式: p=K x (K Henrys constant) 亨利定律只适用于溶解度小,不与溶剂相互作用的气体。所以HCl,NH3等气
6、体都不适用。,Example,8-1-3 相似相溶原理 (the principle of similitude between solute and solvent),“相似相溶”原理,即非极性物质可以溶解在非极性溶剂中(例如碘溶于四氯化碳中),性物质和离子型晶体易溶于极性溶剂(如水)中。主要表现在: a. 溶质分子于溶剂分子的结构越相似,相互溶解越容易; b. 溶质分子的分子间作用力与溶剂分子间作用力越相似,越易互溶。,8-2 非电解质稀溶液的依数性 (colligative properties dilute nonelectroiyte solution) 各种溶液各有其特性,但有几种
7、性质是一般稀溶液所共有的. 这类性质与浓度有关,或者是与溶液中的“粒子数”有关,而与溶质的性质无关. Ostwald 称其为“依数性” . 这里非常强调溶液是“难挥发的”,“非电解质的”和“稀的”这几个定语的.,溶液的几种性质与水的比较 物质 Tb / Tf / 20 / (gcm-3) 纯水 100.00 0.00 0.9982 0.5molkg -1糖水 100.27 -0.93 1.0687 0.5molkg -1尿素水溶液 100.24 -0.94 1.0012,8-2-1 溶液的蒸汽压下降拉乌尔定律 (lowering of the vapor pressure of the sol
8、ventRaoults law),(1) 溶液蒸汽压下降实验,在液体中加入任何一种难挥发的物质时,液体的蒸汽压便下降,在同一温度下,纯溶剂蒸汽压与溶液蒸汽压之差,称为溶液的蒸汽压下降(p). 同一温度下,由于溶质的加入,使溶液中单位体积溶剂蒸发的分子数目降低,逸出液面的溶剂分子数目相应减小, 因此在较低的蒸汽压下建立平衡,即溶液的蒸汽压比溶剂的蒸汽压低.,实验:,解释:,(2)拉乌尔定律(Raoults law),根据实验结果,在一定温度下,稀溶液的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压乘以溶剂在溶液中的摩尔分数,即,Example,已知20 时水的饱和蒸汽压为2.33 kPa. 将17.1g蔗糖(C12H
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