第一章 物质的聚集状态

cB —溶质B的量浓度; — 溶液的密度; B —溶质B的质量分数; MB —溶质B的摩尔质量。
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两组分的溶液系统 ：
溶质B的摩尔分数:
nB B nA nB
溶剂A的摩尔分数:
nA A nA nB
所以
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A B 1
硝基苯 C6H5NO 醋 酸 CH3COOH 环己烷 C6H12
______________________________________________________________
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用测凝固点的方法来估算溶质的相对分子质量。 例1-5 有一质量分数为1.0%的水溶液,测得其凝固 点为273.05K．计算溶质的相对分子质量。 解： 根据公式：△Tf=Kf×bB 则有
500mL? 解：根据题意, 则有：
c(H 2SO 4 )
(H 2SO 4 )
M (H 2SO 4 )

-1 0.96 1.84g m L 1000m L L-1
98.0g.m ol-1
18.0m ol L-1
根据 则有
C(A)V(B)= C’(A)V’(B)
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2．物质的量浓度与质量摩尔浓度
nB nB nB cB m V m

cB —溶质B的量浓度; —溶液的密度; m —溶液的质量; nB —溶质B的物质的量。
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例1-2 已知浓硫酸的密度＝1.84g· -1,含硫酸为 mL 96.6%，如何配制c(H2SO4)=0.10mol· -1的硫酸溶液 L
V (H 2SO 4 ) 0.10mol L-1 0.500L 18mol.L
-1
0.0028L 2.8mL
所以需量取2.8mL浓硫酸，将浓硫酸慢慢加入400 mL左右的蒸馏水中，然后稀释至500mL。
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1.4
稀溶液的通性
稀溶液的通性，或者称为依数性(colligative property) :
m —混合物的质量；
B — B的质量分数，量纲为一。
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例1-1 求ω (NaCl)=10%的NaCI水溶液中溶质和 溶剂的摩尔分数。 解：根据题意，100g溶液中含有NaCl 10g，水90g。 即 m(NaCl)=10g, 而m(H2O)=90g 因此
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无机及分析化学 第一章
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蒸气压下降（vapor pressure lowing）
• 在纯溶剂中加入一定量的非挥发性物质， 溶剂表面被溶质粒子占据，使单位时间内 逸出液面的溶剂分子数相对纯溶剂要少， 达到平衡时溶液的蒸气压比纯溶剂的蒸气 压降低，这种现象称为溶液蒸气压下降。
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无机及分析化学 第一章
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拉乌尔定律
法国物理学家拉乌尔(Roult F M) 在1887年总结出一 条关于溶剂蒸气压的规律： 在一定温度下，稀溶液的蒸气压等于纯溶剂饱 和的蒸气压与溶液中溶剂的摩尔分数的乘积。
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数学表达式
p =po×χA • P —溶液的蒸气压，单位为Pa； • po —溶剂的饱和蒸气压，单位为Pa； • χA —溶剂的摩尔分数。
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1.3.2 质量摩尔浓度
nB bB mA
bB —溶质B的质量摩尔浓度，单位为mol· -1。 Kg nB —溶质B的物质的量，单位为mol。
mA —溶剂的质量，单位为kg。
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无机及分析化学 第一章
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1.3.3
摩尔分数
nB B n
nB—B的物质的量，SI单位为mol； n —混合物总的物质的量，SI单位为mol； B—物质B的摩尔分数，量纲为1。
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对任何一个多组分系统， 则 i 1
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1.3.3 质量分数
mB B m
mB — 物质B的质量；
mB Tf K f mA M B
所以有
K f mB MB mA Tf
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由于该溶液的浓度较小， 所以 mA+mB≈mA 即mB/mA≈1.0%
1.83K.kg.mol-1 1.0% MB 0.183kg.mol 1 273.15K - 273.05K
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无机及分析化学 第一章
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1.1
分散系(dispersion system)
由一种或多种物质分散在另一种物质中形成的混合 体系称为分散系。
分散质(dispersion phase)
分散系 分散剂(dispersion medium) 分散质和分散剂可以是固体、液体或气体。
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无机及分析化学 第一章 4
表 1-2
分散质 粒子直径 <1nm
按分散质粒子大小分类的各种分散系
分散系类型 低分子或离子 分散系 分散质 小分子或离子 主要性质 均相，稳定，扩散快 颗粒能透过半透膜
1-100 nm
胶体分散系： 高分子溶液
溶 胶
高分子 分子、离子、 原子的聚集体 分子的大集合体
无机及分析化学 第一章
第一章
物质的聚集状态
Collective State of Matter
1.1 分散系
1.21Βιβλιοθήκη 3溶液浓度的表示方法稀溶液的通性
1.4
1.5
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胶体溶液
高分子溶液和乳浊液
无机及分析化学 第一章 1
学习要求
1.了解分散系的概念及分类。 2.掌握物质的量浓度、质量浓度和质量分数的 概念、表达式和计算。 3.了解蒸气压的下降,了解溶液沸点升和凝固点下降. 4. 熟悉溶液的渗透压，稀溶液的通性及其应用。 5.了解胶体的基本概念、结构及其性质等。
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表 1-1
分散质
气 液 固 气 液 固 气 液 固
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按聚集状态分类的各种分散系
实 例
分散剂
气 气 气 液 液 液 固 固 固
空气、家用煤气 云、雾 烟、灰尘 泡沫、汽水 牛奶、豆浆、农药乳浊液 泥浆、油漆、墨水 泡沫塑料、木炭、浮石 肉冻、硅胶、珍珠 红宝石、合金、有色玻璃
m( NaCl) 10g n( NaCl) 0.17mol -1 M ( NaCl) 58g mol m(H 2 O) 90g n(H 2 O) 5.0mol -1 M (H 2 O) 18.0g mol
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n( NaCl) 0.17mol ( NaCl) 0.03 n(NaCl) n(H 2O) (0.17 5.0)mol
稀溶液蒸气压的下降、沸点上升、凝固点
下降和稀溶液的渗透压与溶液中溶质的独立质点 数有关，而与溶质的本身性质无关。
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1.4.1 溶液蒸气压的下降
饱和蒸气压（saturated vapor pressure）,简称蒸气 压(po) ： 将一种纯液体（纯溶剂）置于一个密封容 器中，当蒸发为气态的溶剂粒子数目与气态粒子 凝聚成液态的溶剂粒子数目相等时，这时液体上 方的蒸气所具有的压力称为溶剂在该温度下的饱 和蒸气压。
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1.4.2
溶液沸点升高和疑固点下降
• 1、 溶液沸点升高
• 沸点-液体的蒸气压等于外界压力时的温度。（用Tbp表 示）
• • • • • •
当外界压力为101.325kPa时： H2O的沸点为100℃； 6.6%的NaCl水溶液沸点为101℃； 25.5%的NaCl水溶液沸点为105℃； 4.3%的NaOH水溶液沸点为101℃； 17%的NaOH水溶液沸点为105℃。
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表1-3
溶 水 苯 丙 乙 剂 H2O C6H6 酮 (CH3)2CO 醚 C4H10O
几种溶剂的Tb和Kb
Tb / K 373.15 353.35 351.65 329.65 334.45 307.55 Kb / K·kg·mol-1 0.52 2.53 4.88 1.71 3.63 2.16
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χA十χB＝l，即 χA＝l一χB p = po×（1-χB）=po-p o·B χ po-p = p o·B χ △p = po-p = p o·B χ △p —溶液蒸气压的下降值，单位为Pa； B —溶质的摩尔分数。 结论 : 在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液 的蒸气压的下降值与溶质的摩尔分数成 正比。——拉乌尔定律 由于 所以
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蒸气压的影响因素
• • • • • 1、物质的种类有关 2、液体分子间的吸引力有关
吸引力大，蒸气压低
3、相对分子质量越大，蒸气压越低 4、温度
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1、物质的种类有关
• 在同一温度时不同物质，蒸气压不同。固 态物质的蒸气压一般很小。在常温时，液 体物质蒸气压很大的物质称为挥发性物质， 如乙醚、丙酮等； 蒸气压小的物质称为难 挥发物质，如甘油、乙二醇等。