第2章 物质的聚集状态

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物质的聚集状态

物质的聚集状态
铜溶液和氢氧化铁胶体时,现象有什么不同? • 可以看到在氢氧化铁胶体中出现一条光亮的“通路”。)
• (3)胶体的应用:自来水厂用含铝或含铁的化合 物做净水剂,其实是利用胶体吸附水中的悬浮 颗粒并沉降,从而到达净水的目的。
3.溶液的导电性
• 为什么溶液会NaCl、NaOH、盐酸发生 导电而酒精、蔗糖溶液不导电?溶液导电 的本质原因是什么? • 【分析】水溶液中的化合物在水分子的 作用下发生电离,生成了自由移动的水合 离子,从而使溶液具有导电性。
点燃
H2 + Cl2 ==== 2HCl 化学计量数γ之比 1 :1 : 2 微粒个数之比 1 :1 : 2 扩大NA倍 1×NA :1×NA : 2×NA 物质的量之比 1mol :1mol : 2mol 22.4L :22.4L : 44.8L 相同条件下气体体积比 1体积 : 1体积 : 2体积 结论:对于气体物质,因为相同条件下分子数相等,物质的量相等、物 质的体积也相等,所以化学反应中物质的系数之比等于相同条件下气体的体积比,即 1LH2和1LCl2完全反应生成2LHCl气体。
• 钠、镁、铝与过量的盐酸反应,在相同状况下产生H2 的体积相等,则钠、镁、铝三种金属的物质的量之比 是_______________________ • 问题表征:已知:生成的H2的体积相等 求 解目标:三种金属的物质的量之比 • 思路分析:此题容易一般用方程式来解,但比较繁, 可以采用关系式法求解。 • 钠、镁、铝建立关系,关系依据是“反应生成H2的体 积相等”。产生H2的体积相等,即是金属化合价变化 总数相等。 • 6Na ~ 3Mg ~ 2Al ~ 6H ~ 3H2
• 5.______g 硫酸铝溶于水可得使溶液中所 含铝离子刚好为amol。 • 问题表征:已知Al3+的物质的量 求解目 标: Al2(SO4)3的质量 • 思路分析:可根据Al3+与Al2(SO4)3的关系列 比例式解决。 • 解答: Al2(SO4)3 → 2Al3+ • 342g 2mol • m Al2(SO4)3 amol

工程化学第2章物质的化学组成和聚集状态

工程化学第2章物质的化学组成和聚集状态
发光二极管材料:GaAs1–x Px,它可以发出从红光 到绿光的各种颜色的光。 术的要求,科润光电推出了阴极射 线与投影管(CRT)发光材料、半 导体二极管(LED)发光材料、场 发射(FED)发光材料、低压荧光 屏(VFD)发光材料、等离子体 (PDP)发光材料、X射线发光材料 等显示器件发光材料,并适应背投 电视蓬勃发展的市场状况,建设了 红、蓝、绿投影管专用发光材料生 产线。
上述各类材料体系可根据用户 不同用途及要求选择合成,发光颜 色主体为红、蓝、绿等过渡色。
上海科润光电材料有限公司
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录音磁头合金: (Co0. 90 Fe0. 06 Ni0. 02 Nb0. 02 )78 Si22–x Bx 计算机储存元件:(GdCo,GdFe) ,一种非晶态材料
形状记忆合金: Ti50 Ni
O CO
2-
CO CH2 CH2
O Ca
N CH2
O
N CH2
CO CH2
CH2
O CO
[CaY]2– 配离子
螯合物的稳定性很强
螯合物的稳定性很强是因为螯合效应的结果。
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配合物的结构与性能
具有相同化学组成的配合物往往有不同的空间结构, 并表现出不同的性能。
例如 Cl
NH3
Pt
Cl
NH3
顺式-二氯·二氨合铂(Ⅱ)
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另外,还有多中心键型金属有机化合物,如含桥 连烷基的[Al(CH3)2C6H5]2,[Be(CH3)2]n,多核羰基金属 化合物 [Mx(CO)y] 等。
事实上,周期表中除惰性气体以外的绝大多数元素 都可以与有机基团中的碳以各种方式结合,硼、磷、 砷和硅等的有机化合物一般也包括在金属有机化合物 范围之内;对过渡金属,可形成 M–O,M–S,M–P 或 M–N键,如 Pd(PPh3)4(Ph指苯基),Al(OC3H7)3 等, 也常划为金属有机化合物。所以金属有机的范围在不 断扩大,也说明科学和人的认识都是不断发展的。

物质的聚集状态

物质的聚集状态

物质的聚集状态
物质的聚集状态主要有气态、液态、固态和等离子态等。

气态是物质的一种聚集状态,特点是分子间的距离较大,分子间的相互作用力很微弱,分子可以自由运动。

液态是物质的一种聚集状态,特点是分子间的距离较小,分子间的作用力较大,分子可以有限制地运动。

固态是物质的一种聚集状态,特点是分子间的距离很小,分子间的作用力很大,分子只能在平衡位置附近振动。

此外,还有等离子态、超固态和玻色-爱因斯坦凝聚态等其他聚集状态。

当气体中分子运动更加剧烈,成为离子、电子的混合体时,称为等离子态;当压强超过百万大气压时,固体的原子结构被破坏,原子的电子壳层被挤压到原子核的范围,这种状态称为超固态;有些原子气体被冷却到纳开(10-9K)温度时,被称为气体原子(玻色子)都进入能量最低的基态,称为玻色–爱因斯坦凝聚态。

普通化学:第2章 物质的聚集状态 习题答案

普通化学:第2章 物质的聚集状态 习题答案

第2章 习题解答1. 在相同温度和压力下的Ne 、N 2、CH 4三种气体中,那一个更接近理想气体?为什么? 答:Ne 更接近理想气体,因为Ne 是稳定的原子结构,相互间作用力很小,其体积也是三者之中最小的。

2. 在体积为V 的容器中盛有物质的量分别为n A 和n B 的A 、B 混合气体,则其中:(1) A 组分的分压为AA A V RT n P =还是总V RT n P A A =,为什么? (2) A 组分的分体积为A A A P RT n V =还是总P RT n V A A =,为什么? 答: (1)总V RT n P A A = 根据分压定律定义 (2) 总P RT n V A A =根据分体积定律定义 3. 两种气体的摩尔质量分别为M 1和M 2(M 1<M 2),在相同体积、压强和温度下,比较下列物理量的大小:(1) 质量m 1和m 2 (2) 物质的量n 1和n 2 (3) 密度ρ1和ρ2。

答:(1) m 1 < m 2 (2) n 1 = n 2 (3) ρ1< ρ24. 在儿童节当天,有人在公园向孩子们推销卡通氢气球。

其所用氢气发生器为双筒型氢气机,自身尺寸为60×45×20(cm),所用原料为铝粉、水和氢氧化钠固体,其反应式为: 2Al + 6H 2O + 2NaOH = 2NaAlO 2 + 3H 2↑ + 4H 2O 。

若投料一次Al 粉0.27kg ,NaOH 过量,问30o C 和1标准大气压下能充多少个氢气球?(氢气球体积为10dm 3。

不考虑反应过程的发热,要考虑氢气机的自身体积)。

解: 由反应可知0.27kg Al 可产生15mol H 2根据pV=nRT)dm (377100303314.81532=⨯⨯=H V 因为氢气自身体积为V 机=60×45×20 = 54(dm 3)所以可充气的体积为V H2-V 机=377- 54=323(dm 3)故可充32个5. 0.0594g Zn-Al 合金,与过量的稀硫酸作用放出氢气,在300K 、100kPa 水面上收集到气体40.0cm 3,求该合金的组成? 解:混合气体的物质的量为:)mol (0016.0300314.840100=⨯⨯=n设合金中Zn 为x g ;Al 为y g则 x + y = 0.0594(g)x /65 + (y /27)×3/2= 0.0016(mol)解之,得:x = 0.0423g y = 0.0171g6. 已知1.0dm 3某气体在标准状况下,质量为0.748g ,试计算: (1) 该气体的平均相对分子量;(2) 290K 和212kPa 时该气体的密度。

高分子物理第二章 高聚物的聚集态结构

高分子物理第二章  高聚物的聚集态结构

晶态 非晶态
取向结构 Orientation


高分子的聚集态 定 聚合物的基本性能特点 定 材料的性能
控制成型加工条件
获 得
预定材料结构
得 到
预定材料性能
高聚物的聚集态
晶态 一般晶态与半晶态
半晶态 取向晶态与半晶态 玻璃态
非晶态 取向态Leabharlann 橡胶态 粘流态液晶态
织态
第二节 结晶高聚物的结构模型
一、樱状微束模型(两相结构模型)
从而存在最大结晶温 度Tmax
Tmax=(0.80~0.85) Tm
低温
高温
Tmax=0.63 Tm+0.37 Tg-18.5
如: PP Tm=176℃ Tmax=0.85(176+273)K=381K
例 如 定向PS
Tc →Tm时,成核少,但生长快,
容易成为大球晶,不透明,脆,
表面粗糙。
Tc →Tg时,成核多,但生长慢, 容易成为小球晶,可能透明, 脆,表面细致。
这是人们多年来所接受和公认的结晶高聚物的结构模 型。
1、依据: 通过X-衍射
证实:除了有晶 相的衍射环外, 还有由于非晶造 成的弥散环。
2、中心论点: 高聚物只能部分结晶,有晶区,同时也有非晶区,
两相同时并存,一条高分子链可以贯穿好几个晶区和非晶 区,在非晶区中分子链仍是卷曲的。
3、应用: 用此模型可以解释一些实验事实,但有另一些实验事
后来许多聚合物如古塔波胶,PP, 聚α-烯烃,纤维素及衍生物等也相 继培养出了单晶。在电镜下可以清楚 的看到这些单晶具有规则的几何外 形。
Andrew Keller (1925~) 英国
远程有序和进程有序贯穿整个晶体。

第2章 物质的聚集状态

第2章 物质的聚集状态

第2章物质的聚集状态(3学时)2.1 概述2.2 理想气体2.3 溶液2.4 固体—晶体物质的聚集状态:气体、液体、固体以及超临界液体等物质的聚集状态物质由分子组成,在通常情况下,物质呈固态、液态和气态。

固体:有一定的体积和一定的形状液体:有一定的体积气体:没有固定的体积和形状。

组成物质的分子是不停地运动的,并且分子间存在着相互作用力(引力和斥力)。

固体内部粒子的相互作用力最强,液体次之,气体最弱。

2.1 概述1. 相态(phase):是物质的状态(或简称相,也叫物态)指一个宏观物理系统所具有的一组状态。

一个态中的物质拥有单纯的化学组成和物理特性(如密度、晶体结构、折射率等)。

2.相图表达一系列温度压力下的相平衡关系右图区:液相区,固相区,气相区和超临界区线:两相平衡区,S-L线(BD),S-G线(AB),L-G线(BC)点:三相共存点:B点,临界点:C点,Tc:临界温度,Pc:临界压力✧三相点:273.16K,610.75Pa ✧临界点:647.29K, 22.09MPa水的相图临界点与超临界态✧在临界点以下,气态和液态之间具有显著区别✧在临界点以上,这种区别将不复存在✧这种状态称为:超临界流体(supercritical fluid,简称SCF)如:水的临界点为T= 374.3℃,P c = 22.09MPa,c在此临界点以上,就处于超临界状态,该状态的水就称为超临界水。

超临界流体特点:具有液体和气体的优点,密度大,粘稠度低,表面张力小,有很强的溶解能力。

CO2:临界温度较低(Tc=364.2K),临界压力也不高(Pc=73.8MPa),无毒,无臭,不污染环境,实际工作中使用较多的事超临界流体。

如:用超临界CO:2从咖啡豆中除去咖啡因从烟草中脱除尼古丁大豆或玉米胚芽中分离甘油酯轻易穿过细菌的细胞壁,在其内部引起剧烈氧化反应,杀死细菌。

超临界流体在绿色化工工艺的开发研究中具有重要的价值。

其他聚集态当温度足够高时,外界提供的能量足以破坏分子中的原子核和电子的结合,气体就电离成自由电子和正离子,即形成物质的第四态——等离子态(plasma),电离气体。

物质的聚集状态

物质的聚集状态

物质的聚集状态一、物质的聚集状态物质的聚集状态主要有气态 、 液态 和 固态 三种。

不同聚集状态物质的特性为:物质的聚集状态微粒结构微粒运动方 式宏观性质形状体积压缩微粒排列紧密,微固态粒间的空隙很小在固定的位置上振动固定固定几乎不能微粒排列较紧密, 液态微粒间空隙较小可以自由移动 不固定 固定 不易气态 微粒间距离较大 可以自由移动 不固定 不固定 容易【知识拓展】①固体的构成粒子(分子、原子或离子)不能自由移动,但在固定的位置上会发生振动。

②溶液中的粒子及在一定空间范围内的气体粒子能自由移动。

③固体可以分为固体可以分为晶体和非晶态物质。

二、 1mol 不同物质体积的比较状密度( 273K ,1mol 物结论3相同条件下, 1mol 固 3体的体积不同33相同条件下, 1mol 液物质摩尔质量( g ·mol -1 )态101kPa )质体积Fe55.857.86g ·cm -37.11cm 固Al26.982.7g ·cm -39.99cm 态Pb207.2 11.3g ·cm -318.34cm液H 2 O18.020.998g ·cm -318.06cm态 C 2H 5 OH 46.07 0.789 g ·cm -358.39cm 3 体的体积不同H 2 2.016 0.0899g ·L-122.42 L 相同条件下,1mol 气气N 228.02 1.25g ·L -122.42 L 体的体积相同,在标态CO 28.01 1.25g ·L -122.41 L 准状况下约为22.4 L三、影响物质体积大小的因素1. 物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子间的距离三个因素。

1mol 任何物质中的粒子数目大致相同的,即为 6.02 ×1023 。

因此1mol 物质的体积大小主要决定于构成物质的粒子大小和粒子间距离。

第二章 物质的聚集状态

第二章 物质的聚集状态

1. 敞口烧瓶在 7 ℃ 所盛的气体必须加热到什么温度,才能使1/3的气体逸出烧瓶? 解:本题的过程是在恒压、恒容下进行的由 pV = nRT 得 n 1RT 1 = n 2RT 2n 2 = (1 – 1/3) n 1=2/3 n 1所以 T 2=3/2T1=3/2 (273+7)K = 420 K2. 已知一气筒在27℃ 、30.0atm 时含480 g 氧气。

若此筒被加热到100℃,然后启开阀(温度保持在100℃),一直到气体压强降到 1.00atm 时,共放出多少克氧气?(1atm = 1.01325×105Pa )解:本题的过程是在恒容条件下进行的由 pV = nRT 得112212n RT n RT P P =,m M n = 4803232558.314(27327)8.314(273100)30.0 1.0132510 1.00 1.0132510m ⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯⨯解得:m=12.87 g则当压强降到1.00atm 时,共放出氧气的质量m 放=480-12.87=467.13(g)3. 有两个容器 A 和B ,各装有氧气和氮气。

在25℃时,容器A :O 2体积500cm 3,压强1atm ;容器B :N 2体积500cm 3,压强0.5atm 。

现将A 和B 容器相连,使气体互相混合,计算:(1) 混合后的总压。

(2) 每一种气体的分压。

(3) 在此混合物中氧气所占的摩尔分数。

(1atm = 1.01325×105Pa )解:(1) 混合后的总压为P ,混合后的体积V=1000cm 3初始V O2始=V N2始=500cm 3P=22225005001000100010.50.75()O N O N V V V V P P atm =⨯⨯+=+始始始始 (2)由道尔顿分压定律 i i p n P n =总总得i n i n p P =总总 P O2分= 11.50.750.5=⨯(atm )P N2分= 0.51.50.750.25=⨯(atm )(3)在此混合物中氧气所占的摩尔分数x %=1/1.5=66.7%4. 4g 某物质溶于156g 苯中,苯的蒸气压从200mmHg 减到196.4mmHg 。

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第2章 物质的聚集状态本章学习要求1. 了解理想气体状态方程和气体分压定律 , 并能进行有关计算。

2. 掌握溶液浓度的表示方法 ; 了解电解质溶液中的有关概念。

3. 掌握稀溶液依数性的有关计算及其应用。

4.了解晶体和非晶体的基本概念,掌握其特征。

5.熟悉三种类型离子晶体的特征,了解晶格能对离子化合物性质的影响。

6.理解离子极化的概念,掌握其应用在一定的温度和压力下,物质总是以一定的聚集状态存在。

即存在为气态、液态或固态,各种状态都各有其特性。

在一定的条件下,物质总是以一定的聚集状态参加化学反应的。

物质的状态对其化学行为是有重要影响的。

对给定的反应,由于物质的状态不同,反应的速度和反应的能量关系也有所不同,还会影响反应条件。

这一章概括地介绍物质的这三种聚集状态。

§2-1 气体气体的特性是具有扩散性和压缩性。

将气体引入任何大小的容器中,由于气体分子的能量大,分子间引力小,分子在作无规则地运动,因而能自动扩散充满整个容器。

因此,气体没有一定的形状。

又因为气体分子间的空隙很大,对气体加压,其体积就缩小。

同时气体还受到温度、气体的物质的量的影响。

通常一定量的气体所处的状态可以用压力、体积、温度来描述。

而反应这四个量的关系的式子就是气体的状态方程。

2-1-1理想气体状态方程我们把分子本身不占体积,分子间没有相互作用力的气体称为理想气体。

理想气体是一个抽象的概念,它实际上不存在,但此概念反映了实际气体在一定条件下的最一般的性质。

只有在温度高和压力无限低时,实际气体才接近于理想气体。

因为在此条件下,分子间距离大大增加,平均来看作用力趋向于零,分子所占的体积也可以忽略。

所以理想气体是实际气体的一种极限情况。

研究理想气体是为了先把研究对象简单化,在此基础上再进行一定的修正,推广应用于实际气体。

理想气体方程式为 pV = nRT式中,p 为压力;V 为体积;T 为温度;n 为气体的物质的量;R 为摩尔气体常数。

R 有以下几种表示:R = 8.314 Pa · m 3 · mol -1 · K -1 = 8.314 J · mol -1 · K -1 = 8.314 kPa · dm 3 · mol -1 · K -1理想气体方程式有一些变换形式RT n V p =;RT M m pV =;RT V n p =式中:m 为气体的质量;M 为气体的摩尔质量。

利用这些式子,可以进行一些有关气体的计算。

注意,计算时要保持p ,V 与R 单位的统一。

* 实际气体理想气体状态方程是在高温低压的情况下得出的,它以忽略气体分子本身的体积和分子间的作用力,把实际气体近似地看成是理想气体。

对于理想气体 ,PV=nRT ,Vm =V/n ( lmol 气体的体积 ),可表示为PVm =RT 。

则在一定温度下, PVm 乘积是一常数, 不随 p 的 变化而变化。

但在低温高压下,气体的密度增大,分子间距减少,这时分子本身的体积和分子间的作用力不能忽略。

在一定温度下 ,PVm 不是一个常数 , 而是随压力的变化而变化 , 即PV m ≠ RT, PVm —P 的等温线对直线出现偏差。

压力愈高,偏差也愈大,而且对不同的气体其偏差的大小也互不相同 。

所以要想继续使用理想气体状态方程就必要对理想气体状态方程作适当的修正 ,使其能适用于实际气体的情况。

1873 年荷兰科学家范德华 (Van der Walls) 综合考虑了气体分子本身体积和分子间引力这两个影响因素 , 在理想气体状态方程中引入了两个修正项a 、b 。

a 是与分子间引力有关的常数,b 是与分子自身体积有关的常数 统称为范德华常数,均可由实验确定。

(1) lmol 实际气体的范德华状态方程为 :(P+a/Vm 2)(Vm- b )=RT(2)n mol 实际气体的范德华状态方程为 :(P+ n 2a /V 2)(V- n b )= n RT经过修正的气态方程即范德华方程式比理想气体状态方程式能够在更为广泛的温度和压力范围内得到应用。

虽然它还不是精确的计算公式 , 但计算结果却比较接近于实际情况。

2-1-2 道尔顿分压定律我们知道,气体的特性之一是具有扩散性,能够均匀地充满它所占有的全部空间。

在任何容器内的气体混合物中,如果各组分之间不发生化学反应,则每一种气体都均匀地分布在整个容器内,它所产生的压强和它单独占有整个容器时所产生的压强相同。

也就是说,一定量的气体在一定容积的容器中的压强仅与温度有关。

例如,零摄氏度时,1mol 氧气在22.4L 体积内的压强是101.3kPa 。

如果向容器内加入1mol 氮气并保持容器体积不变,则氧气的压强还是 101.3kPa ,但容器内的总压强增大一倍。

可见,1mol 氮气在这种状态下产生的压强也是101.3kPa 。

道尔顿(Dalton )总结了这些实验事实,得出下列结论:某一气体在气体混合物中产生的分压等于在相同温度下它单独占有整个容器时所产生的压力;而气体混合物的总压强等于其中各气体分压之和,这就是道尔顿分压定律(Dalton’s law of partial pressure )。

需要注意的是,实际气体并不严格遵从道尔顿分压定律,在高压情况下尤其如此。

假设有一理想气体的混合物,有i 个组分, i (=1,2,3,… i ),则道尔顿分压定律可表示为p 总=p 1+p 2+……+p i或∑=i p p 总由理想气体方程式得:11RT p n V = ,22RT p n V = ,……,i i RT p n V=,…… ∴总p VRT n V RT n p i i ===∑∑ 式中n 为混合气体的物质的量,可见理想气体状态方程不仅适用于某一纯净气体,也适用于气体混合物。

道尔顿分压定律另一种表达形式:ii i i RTn p n V x RT p nn V ===总 P i = x i p 总即在温度和体积恒定时,理想气体混合物中,各组分气体的分压(p i )等于总压(p 总)乘以该组分的摩尔分数(x i )。

例2-1 某容器中含有NH 3、O 2与N 2气体的混合物。

在20℃时取样分析后,得知其中n (NH 3) = 0.32 mol ,n (O 2) = 0.18 mol ,n (N 2) = 0.70 mol 。

混合气体的总压为133 kPa 。

试计算(1) 各组分气体的分压?(2) 该容器的体积是多少?解:(1) n 总= n (NH 3) + n (O 2) + n (N 2) = 0.32 + 0.18 + 0.70 = 1.20 mol 由总总p n n p i ==ikPa KPa p p 5.35133mol 20.1mol 32.0n )(NH n )(NH 33=⨯==总总 kPa kPa O p 0.20133mol 20.1mol 18.0)(2=⨯= p (N 2) = p 总 - p (NH 3) - p (O 2) = 133 - 35.5 - 20.0 = 77.5 kPa(2) 三种气体都充满整个容器,故该容器的体积可以用其中某一组分的物质的量及其分压的数据计算323113331020.2Pa 1035.5293K K mol m 8.314Pa 0.32mol )(NH )(NH n m p RT V ---⨯=⨯⨯⋅⋅⋅⨯==§2-2 溶液2-2-1溶液浓度表示法1.物质的量浓度c(B)单位体积溶液中所含溶质的物质的量叫物质的量浓度,用符号c(B) 表示。

V n B c (B))(=式中:n(B)为溶质B 的物质的量,mol ;V 为溶液的体积,常用单位 L 。

在使用物质的量浓度时,应注明物质基本单元,否则易引起混乱。

2.质量摩尔浓度b(B)单位质量(kg)的溶剂中所含溶质B 的物质的量称为质量摩尔浓度,用b(B)表示,SI 单位为mol·kg-1。

)A ()B ()(m n B b =式中m(A)为溶剂A 的质量。

3. 物质的量分数浓度 x B溶液中某组分B 的物质的量与溶液中总物质的量之比叫组分B 的物质的量分数,用 x B 表示。

x B 的量纲为1。

物质的量分数浓度可不区分谁为溶质、谁为溶剂。

B B n n x B ∑=对任何一个多组分溶液,各组分物质的量分数之和为1。

1B =∑x4. 质量分数ω(B)某物质B 的质量与混合物总质量之比叫B 的质量分数,用ω(B)表示。

ω(B)的量纲为1。

同样,混合系统中各组分的质量分数之和为1。

∑=B B 1ω2-2-2稀溶液的依数性溶解是一个物理化学过程,当溶质溶解在溶剂中形成溶液后,溶液的性质已不同于原来的溶质和溶剂。

溶液的某些性质与溶质的本性有关,如颜色、导电性等。

但是溶液的另一类性质,如蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低及渗透压,只与溶液中溶质粒子的浓度有关,而与溶质的本性无关。

由于这类性质的变化,只适用于稀溶液,故称为稀溶液的依数性(colligative properties of dilute solution )。

稀溶液的依数性,在化学和医学上都很重要。

例如测定难挥发性溶质的摩尔质量,临床输液和讨论水盐代谢等问题时,都要涉及稀溶液的依数性。

1.溶液的蒸气压下降在物理化学中将研究系统中物理性质和化学性质相同的均匀部分称为―相‖, 相与相之间有界面,同一物质不同相之间可以互相转化,即发生相变。

在一定温度下,将水放进密闭容器,一部分水分子将逸出表面成为水蒸气分子,称为蒸发;同时,也有一部分水蒸气分子撞击水面而成为液态的水分子,称为凝结。

当蒸发速度与凝结速度相等时,气相和液相处于平衡状态。

与液相处于平衡的蒸气所具有的压力称为水的饱和蒸气压,简称蒸气压,单位为kPa 。

蒸气压与温度有关,同一种物质,温度愈高,蒸气压也就愈大。

若在水中加入一种难挥发的非电解质溶质,使成稀溶液,此时,原来表面为纯水分子所占据的部分液面被溶质分子所占据,而溶质分子几乎不会挥发,故单位时间内从表面逸出的水分子数减少。

当蒸发与凝结重新达平衡时,溶液的蒸气压低于同温度下纯水的蒸气压,亦即溶液的蒸气压下降。

拉乌尔(Raoult )研究得出了一定温度下难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降值(Δp )与溶液质量摩尔浓度关系的著名的拉乌尔定律:B b K p ⋅=∆式中,Δp 为难挥发性非电解稀溶液的蒸气压下降值;B b 为溶液的质量摩尔浓度;K 为比例常数。

上式表明:在一定温度下,难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降(Δp )与溶液的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的种类和本性无关。

如相同质量摩尔浓度的尿素溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液,这三者的蒸气压降低值应该是相等的。

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