PPT《第三章 稀溶液的依数性 各种不同的物质的稀溶液,其化学性...》

第三章 稀溶液的依数性 各种不同的物质的稀溶液,其化学性质各不相同,这是显然的.

但稀溶液的某些共性,与溶质的种类无关,只与溶液的浓度相关.我们把这类性质称为稀溶液的依数性. §1 溶液的饱和蒸气压降低 一 问题的提出 H2O 糖水 H2O 糖水 水自动转移到糖水中去,为什么? 这种转移,只能通过蒸气来进行.因此,要研究蒸气的行为,才能弄清楚问题的实质. 二 饱和蒸气压

1 纯溶剂的饱和蒸气压 ( p0 在密闭容器中,在纯溶剂的单位表面上,单位时间里,有N0 个分子蒸发到上方空间中. 随着上方空间里溶剂分子个数的增加,密度的增加, 分子凝聚回到液相的机会增加.当密度达到一定数值时,凝聚的分子的个数也达到 N0 个.这时起,上方空间里溶剂分子的个数不再改变,蒸气的密度也不再改变,保持恒定. 此时,蒸气的压强也不再改变.这个压强称为该温度下溶剂的饱和蒸汽压,用p0 表示.这时液相和气相之间实现相平衡. 蒸发液体 气体 凝聚达到平衡后,若蒸气压小于 p0 时,平衡右移,液体气化;

蒸气压大于 p0 时,平衡左移,气体液化.

2 溶液的饱和蒸气压 ( p 当溶液中溶有难挥发的溶质时,则有部分溶液表面被这种溶质分子所占据.如图示, 譬如,改变上方的空间体积, 即可使平衡发生移动. 于是,溶液中,在单位表面上单位时间内蒸发的溶剂分子的数目 N 要小于 纯溶剂的 N0 当凝聚的分子数目达到 N( N <

N0 ),实现平衡,蒸气的密度及压强已不会改变. 凝聚分子的个数当然与蒸气密度及压强有关.若令这种平衡状态下的饱和蒸气压为 p ,则有 p <

p0 . 溶剂的表面 溶剂分子 溶液的表面 难挥发溶质的分子 一般性的结论是,在相同的温度下,溶液的饱和蒸汽压低于纯溶剂的饱和蒸汽压.

3 解释实验现象 过程开始时,水和糖水均以蒸发为主.当蒸气压等于 p 时, 糖水与上方蒸气达到平衡.而p0 >

p ,即水并未与蒸汽达到平衡,继续蒸发,以致于蒸气压大于 p , 水蒸气分子开始凝聚到糖 水中.这又使得蒸气压不能达到 p0 ? ? ? ? ? ? 于是, H2O 分子从水中蒸出而凝聚入糖水.这就解释了本节开始提出的实验现象. 当溶液与气相实现平衡时,蒸气压小于 其饱和蒸汽压 p,平衡右移,液体气化;

蒸气压大于 p 时,平衡左移,气体液化. 液体 气体 凝聚蒸发三拉乌尔定律

1 溶液的浓度 每dm3 溶液中含溶质的物质的量为摩尔浓度,也经常称为体积摩尔浓度.( 单位 mol ・dm-3 这种浓度使用方便,唯一不足就是其数值要随温度变化. 摩尔分数 , 显然有 X质+X剂 =

1 若用每 kg 溶剂中含溶质的物质的量来表示溶液的浓度,则称为质量摩尔浓度.( 单位 mol ・ kg -1 质量摩尔浓度经常用 m 表示. 对于稀溶液,由于 n质p液,则平衡右移,固体熔解 p 固

373 K ) ,溶液的饱和蒸气压才达到 1.013 ?

10 5 Pa,溶液才沸腾.如图中 A′点.即溶液的沸点升高, 比纯水高 p/Pa T/K l1 l2 l3 A B B ′

611 T2

273 373 T1 A′ 1.013 ?

10 5 4) 冰线和水线的交点 B 处,冰和水的饱和蒸气压相等.此 点的温度为

273 K,p ≈

611 Pa .

273 K 是水的凝固点,亦称 为冰点.在此温度时,溶液饱和蒸气压低于冰的饱和蒸气压.即 p冰 >

p溶 .当两种物质共存时,冰要熔解, 或者说溶液此时尚未 达到凝固点. p/Pa T/K l1 l2 l3 A B B ′