§3-2旅电解质稀溶液的数性 其蒸气压、熔点、沸点、(渗透压与浓度的关系很简单 (一)溶液的蒸气压下降 1、纯固体、纯液体的蒸气压 挥发因热运动,部分高能分子克服表面张力逃逸出来 FZexp(-E/kn) 液体 F 水 E E 发凝结·在定温度下平衡时有一定蒸气压力 水 称纯液体的饱和蒸气压p’(简称蒸气压 p=nRT/(只与温度有关,表3-1,附录三
§3-2 非电解质稀溶液的依数性 • 其 蒸气压、熔点、沸点、(渗透压)与浓度的关系很简单 • (一) 溶液的蒸气压下降 • 1、纯固体、纯液体的蒸气压 液体 水 挥发 因热运动, 部分高能分子克服表面张力逃逸出来 n=Zexp(-E/kT) E E n %T1 T2 水 蒸发 凝结 • 在一定温度下平衡时, 有一定蒸气压力 • 称纯液体的饱和蒸气压p * (简称蒸气压) • p * =nTRT/V (只与温度有关), 表3-1, 附录三 F
固体热运动也产生蒸气压 P/kPa乙醚 如冰,P61表3-2 水 物质不同,蒸气压不同 乙醇 沸点:液体的饱和蒸气压达到给定 冰温度T 外界压力时的温度Tb pikA 凝固点S、lg三相共存的温度T 101.325 Now给水中撒一把糖 2、溶液的蒸气压 0.611 纯水 p液 溶液 冰 再如晾衣服 温度7汗背心洗后易干⊙
• 固体热运动也产生蒸气压 • 如 冰……，P61 表3-2 • 物质不同，蒸气压不同： p * / kPa 乙醚 温度T 乙醇 水 • 沸点: 液体的饱和蒸气压达到给定 冰 外界压力时的温度Tb • 凝固点: s、l、g三相共存的温度Tf p * 溶液 温度T 纯水 冰 p * / kPa 101.325 T 0.611 Tf Tb Now 给水中撒一把糖 • 2、溶液的蒸气压 溶液 p<p * 再如晾衣服 汗背心洗后易干☺
蒸气压下降△p遵守 Raoult's law 吨水 溶液的Δ与溶质的量分数成正比 溶液 y=p-p=xD∑P 冰 温度T 溶液的蒸气压下降,引起 二)溶液的沸点上升和 pikA 01.325 B 凝固点下降 沸点:在原沸点T时,p在A点,< 101325Pa,只有升温至b时,蒸 气压才达到外压→冒泡沸腾 凝固点:首先,析出的总是能量低 的纯冰如冰棍→对应OD线不变。 但在原时,溶液的蒸气压在C点比冰的饱和蒸气压(O 低不能三相共存→只有在CD与OD相交的T才能共存
• 蒸气压下降p遵守Raoult’s Law: 溶液的p与溶质的量分数x成正比 p * 溶液 温度T 纯水 冰 • 沸点：在原沸点Tb时，p在A点, < 101325 Pa，只有升温至Tb ’时，蒸 气压p才达到外压 ➔ 冒泡/沸腾 • 凝固点：首先，析出的总是能量低 的纯冰, 如冰棍 ➔ 对应OD线不变。 但在原Tf时, 溶液的蒸气压在C点， * * p = p − p = x p p * / kPa 101.325 T O Tf Tb Tb T ’ f ’ B D C A 比冰的饱和蒸气压(O) 低, 不能三相共存 ➔只有在CD与OD相交的Tf ’才能共存 溶液的蒸气压下降，引起： • (二) 溶液的沸点上升和 凝固点下降 * * B B p N n p n n 溶剂 =
Raot根据实验总结出: △T=T-Tn=KmK6(H2O)=0.51(p63表3-3) f=1-1=kmk(H2O)=1.86(p63,表3-3) △T 事实上△T、△7∝A=P-P=X·P p=km N 1000/18 由热力学还可得到代N,M△b RTM △H 注意 vap 1)对于同一溶剂,△7b、ΔT只与m大小有关,与溶质种 类无关→只与粒子数目有关依数性 2)只严格适用于不挥发、非电解质、稀溶液。否则 易挥发电解质浓溶液另行处理 3)都是正值,且对于相同浓度的溶液有
• Raoult根据实验总结出： Tb = Tb −Tb = Kb m ' • 由热力学还可得到： (H O) 0.51 (p63, 3 3) Kb 2 = 表 − Tf =Tf −Tf = Kf m ' (H O) 1.86 (p63, 3 3) Kf 2 = 表 − p k m m p N n Tb Tf p = p − p = x p = = * * * * 1000 /18 事实上 、 • 注意： • 1) 对于同一溶剂，Tb、 Tf 只与m大小有关, 与溶质种 类无关 ➔ 只与粒子数目有关——依数性 • 2) 只严格适用于不挥发、非电解质、稀溶液。否则 • 易挥发 电解质 浓溶液 另行处理 • 3) 都是正值，且对于相同浓度的溶液有： fus m f f vap m b b H RT M K H RT M K = = A 2 A 2
性质 蔗糖HAc溶液NaCl溶液 蒸气压p 沸点Tb 沸点上升△Tb 高小低小高 蒸气压下降Ap小 凝固点T 中中中中中中 低多高多低大 凝固点下降AT小 例1:已知20℃时,C6H的饱和蒸气压为999Pa,向90g 该溶剂中加入1.0g某种不挥发的有机溶质并溶解后,测得 溶液的蒸气压为9479Pa,计算溶质的相对分子质量 解:由 Raoult定律A=p-p≈ N P代入已知数据得 9999-9479 100×9解得:M=150 90/78
性 质 蔗糖 HAc溶液 NaCl溶液 • 蒸气压p • 蒸气压下降p • 沸点Tb • 沸点上升Tb • 凝固点Tf • 凝固点下降Tf * * p N n p = p − p 9999 90 / 78 1.0 / 9999 −9479 = M 解得：M =150 高 中 低 小 中 多 低 中 高 小 中 多 高 中 低 小 中 大 • 例1：已知20℃时, C6H6的饱和蒸气压为9999 Pa, 向90 g 该溶剂中加入1.0 g某种不挥发的有机溶质并溶解后, 测得 溶液的蒸气压为9479 Pa, 计算溶质的相对分子质量 • 解：由Raoult定律 代入已知数据得：
·例2:某浓度的蔗糖水溶液,其y=0.2℃,已知25℃时 纯水的饱和蒸气压为3169Pa,求25℃时溶液的蒸气压 解:因为△T=0.2℃=Km 所以m=△T/K=0.2/186=0.1075( mol- kg 又因为 9=P-PNP取含1kg溶剂的溶液 所以:p= 0.1075 ×3169≈3163(Pa) N 1000/18 例3:有两溶液:1)1.5g尿素CONH2)2溶解于200g水; 2)4275g未知物溶解于1000g水中 它们在相同温度下结冰。求未知物的相对分子质量。 解:对于同一溶剂,由An=Km=△72=K,m 表明:m1=m1所以有:155M 42.75 解得:M=342 60
• 例2：某浓度的蔗糖水溶液，其t f =-0.2℃，已知25℃时 纯水的饱和蒸气压为3169 Pa，求25℃时溶液的蒸气压 • 解：因为 Tf = 0.2℃=Kf·m • 所以 m= Tf / Kf = 0.2/1.86 = 0.1075 (mol·kg-1 ) • 又因为 • 例3：有两溶液：1) 1.5 g尿素CO(NH2 )2溶解于200 g水； 2) 42.75 g未知物溶解于1000 g水中 它们在相同温度下结冰。求未知物的相对分子质量。 • 解：对于同一溶剂，由 * * p N n p = p − p 3169 3163(Pa) 1000 /18 0.1075 1 1 * = − = − p N n 所以：p Tf 1 = K f m1 = Tf 2 = K f m2 表明：m1 = m2 M 42.75 5 60 1.5 所以有： = 解得：M = 342 取含1 kg溶剂的溶液
习题:1,4,5,6,7,8
习题：1, 4, 5, 6, 7, 8