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1、第二章第二章 溶液的依数性溶液的依数性2.1 溶液组成标度的表示方法溶液组成标度的表示方法2.2 溶液的依数性溶液的依数性 2.2.1 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降 2.2.2 溶液的沸点升高和凝固点降低溶液的沸点升高和凝固点降低 2.2.3 溶液的渗透压力溶液的渗透压力12.1 溶液组成标度的表示方法溶液组成标度的表示方法一、物一、物 质质 的的 量量1.物质的量物质的量（amount of substance）物质的量物质的量是表示物质数量的基本物理量。是表示物质数量的基本物理量。物质物质B的物质的量用符号的物质的量用符号nB表示。在表示。在SI中，物中，物质的量的基本单位是质的量的基
2、本单位是摩尔摩尔（mole），单位符号为），单位符号为mol。22.物质的量的单位物质的量的单位摩尔摩尔 1971年有年有41个国家参加的第个国家参加的第14届国际计量大会届国际计量大会正式通过物质的量的单位正式通过物质的量的单位摩尔摩尔。其定义为：。其定义为：摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包括摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包括的基本单元数目与的基本单元数目与0.012kg12C的原子数目相同。的原子数目相同。在使用摩尔时，基本单元应予以指明在使用摩尔时，基本单元应予以指明,它可以是它可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子，或这些粒子原子、分子、离子、电子及其它粒子，或这些粒子的特定组
3、合。的特定组合。3a.摩尔是物质的量的单位，不是质量的单位。摩尔是物质的量的单位，不是质量的单位。c.使用摩尔时，基本单元必须同时指明。基本单元使用摩尔时，基本单元必须同时指明。基本单元应该根据需要用粒子符号、物质的化学式或它们的应该根据需要用粒子符号、物质的化学式或它们的特定组合表示。特定组合表示。例如：（例如：（H H）、）、(H(H2 2)、(2H(2H2 2O O2 2)、(1/2SO(1/2SO4 4 2 2 -)等都可以作为基本单元。等都可以作为基本单元。b.摩尔的定义是绝对定义，不随测量技术而改变。摩尔的定义是绝对定义，不随测量技术而改变。e.摩尔的进制摩尔的进制:进率为进率为1
4、000，如兆摩尔，如兆摩尔,千摩尔千摩尔,毫摩尔（毫摩尔（mmol）。）。d.1mol任何物质都含有相同的基本单元数任何物质都含有相同的基本单元数,即都即都是是6.021023个基本单元。个基本单元。43.摩尔质量摩尔质量(molar mass)符号符号:M单位为单位为:kgmol-1或或 gmol-1 物质物质B的摩尔质量的摩尔质量MB定义为定义为B的质量的质量mB除以除以B的物的物质的量质的量nB，即，即：当以当以 gmol-1为单位时，为单位时，某原子的摩尔质量的数值等于其相对原子质量某原子的摩尔质量的数值等于其相对原子质量Ar，某分子的摩尔质量的数值等于其相对分子质量，某分子的摩尔质量
5、的数值等于其相对分子质量Mr。（1.1）MBdefmB/nB5二、物质的量浓度二、物质的量浓度1.物质的量浓度物质的量浓度(amount of substance concentration)单位：单位：mol.m-3 定义为物质定义为物质B的物质的量的物质的量nB除以混合物的体积。除以混合物的体积。对溶液而言，物质的量浓度定义为溶质的物质的对溶液而言，物质的量浓度定义为溶质的物质的量除以溶液的体积量除以溶液的体积,用式子可表示为：用式子可表示为：（1.2）cBdefnB/V6 1.物质的量浓度可简称为浓度，用物质的量浓度可简称为浓度，用cB表示。表示。2.由于立方米单位太大，浓度的单位常以由
6、于立方米单位太大，浓度的单位常以molL-1、mmolL-1、mol.L-1代替。代替。3.在使用物质的量浓度时，必须指明物质的基本在使用物质的量浓度时，必须指明物质的基本单元。同一种物质可用不同的基本单元表示，其单元。同一种物质可用不同的基本单元表示，其结果是不同的。结果是不同的。如：如：1L水中溶解水中溶解98gH2SO4,该溶液的浓度：该溶液的浓度：c(2H2SO4)=0.5molL-1c(H2SO4)=1molL-172.质量浓度质量浓度（mass concentration）世界卫生组织提议凡是已知相对分子质量的物世界卫生组织提议凡是已知相对分子质量的物质在体液内的含量均应用物质的量
7、浓度表示。对于质在体液内的含量均应用物质的量浓度表示。对于未知其相对分子质量的物质未知其相对分子质量的物质B则可用质量浓度表示。则可用质量浓度表示。B的质量浓度的质量浓度单位：单位：gL-1、mgL-1等。等。BdefmB/V 注注：质量浓度与密度分开！：质量浓度与密度分开！8 正常人血浆中每正常人血浆中每100ml含有含有Na+326mg、HCO3-164.7mg、Ca2+10mg，它们的物质的量浓度（单位，它们的物质的量浓度（单位mmolL-1）各为多少？）各为多少？解：解：例例219 例例22 市售浓硫酸的密度为市售浓硫酸的密度为1.84 kgL-1,H2SO4的质量的质量分数为分数为9
8、6%，计算物质的量浓度，计算物质的量浓度 和和 ，单位用，单位用molL-1。10三、摩尔分数和质量摩尔浓度三、摩尔分数和质量摩尔浓度 设溶液由溶质设溶液由溶质B和溶剂和溶剂A组成，则溶质组成，则溶质B的摩尔分的摩尔分数为：数为：xB=nB/(nA+nB)同理：同理：xA=nA/(nA+nB)则：则：xA+xB=1(一一)摩尔分数摩尔分数 摩尔分数摩尔分数（mole fraction）即物质的量分数或物）即物质的量分数或物质的量比。质的量比。B 的摩尔分数定义为的摩尔分数定义为B 的物质的量与混合的物质的量与混合物的物质的量之比物的物质的量之比,符号为符号为xB，单位是，单位是?。即：。即：x
9、Bdef11（二）质量摩尔浓度（二）质量摩尔浓度 单位单位:molkg-1 注注：摩尔分数和质量摩尔浓度与温度无关。：摩尔分数和质量摩尔浓度与温度无关。质量摩尔浓度质量摩尔浓度(molarity)定义为定义为溶质溶质B的物质的物质的量除以的量除以溶剂溶剂的质量，符号为的质量，符号为bB，即，即 bBdef12 将将7.00g结晶草酸结晶草酸(H2C2O4 2H2O)溶于溶于93.0g水中，水中，求草酸的质量摩尔浓度求草酸的质量摩尔浓度b(H2C2O4)和摩尔分数和摩尔分数 x(H2C2O4)。解解:例例23132.2 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 Colligate Properties2.2
10、.1 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降 vapor pressure lowing二、溶液的蒸汽压下降二、溶液的蒸汽压下降 Raoult(拉乌尔）拉乌尔）定律定律一、蒸汽压一、蒸汽压1414指体系中物理性质和化学性质完全均匀的部分。指体系中物理性质和化学性质完全均匀的部分。一、蒸气压一、蒸气压(vapor pressure)2.蒸发蒸发(evaporation)溶液液面上动能较高的分子克服液体分子间的溶液液面上动能较高的分子克服液体分子间的引力自水面逸出，扩散到水面上部的空间形成气引力自水面逸出，扩散到水面上部的空间形成气相分子，这一过程称为蒸发。相分子，这一过程称为蒸发。液相液相气相气相1.
11、相：相：15 气气相相的的水水分分子子不不断断运运动动而而被被液液体体分分子子吸吸引引进进入入液体中，这一过程称为凝结。液体中，这一过程称为凝结。气相气相 液相液相3.凝结凝结(condensation)在在一一定定温温度度下下，当当液液相相蒸蒸发发的的速速率率与与气气相相凝凝结结的的速速率率相相等等时时，液液相相和和气气相相达达到到平平衡衡，此此时时，蒸蒸汽汽所所具具有有的的压压力力称称为为该该温温度度下下的的饱和蒸气压，简称蒸汽压。饱和蒸气压，简称蒸汽压。4.饱和蒸气压饱和蒸气压(简称蒸气压简称蒸气压)（vapor pressure）符号：符号：p 单位：单位：帕斯卡（帕斯卡（Pa 或或
12、kPa)H2O(l)H2O(g)16 1.蒸气压与液体的本性有关，在一定温度下蒸气压与液体的本性有关，在一定温度下纯净物质具有一定的蒸气压，不同的物质有不同纯净物质具有一定的蒸气压，不同的物质有不同的蒸气压。的蒸气压。2.蒸气压与温度有关。温度升高，蒸气压增大。蒸气压与温度有关。温度升高，蒸气压增大。3.固体也具有一定的蒸气压固体也具有一定的蒸气压，温度升高，固体的，温度升高，固体的蒸气压增大。蒸气压增大。4.蒸气压大的称为易挥发性物质，蒸气压小的称蒸气压大的称为易挥发性物质，蒸气压小的称为难挥发性物质。为难挥发性物质。17表表21 不同温度下水的蒸汽压不同温度下水的蒸汽压T/K p/kPa
13、T/K p/kPa 2732782832933033133230.610 60.871 91.227 92.338 54.242 37.375 412.333 633334335336337342319.918 335.157 447.342 670.100 1101.324 7476.026 218 图图21 不同温度下液体的蒸汽压不同温度下液体的蒸汽压19表表22 不同温度下冰的蒸汽压不同温度下冰的蒸汽压T/K p/kPa T/K p/kPa 2482532582630.063 50.103 50.165 30.260 02682722730.401 30.562 60.610 620 二
14、、溶液的蒸气压下降二、溶液的蒸气压下降 Raoult定律定律图图22 纯溶剂和溶液蒸发凝聚示意图纯溶剂和溶液蒸发凝聚示意图（a）纯溶剂）纯溶剂 （b）溶液）溶液21图图2-3 2-3 纯溶剂与溶液蒸气压曲线纯溶剂与溶液蒸气压曲线22 大量的实验证明，含有难挥发性溶质大量的实验证明，含有难挥发性溶质溶液的蒸气压总是低于同温度纯溶剂的蒸溶液的蒸气压总是低于同温度纯溶剂的蒸气压。这种现象称为溶液的气压。这种现象称为溶液的蒸汽压下降蒸汽压下降（vapor pressure lowering）。溶液中难挥发性溶质浓度愈大，溶剂溶液中难挥发性溶质浓度愈大，溶剂的摩尔分数愈小，蒸气压下降愈多。的摩尔分数愈小
15、，蒸气压下降愈多。23 一定温度下，难挥发性的非电解质稀溶液的一定温度下，难挥发性的非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压与溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压与溶液中溶剂的物质的量分数的乘积。用公式表示为物质的量分数的乘积。用公式表示为 1887年法国化学家年法国化学家Raoult F.M.根据大量实验根据大量实验结果，对于难挥发性的非电解质稀溶液，得出如结果，对于难挥发性的非电解质稀溶液，得出如下规律：下规律：式中，式中，P 为溶液的蒸汽压，为溶液的蒸汽压，P0 为纯溶剂的蒸为纯溶剂的蒸汽压，汽压，xA 为溶液中溶剂的物质的量分数。为溶液中溶剂的物质的量分数。P =P0 xA（2
16、.2）24 对于只有一种溶质的稀溶液，设对于只有一种溶质的稀溶液，设xB为溶质的物为溶质的物质的量分数，则质的量分数，则 xA xB =1，（，（2.2）式可写作）式可写作P=P0（1-xB）P=P0-P0 xB P0-P=P0 xB P0 PP0P=P=P0 xBP 表示溶液的蒸汽压下降。表示溶液的蒸汽压下降。25 在稀溶液中：在稀溶液中：（nA nB）若取若取1000g溶剂，则溶剂，则按质量摩尔浓度定义，在数值上按质量摩尔浓度定义，在数值上P=K bB（2.4）K 为比例系数，它取决于为比例系数，它取决于P0 和和溶剂溶剂的摩尔质量的摩尔质量MA。26 1.一定温度下，难挥发性的非电解质稀溶液一定温度下，难挥发性的非电解质稀溶液的蒸气压下降值和溶质的物质的量分数成正比，的蒸气压下降值和溶质的物质的量分数成正比，而与溶质的本性无关。而与溶质的本性无关。2.在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度(bB)成正成正比，而与溶质的本性无关比，而与溶质的本性无关。适用条件：难挥发非电解质的稀溶液。
