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1、撒盐除雪 第二章稀薄溶液的依数性 稀溶液的通性 与溶质本性有关 如酸碱性 导电性 颜色等 与溶质本性无关 只与溶质的数量有关 依数性 只与溶质粒子的数目有关而与溶质本性无关的性质称为溶液的依数性 又叫溶液的通性 依数性是指 溶液的蒸气压下降溶液的沸点上升溶液的凝固点下降溶液具有渗透压 粒子 溶液中实际存在的分子 离子等 溶液的性质 初始 v蒸发 v凝聚平衡 v蒸发 v凝聚饱和蒸汽压 达到平衡时液体上方的蒸汽所具有的压力 2 1溶液的蒸气压下降 纯溶剂中加入难挥发非电解质后 在纯溶剂中加入难挥发的非电解质以后 达相平衡时 p溶液总是小于同温度下的p纯溶剂 即溶液的蒸气压下降 p p纯 p液p液
2、p纯 c液越大 p液越小 p纯 p液的差值 p也越大 拉乌尔定律 在一定的温度下 难挥发的非电解质稀溶液的蒸气压下降值与溶质B的摩尔分数成正比 2 1溶液的蒸气压下降 拉乌尔定律 在一定的温度下 稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸汽压与溶液中溶剂的摩尔分数的乘积 p K蒸b B 拉乌尔定律的另一种表述 K蒸是与溶剂 温度T有关的常数 同一温度 溶剂不同 其K蒸不同 同一溶剂 温度不同 其K蒸也不同 2 2溶液的沸点上升 溶剂 溶液 B 沸点 液体的蒸气压等于外界大气压时对应的温度 根据拉乌尔定律 p与b B 成正比 而 Tb与 p成正比 Tb亦应与b B 成正比 p越大 Tb也越大 Tb Tbo
3、 Tb Kb b B Kb为沸点上升常数 与溶剂的本性有关 而与溶质的本性无关 2 2溶液的沸点上升 2 3溶液的凝固点下降凝固点时 p液 p固否则蒸汽压较大的一相就会消失 不能保持固液两相平衡共存的状态 B 溶液 纯水A A B C Tf p p kPa p0 6105 TfTf 273K 373KT 溶剂的凝固点下降示意图 Tf Kfb B Tf Tf 溶液的凝固点Tf总是低于纯溶剂的凝固点Tfo 同理 根据拉乌尔定律 可得 原因 溶液的蒸气压下降 溶液的凝固点Tf总是低于纯溶剂的凝固点Tfo 同理 根据拉乌尔定律 可得 Tf Tfo Tf Kfb B 原因 溶液的蒸气压下降 几种溶剂的K
4、b和Kf值 K kg mol 1 p17 2 3溶液的凝固点下降 2 4溶液的渗透压 半透膜的作用 选择性地让一部分物质通过 只许溶剂分子通过 溶质分子不能通过 初始 溶剂分子扩散速度v纯水 v糖水 渗透 溶剂分子通过半透膜自动单向扩散的过程称为渗透 渗透压 在一定的温度下 恰能阻止渗透发生所需施加的最小外压力 称为该溶液的渗透压 用符号 表示 2 4溶液的渗透压 渗透现象在动植物的生命过程中有着重要的作用 例1 医学上输液必需输等渗溶液 2 动物体内水份的输送 3 植物从土壤中吸收水份和营养 4 求算溶质的分子量 渗透作用产生的条件 半透膜存在 膜两侧溶液的浓度不相等 实质为半透膜两侧溶液可
5、自由扩散的粒子数的不同 输入低渗溶液 输入高渗溶液 实验证明 1 同一温度下 溶液的渗透压与浓度成正比 2 相同浓度时 渗透压与热力学温度成正比 计算公式 V n B RT c B RT b B RT 溶液很稀时 c B b B c B 物质的量浓度R 气体常数8 314kPa L mol 1 K 1 或J mol 1 K 1 T 热力学温度 绝对温度 例 人体血的渗透压为709 275kPa 人体温度为37 试计算给人体输液时所用葡萄糖溶液的w是多少 设葡萄糖溶液密度是1 01g ml 1 葡萄糖的分子摩尔质量M为180g mol 1 解 c 葡 RT c RTc 葡 709 275 8 3
6、14 273 15 37 0 28mol L 1w c 葡 M 1000 0 28 180 1000 1 01 0 05 例 某蛋白质的饱和溶液含溶质5 18g L 1 293 15K时渗透压为0 413kPa 求此蛋白质的摩尔质量 解 M B m B RT V 5 18 8 314 298 15 0 413 1 31090 g mol 1 例 海水在298K时的渗透压为1479kPa 采用反渗透法制取纯水 试确定用1000cm3的海水通过只能使水透过的半透膜 提取100cm3的纯水 所需要的最小外加压力是多少 解 随着反渗透的进行 海水中盐的浓度增大 当得到100cm3纯水时 最终海水的渗透
7、压 2和初始海水的渗透压 1的比值为 c1 nmol 1000cm3c2 nmol 1000 100 cm3 因为渗透前后溶质的物质的量未减少 对于难挥发 非电解质稀溶液 c B b B 如果溶质是电解质 由于溶质分子解离产生更多的粒子 增大了对溶液依数性的影响不同电解质其解离的粒子数 即离子数 不同 对溶液依数性的影响也不同 强电解质较弱电解质影响大分子中含离子较多的电解质比含离子较少的电解质影响大 水溶液的冰点降低的实验值表Kf 1 86 强电解质溶液也有依数性 但不遵守拉乌尔定律故不可用稀溶液依数性的公式进行计算 不同物质溶液依数性的比较 0 1mol L 1NaCl水溶液 0 1mol L 1蔗糖水溶液 0 1mol L 1甘油水溶液 0 1mol L 1Na2SO4水溶液 0 1mol L 1HAc水溶液 请将这五种溶液按沸点由高到低顺序排列 答案 稀溶液的依数性 需掌握内容 稀溶液依数性产生的原因 特点稀溶液依数性定量计算及条件不同稀溶液间依数性变化强度的比较稀溶液依数性的实际应用
