上课-稀薄溶液的依数性
基础化学课件-02稀薄溶液的依数性
第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低
二、溶液的凝固点降低 凝固点是指物质的
固、液两相蒸气压 相等时的温度 。 纯水的凝固点（273 K）又称为冰点， 在此温度水和冰的 蒸气压相等。
第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低
二、溶液的凝固点降低 曲线(3)是溶液的理
想冷却曲线 曲线(4)是实验曲线。
一、渗透现象和渗透压力
1. 溶剂分子通过半透膜进入 到溶液中的过程, 称为渗 透。
用半透膜将溶液与水分 开, 可以看到蔗糖溶液面 上升。
半透膜：只允许水分子自由通过而不允许溶质分子或离子通过 的膜状物质如：细胞膜、肠衣、牛皮纸
渗透：水分子通过半透膜进入 到溶液中的现象
第三节 溶液的渗透压力
一、渗透现象和渗透压力 2. 渗透原因：溶剂分子能
p / kPa
0.610 6 0.871 9 1.227 9 2.338 5 4.242 3 7.375 4 12.333 6
T/ K
333 343 353 363 373 423
p / kPa
19.918 3 35.157 4 47.342 6 70.100 1 101.324 7 476.026 2
R — 常数 8.314 J·K-1·mol-1
(55.49 0.02000)mol
p = p0xA = 2.338 kPa×0.996 4 = 2.330 kPa
第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低
一、溶液的沸点升高 1. 液体的沸点
液体的沸点是液体 的蒸汽压等于外界 气压时的温度。
液体的正常沸点 是 指外压为101.3kPa 时的沸点。
第一节 溶液的蒸气压下降
一． ① ② ③ ④
液体的蒸气压 p与液体的本性有关 温度升高，p增大 固体物质的蒸气压一般很小 易挥发性物质的 p大，难挥 发性物质的 p 小。
第二章稀薄溶液的依数性
二、溶液的 渗透压力与浓度、温度的关系 定义：为维持只允许溶剂通过的膜所 隔开的溶液与溶剂之间的渗透平衡而 需要的额外压力。 符号：∏
渗 透 压 力
单位： Pa（帕）或 kPa（千帕）
van’t Hoff 渗透压力方程式： ∏ = cB R T
注意： ∏的单位！
∏
cB
R
T
Pa
kPa
mol· m-3
H2O（l）
凝聚（condensation）
H2O （g）
蒸气压：与液相处于平衡时的蒸气所具
有的压力称为该温度下的饱和蒸气压。
蒸气压的符号：p；
单位：Pa（帕）或 kPa
易挥发性物质：相同温度下蒸气压大的物 质； 难挥发物质：相同温度下蒸气压小的物质。
蒸气压的特点： *与液体的本性有关；
*随温度的升高而增大；
（一）液体的沸点
定义：液体的蒸气压等于外界压力时的温 度。 正常沸点：在外压为101.325kPa下的液体 沸点称为正常沸点。 （二）溶液的沸点升高 定义：难挥发非电解质稀溶液的沸点高于纯 溶剂的沸点，这一现象称为溶液的沸点升高。
原因：溶 的蒸气 压低于纯 溶剂的蒸 气压。
pθ
纯溶剂 固态 纯溶剂
*固体的蒸发称为升华，多数固体的蒸 气压较小且也随温度升高而增大。
二、溶液的蒸气压下降——Raoult定律
实验结果：含有难挥发性溶质溶液的蒸气
压总是低于同温度纯溶剂的蒸气压。
原因：*动力学
*平衡移动原理
Raoult定律： p = p0 xA 因为xA = 1 - xB，则有： （1）
△ p = p 0 - p = p0 x B
血浆中的大分子物质形成的渗透压力。
由于间隔血液与组织液的毛细血管壁除了水分 子能通过外，各种盐类的离子也能通过，只有蛋白 质等胶体物质的大分子或大离子不能通过，所以胶
基础化学稀溶液的依数性专题培训课件
二、溶液的蒸气压下降
▲实验证明： 难挥发溶质溶液的蒸气压 总是低于同温 度下纯溶剂的蒸气压.
p＜ p0
（溶液) （纯溶剂）
▲溶液蒸压下降的原因:
单位时间内从溶液的液面逸出的溶剂分子数
要比从纯溶剂时少(因为溶质分子不挥发)。
水、冰和水溶液的蒸气压与温度的关系示意图
p/kPa
101.3
A A’ 水溶液蒸气压
溶剂
Tb/℃
Kb/K·kg·mol-1
乙酸 118.1
苯
80.2
四氯化碳 76.7
乙醚 34.7
乙醇 78.4
水 100.0
3.07 2.53 5.03 2.02 1.22 0.512
二、溶液的凝固点降低
（一）液体的凝固点（ Tf0 ） 同一物质固液两相蒸气压相等时的温 度，即固液两相平衡共存时的温度
△Tb= KbbB
说明稀薄溶液的△Tb∝bB,即只与 一定量的溶剂中所含溶质的微粒数有 关,而与溶质种类和本性无关。
∴ △Tb 也是稀薄溶液 的 一 种依数性
bB :溶液的质量摩尔浓度 Kb:溶剂的质量摩尔沸点升高常数, 由溶剂本性决定。如 Kb(水)=0.512
(K.kg.mol-1)
几种溶剂的沸点及质量摩尔沸点升高常数（Kb）
溶剂分子从 ①纯溶剂 溶液 ②稀溶液 浓溶液
一、渗透现象与渗透压
1.渗透现象 渗透平衡
当溶剂分子向两个方向 的渗透速率趋于相等时
溶剂的 净转移
(b)渗透现象
纯溶剂 溶液
Π
(c)渗透压力
两侧液面不再上升和下降 纯溶剂 溶液
图2-5 渗透现象和渗透压力
2.渗透压∏
若用一半透膜将溶 液和纯溶剂隔开,欲 使膜两侧液面的高 度相等并保持不变 （即纯溶剂和溶液 维持渗透平衡时）, 必须在溶液液面上 加的超额压力Π.
基础化学第七版第二章稀薄溶液的依数性PPT课件
02
稀薄溶液的蒸气压下降
蒸气压下降的定义
蒸气压下降
当溶质溶解在溶剂中形成稀薄溶液时， 溶液的蒸气压会低于相同温度下纯溶 剂的蒸气压，这种现象称为蒸气压下 降。
蒸气压下降的原因
蒸气压下降的物理意义
02
这些性质在稀薄溶液中表现尤为 明显，因此称为稀薄溶液的依数 性。
依数性的重要性
依数性是溶液理论的重要组成部分， 对于理解溶液的性质和行为具有重要 意义。
通过研究依数性，可以深入了解溶质 粒子对溶液宏观性质的影响机制，有 助于解决实际生产和科学实验中的问 题。
依数性与溶液浓度的关系
稀薄溶液中，溶质的浓度较低，溶质粒子之间的相互作用可以忽略不计，因此依 数性与溶液浓度关系不大。
响也不同。
溶液浓度
随着溶液浓度的增加，溶质的分 子或离子数量增多，对溶剂蒸气 压的影响更大，导致凝固点降低
更多。
压力
压力对凝固点的影响与溶质和溶 剂的性质有关。在高压下，一些 溶质会使溶剂的蒸气压增加，导
致凝固点升高。
凝固点降低的实验验证
实验方法
通过对比不同浓度溶液的凝固点，可 以验证凝固点降低现象。在实验中， 将纯溶剂与不同浓度的溶液分别冷却 至凝固点，记录各自的凝固点。
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4. 分析实验数据，得出结论。
05
稀薄溶液依数性的应用
在化学工程中ห้องสมุดไป่ตู้应用
溶剂选择
稀薄溶液的依数性可用于 选择合适的溶剂，以满足 特定化学反应或分离过程 的要求。
反应速率
稀薄溶液的依数性有助于 理解反应速率与溶液性质 之间的关系，从而优化化 学反应条件。
稀薄溶液的依数性质专业知识讲座
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第二当节之处溶，请液联系的本沸人或点网升站删高除。和凝固点降低
一、溶液的沸点升高 1.纯液体的沸点
• 纯液体的沸点是指液体的 蒸气压力等于外界压强时的 温度。 • 液体的正常沸点 是指外压 力为101.3kPa时的沸点。
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一、溶液的蒸汽压力下降
1. 液体的蒸汽压力 2. 溶液的争气压力下降——Raoult定律
二、溶液的沸点升高和凝固点降低
1. 溶液的沸点升高 2. 溶液的凝固点降低
三、溶液的渗透压力
1. 渗透现象和渗透压力 2. 溶液的渗透压力与浓度及温度的关系 3. 渗透压力在医学上的意义
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二、溶液的蒸气压力下降 —— Raoult定律
实验证明，含有难挥发性溶质溶液的蒸气压力总是 低于同温度纯溶剂的蒸气压力。
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第一当之节处，请溶联系液本人的或网蒸站删气除。压力下降
1. Raoult定律
在一定温度下，难挥发非 电解质稀溶液的蒸气压力等于 纯溶剂的蒸气压力与溶剂摩尔 分数的乘积。
则
Δp = K bB
适用： 难挥发的非电解质稀溶液。
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第一当之节处，请溶联系液本人的或网蒸站删气除。压力下降
例1：已知293K时水的饱和蒸气压为2.338 kPa，将 6.840 g蔗糖(C12H22O11)溶于100.0 g水中，计算蔗 糖溶液的质量摩尔浓度和蒸气压力。
化学综述--稀薄溶液的依数性在生活上的应用
稀薄溶液的依数性在生活上的应用姓名：袁信涛牛昊东班级：16级2班学号：201680081201680093摘要：以非挥发性溶质形成的稀溶液，其饱和蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降、渗透压等性质只与溶质的分子数量有关而与其种类无关，这些性质称为稀溶液依数性。
当溶质是电解质或非电解质溶液浓度大时，依数性性质将发生偏离。
关键词：稀溶液、依数性、蒸汽压力下降、凝固点降低、沸点升高、渗透压。
前言：稀薄溶液的依数性描述了稀溶液性质比起所对应纯溶剂性质的一类特殊变化，是多组分系统中化学势随组分数而表现出来的自身变化规律。
在讨论稀溶液依数性时，要牢牢把握形成稀溶液的溶质和溶质本性是不能发生改变的，即溶质分子在形成溶液后不能形成聚合物或水解物。
稀溶液依数性非常贴切人们的生产和生活实践，可以解释我们身边的很多自然现象和自然规律。
In chemistry, colligative properties are properties of solutions that depend on the ratio of the number of solute particles to the number of solvent molecules in a solution, and not on the type of chemical species present.[1] The number ratio can be related to the various units for concentration of solutions. The assumption that solution properties are independent of the nature of solute particles is only exact for ideal solutions, and is approximate for dilute real solutions. In other words, colligative properties are a set of solution properties that can be reasonably approximated by assuming that the solution is ideal.Here we consider only properties which result from the dissolution of nonvolatile solute in a volatile liquid solvent. They are essentially solvent properties which are changed by the presence of the solute. The solute particles displace some solvent molecules in the liquid phase and therefore reduce the concentration of solvent, so that the colligative properties are independent of the nature of the solute. The word colligative is derived from theLatin colligatus meaning bound together.Colligative properties include:1.溶液的蒸汽压力下降1.在密闭条件中,在一定温度下,与液体或固体处于相平衡的蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压。
基础化学学习指导与习题集：第二章 稀薄溶液的依数性
第二章稀薄溶液的依数性【学习目标】掌握稀薄溶液的蒸气压下降、溶液的沸点升高、溶液的凝固点下降概念及计算；渗透压力的概念及渗透浓度的计算。
熟悉稀薄溶液依数性之间的换算，利用依数性计算溶质的相对分子质量；电解质溶液的依数性、等渗、高渗和低渗等概念。
了解稀薄溶液的蒸气压下降、溶液的沸点升高、溶液的凝固点下降的原因；渗透压力在医学上的意义。
【内容要点】第一节溶液的蒸气压下降一、溶液的蒸气压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汽分子，称为蒸发；同时，也有一部分水蒸汽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：H2O (l) H2O (g)式中l代表液相，g代表气相。
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。
蒸气压与物质本性有关。
不同的物质，蒸气压不同。
蒸气压与温度有关。
同一种物质，温度愈高，蒸气压也就愈大。
相变的方向是蒸气压由大向小的转变。
0℃时液相水与固相水（冰）的蒸气压均为0.610 6 kPa，所以两相共存。
若为-5℃，冰的蒸气压为0.401 3 kPa，小于水的蒸气压（0.421 3 kPa），水就自发转变为冰。
二、溶液的蒸气压下降——Raoult定律若在水中加入难挥发的非电解质溶质，使成稀薄溶液（≤0.2 mol·kg-1），原为水分子占据的部分表面被溶质分子占据，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个数减少。
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，即溶液的蒸气压下降。
著名的Raoult FM定律得出：在一定温度下难挥发性非电解质稀薄溶液的蒸气压下降值(Δp )与溶液质量摩尔浓度关系：B b K p ⋅=∆ （2.1）式中，Δp 为难挥发性非电解稀薄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。
基础化学课件：第二章稀薄溶液依数性
（二）溶液的凝固点降低 一定外压下溶液中溶剂与固态溶剂平衡共存时的温度。
也是溶液蒸气压下降的直接结果
p(kPa)
A ：冰-水共存 B ：冰-溶液共存
水
0.61
A
溶液 冰
B
⊿Tf
Tf 273
T (K)
∵ Δp = K ·bB ∴ ΔTf = Kf ·bB
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.314
293
2.02(kPa)
∴ 常采用渗透压法测定高分子化合物的摩尔质量
二、防冻剂、冷冻剂
汽车水箱中加甘油或乙二醇，Tf↓ 冰盐水冷冻剂(30 g NaCl + 1000 g水)，Tf= -22℃ 生物抗冻剂
三、判断物质的纯度（测 Tf ，Tb ） 四、等渗输液
生理等渗液 cos= 280～320 mmol·L-1
∴
≈ bBRT
讨论p.18例2-4：临床上常用的生理盐水是9.0 g∙L-1 NaCl 溶液，求溶液在37℃时的渗透压力。
三、渗透压力在医学上的意义 （一）渗透作用与生理现象 1. 渗透浓度(osmolarity) 混合物中能产生渗透效应的溶质 微粒（分子或离子）的浓度总和。
n cos V
例：试计算生理盐水的渗透浓度。(p.19~20例2-6) 解： 生理盐水的质量浓度为9.00 g ·L-1
2.32
实验结论：① 与纯溶剂相比，稀薄溶液的p↓，Tb↑, Tf↓ ② 变化与溶质的本性无关
③ 变化与溶液的浓度有关
第一节 溶液的蒸气压力下降
一、蒸气压
蒸发
水 (l)
凝聚
水 (g)
一定温度下，v蒸发=v凝聚时液面上的蒸 气所具有的压力称为该温度下的饱和
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4、无论是固体还是液体，蒸汽压大的称为易挥 发性物质，蒸汽压小的称为难挥发性物质。
Inorganic Chemistry
注意：重点讨论的是难挥发性物质的溶液特性！
• 不同温度下水的蒸气压
T/K
273 278 283 293 303 313 323
p / kPa
0.610 6 0.871 9 1.227 9 2.338 5 4.242 3 7.375 4 12.333 6
55.49 mol
0.9964
(55.49 0.02000)mol
p = p0xA = 2.338 kPa×0.996 4 = 2.330 kPa
Inorganic Chemistry
17
无
例2
机
化
已知异戊烷C5H12的摩尔质量M = 72.15 g·mol-1， 学
在20.3℃的蒸气压为77.31 kPa。现将一难挥
p0:纯溶剂的蒸气压, P:溶液的蒸气压。
13
无
对于只含有一种溶质的稀溶液来说
机
∵ 将xA + xB = l 代入p = p0 xA
化 学
∴ p = p0 (1 - xB)
p = p0 – p0 xB ∵ Δp = p0 – p =p0 xB
p p0 xB
Inorganic Chemistry
• 规律二：在一定温度下，难挥发性非电解质
发性非电解质0.0697g溶于0.891g异戊烷中，
测得该溶液的蒸气压降低了2.32 kPa。
Inorganic Chemistry
① 试求出异戊烷为溶剂时Raoult定律中的常数K；
② 求加入的溶质的摩尔质量。
无
解
①
因为
xB
nB nA nB
nB nA
nB mA / M A
机 化 学
Δp
p0 xB
学
Inorganic Chemistry
MB
K
mB Δp mA
5.578kPa kg mol1
0.0697g
2.32kPa 0.891kg
1000
188g mol1
三、溶液的沸点升高
无
机
化
1、液体的沸点（boiling point，b.p） 学
沸点：液体的沸点是指其蒸汽压等于外
界大气压力时的温度。
Tb0 / ℃
100
0.512
四氯化
76.7
碳
118
2.93
乙醚
34.7
无 机 化 学
Kb /(K·kg·mol-1)
5.03
2.02
80
2.53
萘
218
5.80
78.4
1.22
Inorganic Chemistry
25
四、溶液的凝固点降低
无 机
（一）纯液体的凝固点 (Tfo):
化 学
定义：物质的固相的蒸气压与它 的液相的蒸气压相等时的温度。
p0
nB mA
MA
p0M AbB
KbB
Inorganic Chemistry
K = p0MA 所以对于异戊烷有
K = p0MA = 77.31 kPa×72.15 g·mol-1 =5578 kPa·g·mol-1 = 5.578
kPa·kg·mol-1
无
② 根据
机
化
有
Δp
KbB
K
mB M BmA
无
稀薄溶液的依数性
机 化
学
内容提要
1.1 溶液的蒸气压下降 1.2 溶液的沸点升高和凝固点降低 1.3 溶液的渗透压力
Inorganic Chemistry
1
无
教学基本要求
机
化
1. 掌握稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点 学
降低概念及计算；渗透压力的概念及渗透浓度
的计算。
2. 熟悉稀溶液依数性之间的换算，利用依数性计 算溶质的相对分子质量；电解质溶液的依数性。
尔质量。
Inorganic Chemistry
mB
nB W剂
WB /M B W剂
Tb Kb
MB
K bWB W剂Tb
[结论]难挥发非电解质稀溶液的沸点升高只与溶 质的质量摩尔浓度有关，而与溶质的本性无关。
溶剂 水
乙酸 苯 乙醇
常见溶剂的T0b和Kb值
Tb0 / ℃ Kb /(K·kg·mol-1) 溶剂
糖水液面的蒸气压；
问题：若改为两杯浓度 4. 为了保持糖水气液平衡，气相H2O 分子开始凝 不同的糖水，其结果又 聚到糖水中, 使得钟罩內蒸气压不能达到水的 P0。
5. 于是，H2O 分子一直从 H2O 中蒸出而凝聚入
会怎样？ 糖水。使得糖水体积不断扩大，纯水体积不断减
小，直至纯水体积为零，达到糖水溶液与空气中
T/K
333 343 353 363 373 423
开尔文(K)=273.15+摄适度(T)
无 机 化 学 p / kPa 19.918 3 35.157 4 47.342 6 70.100 1 101.324 7 476.026 2
8
Inorganic Chemistry
无
[问题] 当纯溶剂中溶解一种难挥发的非电解质
无
vaporization
机
H2O (L) condensation H2O (G)
化 学
Inorganic Chemistry
3.水的蒸汽压
在一定温度下，当液相蒸 发的速率与气相凝结的速率相 等时，液相和气相达到平衡， 此时，水蒸气所具有的压力被 称为在该温度下水的饱和蒸气 压，简称为蒸气压。
用符号p表示，单位为Pa或kPa。
等，且能平衡共存时的温度。pl=ps
Inorganic Chemistry
[问]当纯溶剂中溶解一种难挥发的非电 解质后，该溶液的凝固点会有什么变化 呢？
无 机 化 学
稀溶液的凝固点下降
28
Inorganic Chemistry
Inorganic Chemistry
溶液的凝固点降低与溶液的沸点升高一样 无 是蒸汽压下降的结果，所以溶液的凝固点降低 机
16
解：
无
mB
nB W剂
6.840 g 342.0 g mol-1
100g
0.0002mol / g
机 化 学
111 0.2000 mol/ kg
xA
nA nA nB
100.0
100.0 g/18.02g mol-1 g/18.02g mol-1 6.840g/342.0g
mol1
第二类：与溶质的本性无关，只与溶液中所含溶 质粒子的浓度有关——稀溶液的依数性。
蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低、溶液 渗透压
3
无
一．溶剂的蒸汽压
机
（vapor pressure）
化
1.物质的聚集状态
学
气体
Inorganic Chemistry
固体
melting freezing
液体
2.蒸发(evaporation)和凝结(condensation)
机
常见溶剂的T0b Kb和T0f Kf值
化
学
Tb0 / ℃ Kb /(K·kg·mol-1) Tf0 / ℃ Kf /(K·kg·mol-1)
100
0.512
0.0
1.86
乙酸
118
2.93
17.0
3.90
苯
80
2.53
5.5
5.10
乙醇
78.4
1.22
-117.3
1.99
四氯化碳 76.7
5.03
Inorganic Chemistry
Tb Tb Tb0 KbmB
式中： △Tb为沸点升高,
Kb 为溶剂的沸点升高常数 水： Kb = 0.512 K·kg·mol-1
无
规律：难挥发非电解质稀溶液的沸点升高与溶 机
质B 的质量摩尔浓度成正比。
化
Tb KbmB
学
测定出溶液的沸点升高，可计算出 B 的摩
规律三：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mB成正比，与溶
质的本性无关。 15
无
机
例1
化 学
已知293K时水的饱和蒸气压为2.338 kPa，将
6.840 g蔗糖(C12H22O11)溶于100.0 g水中，计 算蔗糖溶液的质量摩尔浓度和蒸气压 。
Inorganic Chemistry
化
也与溶液的蒸汽压下降成正比，也就是溶液的 学
凝固点降低与溶液的质量摩尔浓度成正比，数
学表达式为： ( 纯溶剂:P 液相= P固相加入难挥发性电解质,此时:P 液相< P固
相 固、液两相不能共存,冰融化致温度下降)
△Tf=kfmB 式中：△Tf为凝固点降低值,
Kf为溶剂的凝固点降低常数。
无
溶剂 水
3.了解稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降 低的原因；渗透压力在医学上的意义 。
Inorganic Chemistry
2
第一节 稀薄溶液的依数性 无
溶质+溶剂 溶液
机 化
溶液的性质已不同于纯溶质和纯溶剂
学
Inorganic Chemistry
第一类：与溶质的本性（种类）有关。 溶液颜色、导电性、体积、粘度
Inorganic Chemistry
无 机 化 学
几种液体蒸气压与温度的关系
6
规律
无
机
1、蒸气压与液体的本性有关，在一定温度下纯