当前课程知识点:无机化学 > 第1章 物质的聚集状态 > 1.2 稀溶液的依数性 > 1.2.1 稀溶液的依数性(1)
同学
你好
这节课我们讲稀溶液的依数性定律的第一部分
上节课我们说到了溶液
那么这节课我们接着讲稀溶液的一些性质
首先我们讲一下稀溶液的依数性
什么是稀溶液依数性呢
稀溶液的性质有两类
第一类是与溶液中溶质本性有关的这一类性质
比如溶液的颜色
溶液的密度
那么像我们都知道硫酸铜溶液是蓝色的
硝酸镍是绿色的
那么这些是与溶质的本性有关的
可是还有一类性质
那么它与溶液的溶质的量有关
那么也就是说独立的质点数有关
而与溶质的本身的性质没有太大关系
那么比如溶液的蒸气压
比如溶液的凝固点和沸点
以及溶液的渗透压等等
这些被称为稀溶液的一塑性定律
下面我们看一个例子
那么在纯水中
0.5摩尔的糖水和0.5摩尔的尿素水溶液
我们看它的密度是有比较大的区别的
这是纯水的接近于1然后糖水的是1.0687
而尿素的是1.0012
那么它跟水很近似
而这个糖的溶液密度就会比较大
可是我们再看它的沸点和凝固点
我们会看到0.5摩尔的这个糖水和尿素
它的沸点几乎相同
100.27度和100.24度
那么凝固点也是有类似的情况
那么糖水是负的
0.93度
而尿素溶液是-0.94度
这就看出像密度这一类性质
是与溶质的性质有关的
而像沸点和凝固点是只与溶液的浓度有关
而与性质关系不大
那么这种叫依数性
那么我们讨论的第一个依数性是蒸汽压下降
那么什么是蒸汽压呢
那我们就要了解一下溶液的蒸发和凝聚
蒸发是液体表面分子
克服了液体分子的引力
溢出表面所形成分子的时候
这个过程我们叫做蒸发
另外一个相反的过程
是气体分子会进行无规则的运动
然后碰撞到液体表面
重新变成液体
那么这个叫凝聚
那么在一定温度下
当液体的蒸发速率和蒸汽分子的凝结速率
完全相等的时候
气液两相处于动态平衡的时候
这个时候蒸汽所具有的压力
称为该液体的饱和蒸汽压
简称蒸汽压
蒸汽压是与温度有关的物质的一个性质
下面我们看一下一个例子
那么水在100℃的时候
它的蒸汽压是100.325
千帕
那么在0℃的时候
它仅有0.6105千帕
所以我们看它这个蒸汽的变化是很大的
随着温度的增加
它的蒸汽压是增加的
那么这个怎么理解呢
就是在温度比较低的时候
那么它的蒸发量比较小
所以它平衡的时候呢
它的整个气体的压力就会比较小
而在温度比较高的时候
它的蒸发量比较大
因此呢它平衡的时候它的压力就比较大
因此蒸汽压呢是与温度有关的一个物质参数
当形成溶液之后
溶液的蒸汽压会有什么变化呢
那么我们说它的蒸气压总体来讲是下降的
那么在同一温度下
纯溶剂的蒸汽压与溶液的蒸汽量的差值
我们叫溶液的蒸气压下降
那么蒸气压为什么会下降呢
我们可以进行这样的解释
在纯溶剂中
那么溶剂的表面
是百分之百溶剂的分子所占据的
可是当变成溶液之后
溶液的表面
并不是百分之百的被溶剂的分子所占据
但是这地方还有一个我们要注意是
我们溶质是一种非挥发性的溶质
那么它占据了溶液的表面之后呢
它不能够进行挥发
所以只有溶剂的分子来进行蒸发
可是凝聚的时候
由于溶液的表面积没有发生变化
所以它会以同样的速率来进行凝聚
蒸发速率减小了
凝聚速率没有变
那么这样的话呢
平衡的时候结果是整个的蒸气压降低了
我们可以用下面这个图来进行表示
我们看着是纯溶剂的蒸发和凝聚
那么在这个时候
一定温度下
它的蒸气压相对比较大
可是我们看这是溶液的增加的一个示意图
那么这有一些分子被溶质所占据
溶质我们刚才说过是非挥发性的
因此平衡的时候
这个气体里边所具有的分子数就会减少
那么表现在宏观的性质就是蒸气压减小
这就是我们用这个示意图
来更清楚的说明了蒸汽压下降
那么蒸气压下降与溶液中溶剂的浓度
有没有什么定量关系呢
回答是有的
那么这个定量关系被称为拉乌尔定律
拉乌尔定律是这样表述的
在一定温度下
难挥发性非电解质溶液中的溶剂的蒸汽压下降
与溶质的物质量分数成正比
那么就是这个公式
这个就是溶质的物质的量
这部分是溶质B的物质量分数
那么这个是纯溶剂的蒸汽压
德尔塔P就是蒸气压下降
这是拉乌尔定律
那么拉乌尔定律用图形进行表示的话呢
就是这样的一个表示
这是纯溶剂的蒸气压
然后呢我们看
这是0.5摩尔的溶液的它的蒸汽压
它比纯溶剂要下降
可是如果是一个摩尔的溶液的话
它的蒸气压会进一步下降
那么也就是说浓度越大
蒸气压下降就越大
这个是与这个公式表示是一致的
那么由拉乌尔定律我们就可以算出来
当已知溶质的物质量分数的时候
那么它的蒸汽压会改变多少
那么除了能计算这个之外呢
我们实际上还可以利用这个公式
来计算更多的这个信息
下面我们看一道例题
那么下面我们看这道例题
这道例题是这样的
就是说在20℃的时候
有10g某种有机化合物酯
溶于90g苯中
那么我们测的这个溶液的蒸气压是9.48千帕
下面我们求什么呢
我们求该酯的分子量
那么这道题的思路是什么呢
那么首先我们给出的已知条件是
纯苯的蒸汽压是十个kPa
那么我们测这个溶液蒸气压是9.48kPa
那么这样的话我们就可以求出
德尔的P
那德尔的P与什么有关呢
与摩尔质量分数有关
那摩尔质量分数与摩尔数有关
我们这里给出了质量了
那么这样的话
我们就可以通过这个质量与分子量之间的关系
就可以求出摩尔数来
那反过来我们已知的摩尔数和质量
我们就可以求出分子量
好
我们再看这道题如何去解
我们假设这个酯的分子量为M
然后呢这个酯的物质的量是多少呢
是我们在前面看到说是十克
然后除上这个质量
那么这是酯的物质的量
那苯的物质量是多少呢
它是说90克
然后再除上苯的分子量
然后把这个带到我们拉乌尔定律里面去
然后最后我们就可以求出这个酯的分子量是
158
那么通过这道例题
我们第一个可以看出来
这个酯行成苯溶液之后
会降低苯的溶剂的蒸气压
从10kPa变成了9.48kPa
另外呢我们通过蒸汽压下降这个40
可以测得一些物质的分子量
实际上还可以测更多的一些参数
那么我们书上以及我们课后的一些作业里边
都会涉及
那么我们课上就不再赘诉了
好
这节课就到这里
-1.1 物质的聚集状态和分压定律
--第1.1节讨论 应用理想气体状态方程的时候应注意哪些问题
--第1.1节测试 物质的聚集状态和分压定律
-1.2 稀溶液的依数性
--第1.2节讨论 为什么讨论稀溶液的依数性时将溶质限定为难挥发非电解质
--第1.2节测试 稀溶液的依数性
-第1章测试 物质的聚集状态
-2.1 化学热力学基本概念
--第2.1节测试 化学热力学基本概念
-2.2 化学反应热效应
--第2.2节测试 化学反应的热效应
-2.3 化学反应热效应计算
--第2.3节测试 化学反应热效应计算
-2.4 化学反应方向判据
--第2.4节测试 化学反应方向判据
-第2章测试 化学热力学基础
-3.1 影响化学反应速率的因素
--第3.1节测试 影响化学反应速率的因素
-3.2 化学反应速率理论
--第3.2节讨论 有人说根据反应方程式可以直接写出速率方程,这种说法对吗?
--第3.2节测试 化学反应速率理论
-3.3 化学平衡理论
--第3.3节测试 化学平衡理论
-3.4 化学平衡移动
--第3.4节测试 化学平衡移动
-第3章测试 化学反应速率与化学反应平衡
-4.1 酸碱理论
--第4.1节讨论 阿雷尼乌斯电离理论、酸碱质子理论和酸碱电子理论各有什么优缺点?
--第4.1节测试 酸碱理论
-4.2 水的电离平衡
--第4.2节测试 水的电离平衡
-4.3 弱酸弱碱平衡
--第4.3节测试 弱酸弱碱平衡
-4.4 盐水解平衡
--第4.4节测试 盐水解平衡
-4.5 缓冲体系
--第4.5节讨论 人体血浆中有哪些缓冲系统,最重要的是哪一个?
--第4.5节测试 缓冲体系
-第4章测试 酸碱平衡
-5.1 溶度积常数
--第5.1节测试 溶度积常数
-5.2 溶度积常数与溶解度换算关系
--第5.2节测试 溶度积常数与溶解度换算关系
-5.3 溶度积规则
--第5.3节测试 溶度积规则
-5.4 影响沉淀生成因素
--第5.4节测试 影响沉淀生成因素
-5.5 分步沉淀
--第5.5节测试 分步沉淀
-5.6 沉淀溶解
--第5.6节测试 沉淀溶解
-5.7 沉淀转化
--第5.7节测试 沉淀转化
-第5章测试 沉淀-溶解平衡
-6.1 原电池
--第6.1节测试 原电池
-6.2 电极电势
--第6.2节测试 标准电极电势
-6.3 Nernst方程
--第6.3节讨论 电池反应和电极反应的能斯特方程有什么异同点?
--第6.3节测试 电极电势Nernst方程
-6.4 电极电势的应用
--第6.4节讨论 怎么解释单质银不能从盐酸溶液中置换出氢气,但可从氢碘酸中置换出氢气
--第6.4节测试 电极电势应用
-6.5 元素电势图及其应用
--第6.5节测试 元素电势图及其应用
-第6章测试 氧化还原平衡
-7.1 玻尔氢原子模型
--第7.1节测试 玻尔氢原子模型
-7.2 波粒二象性
--第7.2节测试 波粒二象性
-7.3 薛定谔方程
--第7.3节测试 薛定谔方程
-7.4 四个量子数
--第7.4节测试 四个量子数
-7.5 波函数角度分布图
--第7.5节测试 波函数角度分布图
-7.6 多电子原子结构
--第7.6节测试 多电子原子结构
-7.7 元素性质的周期性变化
--第7.7节讨论 说说电离能和电子亲合能的变化趋势,其中有哪些特例
--第7.7节测试 元素性质的周期性变化
-第7章测试 原子结构与元素周期律
-8.1 现代价键理论
--第8.1节测试 现代价键理论
-8.2 杂化轨道理论
--第8.2节讨论 sp、sp2、sp3杂化轨道的成键能力的大小次序?
--第8.2节测试 杂化轨道理论
-8.3 价层电子对互斥理论
--第8.3节测试 价层电子对互斥理论
-8.4 分子轨道理论
--第8.4节测试 分子轨道理论
-第8章讨论 为什么说杂化轨道理论和价层电子对互斥理论存在互补关系
-第8章测试 分子结构
-9.1 晶体结构
--第9.1节测试 晶体结构
-9.2 金属键理论与金属晶体
--第9.2节测试 金属键与金属晶体
-9.3 离子键与离子晶体
--第9.3节测试 离子键与离子晶体
-9.4 离子极化理论
--第9.4节测试 离子极化理论
-9.5 分子间力与分子晶体
--第9.5节测试 分子间力与分子晶体
-9.6 氢键
--第9.6节测试 氢键
-第9章测试 晶体结构
-10.1 配位化合物组成及命名
--第10.1节测试 配位化合物组成和命名
-10.2 配合物解离平衡
--第10.2节测试 配合物解离平衡
-10.3 配合物解离平衡的移动
--第10.3节测试 配合物解离平衡移动
-10.4 配合物的化学键理论-杂化轨道理论
--第10.4节测试 配合物的化学键理论-杂化轨道理论
-10.5 配合物的晶体场理论
--第10.5节测试 配合物的晶体场理论
-第10章讨论 为什么大多数金属水合离子有颜色,但是锌离子、银离子无色
-第10章测试 配位化学基础
-第11章测试 氢和稀有气体
-第12章测试 碱金属和碱土金属
-第13章测试 硼族、碳族和氮族元素
-第14章测试 氧族元素和卤素
-第15章测试 过渡元素
-动植物体中微量元素的检测
-趣味实验小视频
--糖球烧焦案.m
--指纹重现江湖
--紫甘蓝汁的传奇