§3.5稀溶液的依数性 稀溶液:溶质浓度很低,可略溶质一溶质间 的相互作用,溶质的外围被溶剂包围。 在等T,P下,溶质的蒸气压只与溶质在溶液 中的溶解度有关,而与溶质的性质无关 依数性:体系某些性质只与溶质的数量有关, 而与溶质的本性无关 前提:溶质是不挥发的,气相仅为溶剂, 不生成固溶体 1
1 §3.5 稀溶液的依数性 稀溶液:溶质浓度很低,可略溶质—溶质间 的相互作用,溶质的外围被溶剂包围。 依数性:体系某些性质只与溶质的数量有关, 而与溶质的本性无关 在等 T,P 下,溶质的蒸气压只与溶质在溶液 中的溶解度有关,而与溶质的性质无关 前提:溶质是不挥发的,气相仅为溶剂, 不生成固溶体
依数性质:1)蒸气压降低 2)冰点降低 3)沸点升高 4)渗透压 1.蒸汽压降低 溶剂:PA=PAX4 AP=PA-PA=PA-PAXA=PAXE 蒸气压降低,只与溶质的数量有关, 而与溶质的性质无关 2
2 依数性质:1)蒸气压降低 3)沸点升高 2)冰点降低 4)渗透压 1.蒸汽压降低 ΔP= P* A- PA 溶剂:PA =P* AXA = P* A- P* A XA = P* A XB 蒸气压降低,只与溶质的数量有关, 而与溶质的性质无关
2.凝固点降低 凝固点T:s-1平衡温度 A(s)→A(1,Xa) ==4转(T,P)+RTLnX Ln,= 4- ,Gm R T RT 1. △H RT2 3
3 2.凝固点降低 A(s)→A(l,XA) s A = l A = l B * , (T,P)+ RTLnXA 凝固点 Tf:s-l 平衡温度 RT G R T LnX m l s l A s A A = − − = * , 1 2 [ ( )] 1 ( ) RT H T G T R T LnX m m l s P l s P A = = −
a式-了”ax, n dT △H R LnX4≈-XBTT=T △H XR= RT AT *2 XB≈ B mB 1000/MA BTM m-K ma △T=H
4 dT T H R LnX dLnX T T l s LnX A A f m A = = * 2 0 1 ) ( ) 1 1 ( * * * T T RT T H R T T H f f l s f l s m m − − = − = − * *2 A B Tf T =Tf LnX −X * *2 f f l s B T RT H X m = l A B f B s f f M m K m H RT T m = = *2 A B A B B M m n n X 1000 / =
△T=Kem Kf=△Hm M MA:Kgmol K:凝固点降低常数,只与溶剂A性质有关查表 m:为溶质B的质量摩尔浓度,mol/Kg △T=T*-TE>0 T*,T分别表示纯溶剂和稀溶液的凝固点 5
5 Kf :凝固点降低常数,只与溶剂 A 性质有关,查表 ΔTf = Tf * - Tf > 0 Tf * ,Tf分别表示纯溶剂和稀溶液的凝固点 mB:为溶质 B 的质量摩尔浓度,mol/Kg A fus m f f M H RT K = *2 MA:Kgmol-1 ΔTf =Kf mB
说明:a)Ln(1-X)≈-X泰乐展开 T2=T*T,X≈ b)溶质挥发与否无关,固相仅为纯溶剂 c)应用:测量溶质分子量 We WeK1 ATE K:W MB △TWA 6
6 说明:a)Ln(1-XB)≈-XB 泰乐展开 Tf *2= Tf * Tf ,XB ≈ A B n n b)溶质挥发与否无关,固相仅为纯溶剂 c)应用:测量溶质分子量 ΔTf =Kf A B B W M W f A B f B T W W K M =
3.沸点升高 沸点Tb:液一气平衡共存的温度,PA=P外 A(1,Xa)→A(g,PA) 沸点升高:加入少量非挥发物质成稀液,T, 利用平衡条件:44=4及化学势表示式 得到:△TbK,m RT一MA Kb=△pHnd MA:Kgmol1 K,:沸点升高常数,只与溶剂A的性质有关
7 3. 沸点升高 A(l,XA)→A(g,P * A) 沸点升高:加入少量非挥发物质成稀液,Tb↑ 利用平衡条件: g A l A = 及化学势表示式 得到:ΔTb =Kb mB A vap m A b b M H RT K , *2 = MA:Kgmol-1 Kb:沸点升高常数,只与溶剂 A 的性质有关 沸点 Tb:液—气平衡共存的温度, P* A =P 外
m:为溶质B的质量摩尔浓度,mol/Kg △Tb=Tb-Tb*>0 Tb:稀溶液A的沸点 T*:纯A的沸点 说明:a)溶质为非挥发性的 b)若溶质也为挥发性的,则沸点升高值 △T,=K,m(1-yB) XB yB,x分别表示溶质B在气相 和液相中的摩尔分数 8
8 mB:为溶质 B 的质量摩尔浓度,mol/Kg ΔTb =Tb -Tb * > 0 Tb:稀溶液 A 的沸点 Tb * : 纯 A 的沸点 说明:a)溶质为非挥发性的 b)若溶质也为挥发性的,则沸点升高值 ΔTb =Kb mB (1- B B x y ) yB,xB 分别表示溶质 B 在气相 和液相中的摩尔分数
c) 若溶质在溶液不解离:△T。K, 若溶质在溶液解离: △Tb=KVm ⅴ为解离粒子数 如:NaC1水溶液NaCl→Na+Cl v=2,△Tb=Kb2mg 苯甲酸在苯中聚集: d)应用:测量不挥发性溶质的分子量M △T。K W MB →MB 9
9 c)若溶质在溶液不解离:ΔTb =Kb mB 若溶质在溶液解离: ΔTb = Kb v mB v 为解离粒子数 如:NaCl 水溶液 NaCl→Na+ +Clv=2,ΔTb =Kb 2mB 苯甲酸在苯中聚集: v= 2 1 ΔTb =Kb 2 1 mB d)应用:测量不挥发性溶质的分子量 MB ΔTb =Kb B A B B M W M W
4.渗透压π: 实验现象: P P叶 溶剂 溶液 溶剂 溶液 半透膜/《a】 半透膜(b) 10
10 4. 渗透压π: 实验现象: