工程化学课件：第三章水溶液中的化学
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第三章水溶液化学讲课详解演示文稿
年提出：
cRT mRT
V nRT
与理想气体方程无本质联系。
Π－渗透压；V－溶液体积；R－气体常数； n－溶质物质的量； c－体积摩尔浓度；m－质量 摩尔浓度； T－温度； R = 8.314 J ·mol-1 ·K-1
第二十四页，共120页。
注意：即使是稀溶液，其渗透压也是相当大的。例如， 298K时，某溶液的浓度c = 0.10mol·dm－3，其渗透压为： π= cRT =（0.10×103×8.314×298.15）Pa = 248×103 Pa （相当于25米高水柱的压力）
几种溶剂的沸点、凝固点kbp、 kfp的数值见表
第十七页，共120页。
3. 凝固点下降
凝固点：某纯物质液体蒸气压和它的固相蒸气压相等时 的温度称为该物质的凝固点。或液态纯物质与其固态纯 物质平衡共存的温度。
溶液蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压，溶液凝固点会
下降。
Tfp k fp m
kfp：溶剂的摩尔凝固点下降常数； m： 溶质的质量摩尔浓度。
特点：kfp, kbp只与溶剂种类有关；同种溶剂 kfp ＞kbp
第十八页，共120页。
沸点和凝固点测定的应用
① 测定分子的相对摩尔质量
以凝固点下降应用较多 ∵kfp＞kbp，ΔTfp＞ΔTbp 实 验误差较小，且凝固时有结晶析出，易于观察。 当溶质的相对摩尔质量MB很大时，由于ΔTf 太小， 准确性差, 因此只适用于MB较大的情况。
拉乌尔定律： (1887年，法国物理学家)
在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液中溶剂
的蒸气压下降(△p)与溶质的摩尔分数成正比，即
p
nB n
pA
xB
pA
第九页，共120页。
如实验测定，25C时，水的饱和蒸气压:
cRT mRT
V nRT
与理想气体方程无本质联系。
Π－渗透压；V－溶液体积；R－气体常数； n－溶质物质的量； c－体积摩尔浓度；m－质量 摩尔浓度； T－温度； R = 8.314 J ·mol-1 ·K-1
第二十四页，共120页。
注意：即使是稀溶液，其渗透压也是相当大的。例如， 298K时，某溶液的浓度c = 0.10mol·dm－3，其渗透压为： π= cRT =（0.10×103×8.314×298.15）Pa = 248×103 Pa （相当于25米高水柱的压力）
几种溶剂的沸点、凝固点kbp、 kfp的数值见表
第十七页，共120页。
3. 凝固点下降
凝固点：某纯物质液体蒸气压和它的固相蒸气压相等时 的温度称为该物质的凝固点。或液态纯物质与其固态纯 物质平衡共存的温度。
溶液蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压，溶液凝固点会
下降。
Tfp k fp m
kfp：溶剂的摩尔凝固点下降常数； m： 溶质的质量摩尔浓度。
特点：kfp, kbp只与溶剂种类有关；同种溶剂 kfp ＞kbp
第十八页，共120页。
沸点和凝固点测定的应用
① 测定分子的相对摩尔质量
以凝固点下降应用较多 ∵kfp＞kbp，ΔTfp＞ΔTbp 实 验误差较小，且凝固时有结晶析出，易于观察。 当溶质的相对摩尔质量MB很大时，由于ΔTf 太小， 准确性差, 因此只适用于MB较大的情况。
拉乌尔定律： (1887年，法国物理学家)
在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液中溶剂
的蒸气压下降(△p)与溶质的摩尔分数成正比，即
p
nB n
pA
xB
pA
第九页，共120页。
如实验测定，25C时，水的饱和蒸气压:
普通化学教学课件 水溶液化学
尔质量。
MB
=
kfmB ΔTf m A
2021/6/18
普通化学
科学教育
3.1.1、非电解质溶液的通性
【例】：为了防止汽车水箱中的水在266 K时凝固，以无水 乙醇（ρ=0.803g/ml）做防冻剂，问每升水须加若干 ml乙 醇？（假设溶液服从拉乌尔定律）
【解】：已知水的凝固点为273K，Kf =1.86 ∴△Tf=273-266=7(K) ∴△Tf=Kf× bB 则bB =△Tf/Kf=7/1.86=3.76(mol/kg) 即每升水加3.76mol乙醇，已知 M乙醇 = 46，ρ=0.803。 ∴应加入乙醇体积为 V=3.76×46/0.803=215.6(ml)
配制c(H2SO4)=0.10mo通化学
科学教育
• 解：根据题意, 则有：
•
•
c (H 2 S4 ) O M (H ( 2 H S 2 S 4 ) O 4 ) O 0 .9 1 6 .89 g 4 m 8 - 1 1 .L -1 00 m g 0 L -.L 1 m 0 1.0 m 8 oL l-1 o
的量之比称为物质的量分数，符号Ｘ，量
纲为1。
nB XB = ———
nB + nA
nB：溶质的物质的量， SI单位为mol nA：溶剂的物质的量， SI单位为mol
nB—B的物质的量，SI单位为mol xB —物质B的摩尔分数，量纲为一
2021/6/18
普通化学
科学教育
两组分的溶液系统 ：
溶质B的摩尔分数: 溶剂A的摩尔分数:
第三章、水溶液化学
• 了解溶液的通性
• 明确酸碱的近代概念，酸碱的解离平衡和 缓冲溶液的概念，掌握有关pH值的计算;了 解配离子的解离平衡及其移动
化学反应原理第三章第一节水溶液两课时精品课件
酸性增强
中性
碱性增强
中性：［H＋］=10-7mol/L 酸性： ［H＋］>10-7mol/L 碱性： ［H＋］=10-7mol/L
pH=7 pH<7 pH>7
pH的物理意义：表示溶液酸碱性的强弱
pH的适用范围： ①pH适用于［H+］或［OH-］≤1 mol/L 的溶液
② pH适用范围为0～14，当PH=0时，[H+]= 1 mol/L 当PH=14时，[OH-]= 1 mol/L
例已： 知（pH2的）两pH强=碱8和等p体H=积12混的合氢，氧混化合钠液溶的液p等H=体pH积大混-0合.3后溶
液（的 其中pH0是.3是多l少g21？的1近.7似值）
5、酸碱溶液加水稀释规律
注例意题：：
（（11））强p酸H的=2稀的释盐根酸据溶c(液H+)稀计释算1，00强倍碱后的溶的液稀的释首
第三章 物质在水溶 液中的行为
第一节：水溶液
联想·质疑：
酸、碱、盐的水溶液能导电， 纯水能导电吗？
一、水的电离
定性：精确的实验证明，纯水能微弱地电离，
生成自由移动的H+和OH-，所以水是一种极弱的 电解质。
水的电离是水分子和水分子相互作用发生。
电离方程式是：2H2O
H3O++OH- △H>0
简写为：H2O
常见类型： 1、不同温度下纯水或中性溶液的pH 只有25℃才等于7，其余温度下用pH公式算
[例题]计算100℃时纯水的pH（已知：Kw=1×10-12moL2·L-2）
2、强酸或强碱溶液的pH
强酸：c→［H+］ →pH
强碱: c→［OH-］ →［H+］→pH
工程化学课件：第三章水溶液中的化学
K·kg·mol –1 =0.372 K
Tf (NaCl) = - 0.372 ℃ 。
2020/9/26
3.1.3 溶液的渗透压力
结论：单位时间内由纯溶剂进入溶液的溶剂分子要比由 溶液进入纯溶剂的多
渗透压产生的两个条件：浓度差、半透膜
2020/9/26
渗透：溶剂分子通过半透膜自动单向扩散的过程称为
①与溶质本性有关，如酸碱性、导电性、颜色等。 ②与溶质本性无关，只与溶质的数量有关。
依数性：只与溶质粒子的数目有关而与溶质本性无关的 性质称为溶液的依数性，又叫溶液的通性。
包括： 溶液的蒸气压下降 溶液的沸点上升 溶液的凝固点下降 溶液具有渗透压
其中，粒子：溶液中实际存在的分子、离子等。
2020/9/26
• 通常0.1 mol·kg-1溶液中，强电解质α>30%；弱电解质 α<5%；中强电解质α=5%～30%。
注意： 1. 表示电解质相对强弱
2. 电离度与浓度有关，C越大，а 越小 3. 受温度影响较小。
2020/9/26
3.2 酸碱反应及其应用
3.2.1 水的解离平衡
水的质子自递平衡和水的离子积 H+
mA： kg
2020/9/26
3.1.2 溶液的沸点升高和凝固点降低
一、溶液的沸点与凝固点
沸点：:溶液的蒸气压（p溶液）与外压（p外压）相等时 的温度称为该溶液的沸点。 纯水：p外 = 101.3kPa，t纯水 = 100℃.
凝固点：在一定的外压下，溶液与纯溶剂固体具有相同 的蒸气压时的温度，称为该溶液的凝固点。（固液两相 平衡时的温度）
HCl(aq) + NH3(aq)
NH4+(aq) + Cl-(aq)
Tf (NaCl) = - 0.372 ℃ 。
2020/9/26
3.1.3 溶液的渗透压力
结论：单位时间内由纯溶剂进入溶液的溶剂分子要比由 溶液进入纯溶剂的多
渗透压产生的两个条件：浓度差、半透膜
2020/9/26
渗透：溶剂分子通过半透膜自动单向扩散的过程称为
①与溶质本性有关，如酸碱性、导电性、颜色等。 ②与溶质本性无关，只与溶质的数量有关。
依数性：只与溶质粒子的数目有关而与溶质本性无关的 性质称为溶液的依数性，又叫溶液的通性。
包括： 溶液的蒸气压下降 溶液的沸点上升 溶液的凝固点下降 溶液具有渗透压
其中，粒子：溶液中实际存在的分子、离子等。
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• 通常0.1 mol·kg-1溶液中，强电解质α>30%；弱电解质 α<5%；中强电解质α=5%～30%。
注意： 1. 表示电解质相对强弱
2. 电离度与浓度有关，C越大，а 越小 3. 受温度影响较小。
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3.2 酸碱反应及其应用
3.2.1 水的解离平衡
水的质子自递平衡和水的离子积 H+
mA： kg
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3.1.2 溶液的沸点升高和凝固点降低
一、溶液的沸点与凝固点
沸点：:溶液的蒸气压（p溶液）与外压（p外压）相等时 的温度称为该溶液的沸点。 纯水：p外 = 101.3kPa，t纯水 = 100℃.
凝固点：在一定的外压下，溶液与纯溶剂固体具有相同 的蒸气压时的温度，称为该溶液的凝固点。（固液两相 平衡时的温度）
HCl(aq) + NH3(aq)
NH4+(aq) + Cl-(aq)
普通化学教学水溶液化学PPT课件
离子交换法
利用离子交换剂上的可交换离子与溶液中的离子进行交换，从而 实现分离和提纯。
适用范围
适用于分离和提纯具有相似性质的组分，特别适用于弱酸、弱碱的 分离。
注意事项
选择合适的离子交换剂，控制交换条件，避免杂质离子的干扰。
蒸馏法
蒸馏法
01
通过加热使溶液中的挥发性组分汽化，然后通过冷凝将其收集
起来，从而实现分离和提纯。
能源开发
水溶液化学在能源开发 领域也具有应用价值， 如燃料电池、太阳能电 池等，通过水溶液传递 电荷和能量。
THANKS
感谢观看
适用范围
02
适用于分离和提纯具有明显挥发性的组分，特别适用于有机物
的分离。
注意事项
03
控制加热温度和蒸馏速度，避免组分的损失和热解。
05
水溶液化学的应用
在环境科学中的应用
污水处理
水溶液化学在水处理中发挥着重要作用，通过化学反应去除水中的 有害物质，如重金属离子、有机污染物等。
土壤修复
利用水溶液化学原理，通过化学沉淀、氧化还原等方法修复被污染 的土壤，降低土壤中有害物质的含量。
普通化学教学水溶液 化学ppt课件
目录
• 水溶液化学简介 • 水溶液的离子平衡 • 水溶液中的反应机制 • 水溶液中的物质分离与提纯 • 水溶液化学的应用
01
水溶液化学简介
水溶液的定义与性质
定义
水溶液是指物质溶解在水中形成 的均一、稳定的混合物。
性质
水溶液具有物质的溶解性、分散 度和稳定性等性质，这些性质决 定了水溶液的特性和应用。
氧化还原滴定法
利用氧化还原反应进行滴定分析， 测定溶液中离子的浓度。
04
2021_2022学年新教材高中化学第三章水溶液中的离子反应与平衡章末复习课课件新人教版选择性必修1
水溶液中的离子平衡在环境保护中的应用 “绿水青山就是金山银山”，现在人们越来越注重对环境的保护，污水的处理成为 一项重要课题。 工业上常用还原沉淀法处理含铬废水(Cr2O27－ 和 CrO24－ )，其流程为
已知步骤③生成的 Cr(OH)3 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：
Cr(OH)3(s)
Cr3＋(aq)＋3OH－(aq) Ksp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－32
2．在生产生活和科学研究中，人们常常根据需要促进或抑制盐的水解。试回答下 列问题： (1)FeCl2 溶液呈________(填“酸”“中”或“碱”)性，原因是(用离子方程式表示)： ______________________________________；实验室在配制 FeCl2 溶液时，常将 FeCl2 固体先溶于较浓的盐酸中，以__________(填“促进”或“抑制”)其水解， 然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。
【解析】选 C。A.石灰与酸反应生成钙盐，碳酸钠与酸反应生成钠盐和二氧化碳， 故可用于处理废水中的酸，故 A 正确；B.铝盐、铁盐都能水解生成对应的氢氧化 物胶体，疏松多孔，具有吸附性，可吸附水中的悬浮物，故 B 正确；C.氯气可用 于水的消毒杀菌，不能与 Cu2＋、Hg2＋反应生成沉淀，对处理重金属离子没有作用， 故 C 错误；D.烧碱可与铵根离子反应产生氨气，则可用烧碱处理含高浓度的 NH＋ 4 的废水并回收利用氨，故 D 正确。
章末复习课 第三章
主题整合·践行素养
以“水溶液中的离子平衡在生活生产中的应用”为例复习水溶液中的离子反应与平 衡
1．电离平衡
2．水的电离和溶液的 pH
3．盐类的水解
4．沉淀溶解平衡
水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中。许多化学反应都是在水溶液中 进行的，其中，酸、碱和盐等电解质在水溶液中发生的离子反应，以及弱电解质 的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶电解质的沉淀溶解平衡，都与生命活动、日 常生活、工农业生产和环境保护等息息相关。
_新教材高中化学第三章水溶液中的离子反应与平衡章末整合提升课件新人教版选择性必修
得出由水电离出的 c(H＋)。 如计算 pH＝2 的盐酸中由水电离出的 H＋的浓度的方法：先求出溶液中 c(OH－)＝10－12 mol·L－1，由于溶液中的 OH－全部来自于水的电离，故由水电离出的 H＋的浓度等于 由水电离出的 OH－的浓度，为 10－12 mol·L－1。
(3)溶质为碱的溶液 此时溶液中的 OH－来自于碱的电离与水的电离，H＋只来自于水的电离。先求出 由水电离出的 c(H＋)，根据由水电离出的 OH－与 H＋的浓度相等，可得出由水电离出 的 c(OH－)。 (4)水解呈酸性或碱性的盐溶液 此时溶液中 H＋和 OH－均由水电离产生。pH＝2 的 NH4Cl 溶液中由水电离出的 c(H＋)＝10－2 mol·L－1，溶液中的 c(OH－)＝10－12 mol·L－1 是因为部分 OH－与 NH4＋ 结 合；同理，pH＝12 的 Na2CO3 溶液中由水电离出的 c(OH－)＝10－2 mol·L－1。
Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)
适用 中性溶液、稀的酸性或碱 弱电解质的电离平衡体 难溶电解质的溶解平衡体
范围
性溶液
系
系
影响 因素
都只受温度的影响，与浓度变化或压强变化无关
水的离子积
电离常数
溶度积
主要 温度升高，Kw、Ka(Kb)均增大，Ksp 一般也增大(Ka 和 Ksp 变化幅度不大，一般数
[解析] ②如果盐酸(强酸)的浓度很小灯泡也很暗；④如果是强酸，pH＝1；⑤如 果是强酸，加水稀释至 100 L 后溶液的 pH＝3，实际 pH＝2.2，这说明 HNO2 溶液中 存在电离平衡：HNO2 H＋＋NO－ 2 ，加水平衡右移，使 pH＜3；⑥依据 HNO2＋ NaOH===NaNO2＋H2O、HCl＋NaOH===NaCl＋H2O 可知，c(HNO2)大于 c(HCl)， 而溶液中 c(H＋)相同，所以 HNO2 没有全部电离；⑦加入 NaNO2，溶液中 c(OH－)增 大，说明化学平衡逆向移动；⑧不论是强酸还是弱酸，加水稀释，溶液中 c(H＋)均减 小，而 c(OH－)均增大。
(3)溶质为碱的溶液 此时溶液中的 OH－来自于碱的电离与水的电离，H＋只来自于水的电离。先求出 由水电离出的 c(H＋)，根据由水电离出的 OH－与 H＋的浓度相等，可得出由水电离出 的 c(OH－)。 (4)水解呈酸性或碱性的盐溶液 此时溶液中 H＋和 OH－均由水电离产生。pH＝2 的 NH4Cl 溶液中由水电离出的 c(H＋)＝10－2 mol·L－1，溶液中的 c(OH－)＝10－12 mol·L－1 是因为部分 OH－与 NH4＋ 结 合；同理，pH＝12 的 Na2CO3 溶液中由水电离出的 c(OH－)＝10－2 mol·L－1。
Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)
适用 中性溶液、稀的酸性或碱 弱电解质的电离平衡体 难溶电解质的溶解平衡体
范围
性溶液
系
系
影响 因素
都只受温度的影响，与浓度变化或压强变化无关
水的离子积
电离常数
溶度积
主要 温度升高，Kw、Ka(Kb)均增大，Ksp 一般也增大(Ka 和 Ksp 变化幅度不大，一般数
[解析] ②如果盐酸(强酸)的浓度很小灯泡也很暗；④如果是强酸，pH＝1；⑤如 果是强酸，加水稀释至 100 L 后溶液的 pH＝3，实际 pH＝2.2，这说明 HNO2 溶液中 存在电离平衡：HNO2 H＋＋NO－ 2 ，加水平衡右移，使 pH＜3；⑥依据 HNO2＋ NaOH===NaNO2＋H2O、HCl＋NaOH===NaCl＋H2O 可知，c(HNO2)大于 c(HCl)， 而溶液中 c(H＋)相同，所以 HNO2 没有全部电离；⑦加入 NaNO2，溶液中 c(OH－)增 大，说明化学平衡逆向移动；⑧不论是强酸还是弱酸，加水稀释，溶液中 c(H＋)均减 小，而 c(OH－)均增大。
工程化学基础第三章3-1课件
1.溶液的蒸气压下降
（1)纯溶剂的饱和蒸气压 (P0) 在密闭容器中, 在纯溶剂的单位表面上， 单位时间里 ，有 N0 个分子蒸发到上方空间 挥发 中。随着上方空间里溶剂分子个数的增加， 密度的增加， 分子凝聚， 回到液相的机会增 加.当密度达到一定数值时，凝聚的分子的个 液体 数也达到 N0 个。这时上方空间的蒸气密度不 水 再改变， 保持恒定。此时， 蒸气的压强也不 再改变， 称为该温度下的饱和蒸汽压， 用 P0 表示。
冰
p p p x p
* *
n
温度T
n
B
p
* B
n N 溶剂
p
*
2.溶液的沸点上升和凝固点下降
沸点: 液体的饱和蒸气压达到给定外界压力时的温度Tb 凝固点: s、l、g三相共存的温度Tf 溶液的蒸气压下降，引起：溶液的沸点上升和凝固点下降 在原沸点Tb时，p在A点 < 101325 Pa p*/ kPa ，只有升温至Tb’时，蒸气压p才达到外压 101.325 冒泡/沸腾 O •首先，析出的总是能量低的纯冰, 如冰棍 • 对应OD线不变。但在原Tf时, 溶液的 D 比冰的饱和蒸气压(O) •蒸气压在C点， C 低, 不能三相共存 只有在CD与OD相交 Tf ’ Tf 的Tf’才能共存. A T Tb’
电解质溶液，或者浓度较大的非电解质溶液也与非电解质稀溶 液一样具有蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降及渗透压等性 质。日常生活中随处可见这样的实例。如： 应用举例 致冷剂 冰盐混合物可用来使实验室局部致冷,将 NaCl和冰混合， 可做成制冷剂， 获得零 下低温 混合物从外界吸热， 冰部分融化 吸热水， 冰水共存， 应为零度， 水将 NaCl溶解， 形成溶液， 冰点低于零度， 故冰将继续融化吸热变成水。 理论上可达 到低共熔点的温度 -22C°；用CaCl2 和 冰的混合物, 可以获得 -55 C°的低温； 用CaCl2 、 冰和丙酮的混合物， 可以致 冷到 - 70 C°以下。
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2020/9/26
HCl----H+ + Cl-
强电解质（离子型、强极性分子)
HAc----H+ + Ac-
水乙醇（ρ=0.803g/ml）做防冻剂，问每升水须加多少 ml 乙醇？（假设溶液服从拉乌尔定律）
解：已知水的凝固点为273K，Kf =1.86 ∴△Tf=273-266=7(K) ∴△Tf=Kf× b(B)
b(B) =△Tf/Kf=7/1.86=3.76(mol/kg) 即每升水加3.76mol乙醇，已知
渗透。当v纯水 = v糖水渗透停止。 半透膜两边的水位差所表示的静压就是糖水溶液的渗 透压。
渗透压：在一定的温度下，恰能阻止渗透发生所需
施加的外压力，称为该溶液的渗透压。用符号π表示。
纯水
h 糖水
纯水
糖水
2020/9/26
范特霍夫方程式（Van’t Hoff equation）
实验证明： 1、同一温度下，溶液的渗透压与浓度成正比。 2、相同浓度时，渗透压与热力学温度成正比。
第三章 水溶液中的化学
弱电解质的解离平衡 沉淀-溶解平衡 配位平衡
2020/9/26
溶液的分类:
电解质溶液
（能导电的物质）
强
弱
溶液
物理性质
电
电
解
解
质
质
（不能导电的物质）
溶 液
溶 液
非电解质溶液 溶液的依数性
2020/9/26
教学要求
1. 掌握稀溶液的依数性、酸碱质子理论、酸碱定 义、共轭酸碱对、酸碱的强度；酸碱解离常数及 其应用；弱电解质解离平衡的计算；缓冲溶液的 pH值的计算；缓冲溶液的选择和配制
K·kg·mol –1 =0.372 K
Tf (NaCl) = - 0.372 ℃ 。
2020/9/26
3.1.3 溶液的渗透压力
结论：单位时间内由纯溶剂进入溶液的溶剂分子要比由 溶液进入纯溶剂的多
渗透压产生的两个条件：浓度差、半透膜
2020/9/26
渗透：溶剂分子通过半透膜自动单向扩散的过程称为
①与溶质本性有关，如酸碱性、导电性、颜色等。 ②与溶质本性无关，只与溶质的数量有关。
依数性：只与溶质粒子的数目有关而与溶质本性无关的 性质称为溶液的依数性，又叫溶液的通性。
包括： 溶液的蒸气压下降 溶液的沸点上升 溶液的凝固点下降 溶液具有渗透压
其中，粒子：溶液中实际存在的分子、离子等。
2020/9/26
M乙醇 = 46，ρ=0.803。 ∴应加入乙醇体积为
V=3.76×46/0.803=215.6(ml)
2020/9/26
3.1.4 电解质溶液的通性
一．基本概念：
1、电解质是溶于水中或熔融状态下能导电的化合物， 这些化合物的水溶液称为电解质溶液 2、强电解质指在水溶液中能够全部解离成离子、导电 能力强的电解质 3、弱电解质指在水溶液中部分解离、导电能力弱的电 解质 4、难溶电解质在水溶液中难溶解，但溶于水的那部分能 完全解离，也是强电解质
计算公式： πV = n(B)RT π = c(B)RT ≈ b(B)RT
（溶液很稀时， c(B) ≈ b(B) ） c(B) 物质的量浓度 R：气体常数 8.314 kPa ·L ·mol-1.K-1 T：热力学温度（绝对温度）
2020/9/26
稀溶液依数性的应用：
【例】：为了防止汽车水箱中的水在266 K时凝固，以无
2. 熟悉熟悉强电解质理论、强电解质溶液表观解 离度和活度、离子强度等概念；酸碱在水溶液中 的质子转移平衡；水的离子积及水溶液pH的表达 ；酸碱溶液的同离子效应和盐效应；
2020/9/26
教学要求
3.了解活度因子及其计算；难溶电解质的同离子效 应和盐效应。
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3.1 水溶液的通性
溶液的性质
Tb- Tb* = △Tb = Kb·b(B) Kb 为沸点上升常数
Tf* - Tf= △Tf = Kf .b(B) Kf 为凝固点降低常数
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例 计算0.100mol·kg-1的NaCl溶液的凝固点。
解 NaCl为AB型电解质，i =2 ΔTf (NaCl) = 2×0.100 mol·kg-1×1.86
在纯溶剂中加入难挥发的物质以后，达平衡时， p溶液总是小于同 T 下的p纯溶剂 ，即溶液的蒸气压下 降。
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蒸汽压下降(△p=p纯－p液)的原因：
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∴p液<p纯剂 ，c液越大，p液越小。 p纯－p液的差值也越大。
拉乌尔定律(Raoult)：在一定的温度下，难挥发 的非电解质稀溶液的蒸气压，等于纯溶剂的蒸气 压乘该溶剂在溶液中的摩尔分数。
3. 1.1 溶液的蒸气压
蒸发
H2O(l)
H2O(g)
凝聚
气液两相平衡 初始： V蒸发 > V凝聚 平衡： V蒸发 = V凝聚
纯水的蒸气压示意图
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饱和蒸气压：在一定的温度下，当蒸发的速度等于凝聚的 速度，液态水与它的蒸气处于动态平衡，这时的蒸气压称 为水在此温度下的饱和蒸气压，简称蒸气压(P)。
p= p*——nA— nA + nB
p ：溶液的蒸气压 p*：纯溶剂的蒸气压 nA ：溶剂的物质的量 nB ：溶质的物质的量
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又因为是稀溶液，
nA >> nB
∴
nA + nB ≈ nA
△p≈ p *——nB nA
而 nA＝ mA/MA
△p＝
p
*
·MA
—n—B ＝K·b(B mA
)
式中，MA ： kg/mol
mA： kg
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3.1.2 溶液的沸点升高和凝固点降低
一、溶液的沸点与凝固点
沸点：:溶液的蒸气压（p溶液）与外压（p外压）相等时 的温度称为该溶液的沸点。 纯水：p外 = 101.3kPa，t纯水 = 100℃.
凝固点：在一定的外压下，溶液与纯溶剂固体具有相同 的蒸气压时的温度，称为该溶液的凝固点。（固液两相 平衡时的温度）
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p
po
kpa △p 蒸
气
压溶 剂 溶 液
Aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
101.3kpa
B’
溶 液 的
沸
点
B
上
升
△Tb
示 意
图
温度
Tb* T b
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pº (kPa)
p
纯水A' B'溶液
0.6105 △p
A B
C
△Tf
Tf Tf*(273K)
373K
溶剂的凝固点下降示意图
T
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根据拉乌尔定律，△p与b(B)成正比，而△Tb 、 △Tf与 △p成正比，∴ △Tb 、 △Tf亦应与 b(B)成正比，△p越 大，△Tb 与△Tf也越大 。
HCl----H+ + Cl-
强电解质（离子型、强极性分子)
HAc----H+ + Ac-
水乙醇（ρ=0.803g/ml）做防冻剂，问每升水须加多少 ml 乙醇？（假设溶液服从拉乌尔定律）
解：已知水的凝固点为273K，Kf =1.86 ∴△Tf=273-266=7(K) ∴△Tf=Kf× b(B)
b(B) =△Tf/Kf=7/1.86=3.76(mol/kg) 即每升水加3.76mol乙醇，已知
渗透。当v纯水 = v糖水渗透停止。 半透膜两边的水位差所表示的静压就是糖水溶液的渗 透压。
渗透压：在一定的温度下，恰能阻止渗透发生所需
施加的外压力，称为该溶液的渗透压。用符号π表示。
纯水
h 糖水
纯水
糖水
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范特霍夫方程式（Van’t Hoff equation）
实验证明： 1、同一温度下，溶液的渗透压与浓度成正比。 2、相同浓度时，渗透压与热力学温度成正比。
第三章 水溶液中的化学
弱电解质的解离平衡 沉淀-溶解平衡 配位平衡
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溶液的分类:
电解质溶液
（能导电的物质）
强
弱
溶液
物理性质
电
电
解
解
质
质
（不能导电的物质）
溶 液
溶 液
非电解质溶液 溶液的依数性
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教学要求
1. 掌握稀溶液的依数性、酸碱质子理论、酸碱定 义、共轭酸碱对、酸碱的强度；酸碱解离常数及 其应用；弱电解质解离平衡的计算；缓冲溶液的 pH值的计算；缓冲溶液的选择和配制
K·kg·mol –1 =0.372 K
Tf (NaCl) = - 0.372 ℃ 。
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3.1.3 溶液的渗透压力
结论：单位时间内由纯溶剂进入溶液的溶剂分子要比由 溶液进入纯溶剂的多
渗透压产生的两个条件：浓度差、半透膜
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渗透：溶剂分子通过半透膜自动单向扩散的过程称为
①与溶质本性有关，如酸碱性、导电性、颜色等。 ②与溶质本性无关，只与溶质的数量有关。
依数性：只与溶质粒子的数目有关而与溶质本性无关的 性质称为溶液的依数性，又叫溶液的通性。
包括： 溶液的蒸气压下降 溶液的沸点上升 溶液的凝固点下降 溶液具有渗透压
其中，粒子：溶液中实际存在的分子、离子等。
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M乙醇 = 46，ρ=0.803。 ∴应加入乙醇体积为
V=3.76×46/0.803=215.6(ml)
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3.1.4 电解质溶液的通性
一．基本概念：
1、电解质是溶于水中或熔融状态下能导电的化合物， 这些化合物的水溶液称为电解质溶液 2、强电解质指在水溶液中能够全部解离成离子、导电 能力强的电解质 3、弱电解质指在水溶液中部分解离、导电能力弱的电 解质 4、难溶电解质在水溶液中难溶解，但溶于水的那部分能 完全解离，也是强电解质
计算公式： πV = n(B)RT π = c(B)RT ≈ b(B)RT
（溶液很稀时， c(B) ≈ b(B) ） c(B) 物质的量浓度 R：气体常数 8.314 kPa ·L ·mol-1.K-1 T：热力学温度（绝对温度）
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稀溶液依数性的应用：
【例】：为了防止汽车水箱中的水在266 K时凝固，以无
2. 熟悉熟悉强电解质理论、强电解质溶液表观解 离度和活度、离子强度等概念；酸碱在水溶液中 的质子转移平衡；水的离子积及水溶液pH的表达 ；酸碱溶液的同离子效应和盐效应；
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教学要求
3.了解活度因子及其计算；难溶电解质的同离子效 应和盐效应。
2020/9/26
3.1 水溶液的通性
溶液的性质
Tb- Tb* = △Tb = Kb·b(B) Kb 为沸点上升常数
Tf* - Tf= △Tf = Kf .b(B) Kf 为凝固点降低常数
2020/9/26
例 计算0.100mol·kg-1的NaCl溶液的凝固点。
解 NaCl为AB型电解质，i =2 ΔTf (NaCl) = 2×0.100 mol·kg-1×1.86
在纯溶剂中加入难挥发的物质以后，达平衡时， p溶液总是小于同 T 下的p纯溶剂 ，即溶液的蒸气压下 降。
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蒸汽压下降(△p=p纯－p液)的原因：
2020/9/26
∴p液<p纯剂 ，c液越大，p液越小。 p纯－p液的差值也越大。
拉乌尔定律(Raoult)：在一定的温度下，难挥发 的非电解质稀溶液的蒸气压，等于纯溶剂的蒸气 压乘该溶剂在溶液中的摩尔分数。
3. 1.1 溶液的蒸气压
蒸发
H2O(l)
H2O(g)
凝聚
气液两相平衡 初始： V蒸发 > V凝聚 平衡： V蒸发 = V凝聚
纯水的蒸气压示意图
2020/9/26
饱和蒸气压：在一定的温度下，当蒸发的速度等于凝聚的 速度，液态水与它的蒸气处于动态平衡，这时的蒸气压称 为水在此温度下的饱和蒸气压，简称蒸气压(P)。
p= p*——nA— nA + nB
p ：溶液的蒸气压 p*：纯溶剂的蒸气压 nA ：溶剂的物质的量 nB ：溶质的物质的量
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又因为是稀溶液，
nA >> nB
∴
nA + nB ≈ nA
△p≈ p *——nB nA
而 nA＝ mA/MA
△p＝
p
*
·MA
—n—B ＝K·b(B mA
)
式中，MA ： kg/mol
mA： kg
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3.1.2 溶液的沸点升高和凝固点降低
一、溶液的沸点与凝固点
沸点：:溶液的蒸气压（p溶液）与外压（p外压）相等时 的温度称为该溶液的沸点。 纯水：p外 = 101.3kPa，t纯水 = 100℃.
凝固点：在一定的外压下，溶液与纯溶剂固体具有相同 的蒸气压时的温度，称为该溶液的凝固点。（固液两相 平衡时的温度）
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p
po
kpa △p 蒸
气
压溶 剂 溶 液
Aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
101.3kpa
B’
溶 液 的
沸
点
B
上
升
△Tb
示 意
图
温度
Tb* T b
2020/9/26
pº (kPa)
p
纯水A' B'溶液
0.6105 △p
A B
C
△Tf
Tf Tf*(273K)
373K
溶剂的凝固点下降示意图
T
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根据拉乌尔定律，△p与b(B)成正比，而△Tb 、 △Tf与 △p成正比，∴ △Tb 、 △Tf亦应与 b(B)成正比，△p越 大，△Tb 与△Tf也越大 。