第1章_物质的聚集状态
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第一章 物质的聚集状态
克劳修斯-克拉贝龙 ( Clausius-Clapegrom) 方程。式中：
vap H m
为液体的摩尔蒸发热（摩尔汽化焓）
只要知道p1、p2、T1、T2和 vap H m 五个量 中任意4个，就能求出另外一个物理量。
1.2.3 液体的沸点 液体在蒸发过程中，随着外加温度的升高， 蒸气压也在逐渐增大，当外加温度增加到液体 的饱和蒸气压等于外界（环境）压力时，在整 个液体中的分子都能发生气化作用，液体开始 沸腾，此时的温度就是该液体在该压力下的沸 点（boiling point）。 液体的沸点随外压而变化，压力越大， 沸点也越高。当外压为标准情况的压力（即 101.325kPa）时的沸点，为正常沸点。一般我 们所说的沸点都是正常沸点。
理想气体分子之间没有相互吸引和排斥， 分子本身的体积相对于气体所占有体积完全可 以忽略。
pV = nRT
R---- 摩尔气体常量
在STP下，p =101.325kPa, T=273.15K
n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
pV R nT 3 3 101325Pa 22.414 10 m 1.0mol 273.15K 8.314 J mol 1 K 1
定量的气体，当压力一定时，气体的体积 V与热力学温度T成正比。 数学式可表示为 或 或 V = V0T/T0 V∞T V1/V2 = T1/T2
查理-盖· 吕萨克定律也可以用图形来表示， 称为等压线—— 直线。如图1.2 所示。
3. 阿伏加德罗定律 在相同的温度和压力下，相同体积的不同 气体均含有相同数目的分子。 1.1.2 理想气体的状态方程 人们将符合理想气体状态方程式的气体， 称为理想气体。
R=8.314 kPaLK-1mol-1=8.314Pa· 3 · -1mol-1 m K
vap H m
为液体的摩尔蒸发热（摩尔汽化焓）
只要知道p1、p2、T1、T2和 vap H m 五个量 中任意4个，就能求出另外一个物理量。
1.2.3 液体的沸点 液体在蒸发过程中，随着外加温度的升高， 蒸气压也在逐渐增大，当外加温度增加到液体 的饱和蒸气压等于外界（环境）压力时，在整 个液体中的分子都能发生气化作用，液体开始 沸腾，此时的温度就是该液体在该压力下的沸 点（boiling point）。 液体的沸点随外压而变化，压力越大， 沸点也越高。当外压为标准情况的压力（即 101.325kPa）时的沸点，为正常沸点。一般我 们所说的沸点都是正常沸点。
理想气体分子之间没有相互吸引和排斥， 分子本身的体积相对于气体所占有体积完全可 以忽略。
pV = nRT
R---- 摩尔气体常量
在STP下，p =101.325kPa, T=273.15K
n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
pV R nT 3 3 101325Pa 22.414 10 m 1.0mol 273.15K 8.314 J mol 1 K 1
定量的气体，当压力一定时，气体的体积 V与热力学温度T成正比。 数学式可表示为 或 或 V = V0T/T0 V∞T V1/V2 = T1/T2
查理-盖· 吕萨克定律也可以用图形来表示， 称为等压线—— 直线。如图1.2 所示。
3. 阿伏加德罗定律 在相同的温度和压力下，相同体积的不同 气体均含有相同数目的分子。 1.1.2 理想气体的状态方程 人们将符合理想气体状态方程式的气体， 称为理想气体。
R=8.314 kPaLK-1mol-1=8.314Pa· 3 · -1mol-1 m K
第一章物质的聚集状态
1.3 溶液
一种物质以分子或离子的状态均匀地分布在另 一种物质中形成均匀的分散系统，称为溶液。
溶液的特点：
溶质、溶剂的相对性
不同物质在形成溶液时，往往有热量、 体积的变化和颜色的变化
1.3.1 溶液浓度表示法
物质B的摩尔分数 x B
nB nB xB n nB
∑nB是溶液中各组分的物质的量总和，且
cB RT {0.1 8.314 298}kPa 248kPa
这相对于25m高水柱所产生的静压力。而一般植物 细胞液的渗透压大约可达2000kPa。
利用渗透压测量高分子化合物的分子量有其独特 的优点。
1.4 胶体
一种或几种物质分散在另一种物质中所形 成的系统称为分散系统，简称分散系。 分散系中被分散的物 质称为分散相。 分散相所处的介质 称为分散介质。
前提：溶质是不挥发的，气相仅为溶剂的， 不生成固溶体
蒸汽压下降 由拉乌尔定律可知，当向溶剂中加入非挥发 性溶质时，溶液中溶剂的蒸汽压低于纯溶剂的 蒸汽压。即：
p* p A p A nB nB WB M A A * xB * pA pA nA nB nA WA M B p A WB M A * p A WA M B WB M A p* A MB WA p A
1.3.2 拉乌尔定律与亨利定律
设由组分A，B，C……组成 液态混合物或溶液，T一定时， 达到气、液两相平衡。
pA,pB,pC
平衡时，液态混合物或溶 T一定 y , y , y (平衡) 液中各组分的摩尔分数分别 为xA，xB，xC……气相混合 x ,x ,x 物中各组分的摩尔分数分别 为yA，yB，yC……。一般xA≠ yA, xB≠ yB, xC≠ yC ……。 稀溶液的气、液平衡
物质的聚集状态
能量越大，定居时间越短。
23
1.2.2 液体的蒸气压与液体的沸点
在液体表面，只有超过平均动能的分子才能克 服邻近分子的吸引进入气相中----蒸发.
在一密闭容器中，在不断蒸发的同时，部分蒸 气会重新回到液体----凝结.
1.2.2 液体的蒸气压与液体的沸点
1.液体的饱和蒸气压（vapor pressure） 在一定温度下，在密闭容器中，与液体成平衡的饱 和蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压。
nB )RT / p
B
( nB RT )
p
VB
B
分体积：
温度为T、压力为p时，组分气体B单独存
在时所占有的体积，叫做组分气体B的分
体积。
VB
nB RT P
四、阿马格分体积定律（Amagat’s law of partial volume）
分体积与总体积的关系
VB V
nB n
xB
V B
VxB
p = p1 + p2 + 或 p = pB
分压和总压强的关系：
pB
nB RT V
p
nRT V
pB p
nB n
xB
x B B的摩尔分数
pB p xB
四、阿马格分体积定律（Amagat’s law of partial volume）
对于理想气体混合物，恒T，P时有
V nRT / p ( B
2.Van der Waals 方程
从以下两个方面进行修正：硬球模型 ①体积修正项 ②压力修正项
p(Vm-b)=RT (p+p内)(Vm-b)=RT
(P内＝Vam2 )
2.Van der Waals 方程
第一章 物质的聚集状态
R 单位：8.314Pam3 mol-1K-1； 8.314 Jmol-1K-1
3. 理想气体状态方程式的应用
计算p，V，T，n四个物理量之一
pV = nRT
气体摩尔质量的计算
m pV RT M
M mRT pV
气体密度的计算
M ρ RT p
RT ρ pM
难点：单位处理
例1-1 ：一学生在实验室中，在73.3kPa和25℃下收集
（2） b(蔗糖) = 0.05/0.1 = 0.5 (mol/kg)
（3） n水 ＝ 100/18.02 = 5.55 (mol)
X(蔗糖) = 0.05/(0.05+5.55) = 0.0089
3.几种浓度之间的转换关系 （1）.物质的量浓度与质量分数
溶液密度ρ；B的质量分数wB
nB mB mB w B cB V M BV M Bm / M B
65.2 (2) 2.03 32.07
硫蒸气的化学式为S2
1.2.2 道尔顿分压定律
体积不变：5L 298K先通入2molH2 再通入2molN2 混合后H2的体积？混合后N2的体积？容器内压力有何变化？ 分压力：在相同温度下，混合气体中某组分气体单独 占有混合气体的容积时所产生的压力。
1.道尔顿分压定律
2、分散系的分类 按聚集状态分
气－气（空气）
气－液（汽水）
气－固（浮石）
液－气（云、雾）
液－液（牛奶）
液－固（肉冻）
固－气（烟、）
固－液（溶液） 固－固（合金）
按粒子大小分
分 散 相 粒 分散系类型 分散相粒子的 子直径 组成 小于1nm 实 例
分子分散系 小分子或小离 生 理 盐 水 、 葡 子 萄糖溶液
《物质的聚集状态》PPT课件
（1） （2） （3）
pi V总 = ni R T （ 2 ）
p总V总 = n R T （ 1 ）
式（2）/ 式（1） 得
pi p总
ni =
n
= xi
故 pi = p总•xi
即组分气体的分压等于总压与该
组分气体的摩尔分数之积。P7例题1-2
p总 Vi = ni R T （ 3 ）
p总V总 = n R T （ 1 ） 又 式（3）/ 式（1） 得
由一种（或多种）物质分散于另一种物质所 构成的系统，称为分散系。
分散相： 被分散的物质。 分散介质： 容纳分散相的物质。
按聚集状态或分散质粒大小可对分散系进行分类。
4
按聚集状态分类的分散系
分散相 气体 液体 固体 气体 液体 固体 气体 液体 固体
分散介质 气体 液体 固体
实例 空气、天然气、焦炉气 云、雾 烟、灰尘 碳酸饮料、泡沫 白酒、牛奶 盐水、泥浆、油漆 泡沫塑料、木炭 豆腐、硅胶、琼脂 合金、有色玻璃
pV = nRT
（1-1）
p为气体压力，单位：Pa； V为气体体积，单位：m3; T为气体温度，单位：K；
n为气体的物质的量，单位：mol；
R为摩尔气体常数，取值8.314 Jmol-1K-1 。
8
Question 例1-1 某碳氢化合物的蒸汽，在100℃及
101.325 kPa时，密度ρ=2.55 g·L-1，由化 学分析结果可知该化合物中碳原子数与 氢原子数之比为1:1。试确定该化合物的 分子式。
Vi = ni V总 n
= xi 又有
pi = p总•xi
故
Vi pi = p总• V总
即组分气体的分压，等于总压与
物质的聚集状态
简单推导：假设一定量的某种气体，由始态（P1 V1 T1） 变到终态（P2 V2 T2）,n保持不变，分两步进行，每步 只涉及两个变量。
始态
P1 V1 T1
P2 V2 T2
终态
等温 P2 V’ T1
等压
等温过程 T1: P1, V1 P2, V’ 等压过程 P2: V’, T1 V2, T2
大气成分的演变
• 第一阶段（距今40~45亿年前）：CH4和H2 （含有少量H2O、H2S、NH3、N2、Ar和He） • 第二阶段（距今20~40亿年前）：N2(含有 少量H2O、CO2、Ar、He、Ne和CH4) • 第三阶段（20亿年前至今）：N2和O2 • [成因]火山喷发、雷电作用、大气光化学反 应、轻气体逃逸、植物光合作用等； 可能 由于化学惰性和溶解度低使N2的含量不断 累积提高，水的光化学分解和植物光合作用 有可能导致O2的增加，形成今天的大气。
任何一种物质：V = f (T, P, n) 对于液体和固体，该关系式非常复杂。但是不同的气 体在一定的条件下（高温低压）都符合同一个关系式
PV = nRT
理想气体状态方程
理想气体： （a）气体分子有质量但没有体积 （b）气体分子间除了弹性碰撞外，无其它相互作用力 真正的理想气体是不存在的，但在高温低压条件下， 实际气体接近于理想气体。
x
126 . 4 30 . 96
4 . 08 4
(P4, 白磷，正四面体结构；P4O6=P2O3；P4O10=P2O5)
气体分子量的测定 • 从例3可知，在已知温度和压力的条件下测量密度， 可以测定气体分子量。但许多实际气体与理想气体有 偏离，计算结果偏差较大，如CH3F在273.15 K时(按 理想气体方程ρ/P=M/RT，应该是常数)： P(atm) ρ(g/dm3) ρ/P 1.0000 1.5454 1.5454 0.6667 1.0241 1.5361 0.3333 0.5091 1.5274 ρ/P随P发生变化 • 这是因为实际气体的PV~P关系比较复杂，如维里气 体方程式： PVm = K(T) + P (+ γP2 + δP3 + …) 一级近似 相同温度下所有气体的K(T)相同(273.15 K时, K(T) = 2.271 MPa.L.mol-1, 此时, P = 0), 因气体不同而不同。 压强接近于零的条件下，实际气体才接近理想行为。
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第一章物质的聚集状态§１～１基本概念一、物质的聚集状态１．定义：指物质在一定条件下存在的物理状态。
２．分类：气态（ｇ）、液态（ｌ）、固态（ｓ）、等离子态。
等离子态：气体在高温或电磁场的作用下，其组成的原子就会电离成带电的离子和自由电子，因其所带电荷符号相反，而电荷数相等，故称为等离子态，（也称物质第四态）特点：①气态：无一定形状、无一定体积，具有无限膨胀性、无限渗混性和压缩性。
②液态：无一定形状，但有一定体积，具有流动性、扩散性，可压缩性不大。
③固态：有一定形状和体积，基本无扩散性，可压缩性很小。
二、体系与环境１．定义：①体系：我们所研究的对象（物质和空间）叫体系。
②环境：体系以外的其他物质和空间叫环境。
2．分类：从体系与环境的关系来看，体系可分为①敞开体系：体系与环境之间，既有物质交换，又有能量交换时称敞开体系。
②封闭体系：体系与环境之间，没有物质交换，只有能量交换时称封闭体系。
③孤立体系：体系与环境之间，既无物质交换，又无能量交换时称孤立体系。
三、相体系中物理性质和化学性质相同，并且完全均匀的部分叫相。
１．单相：由一个相组成的体系叫单相。
多相：由两个或两个以上相组成的体系叫多相。
单相不一定是一种物质，多相不一定是多种物质。
在一定条件下，相之间可相互转变。
单相反应：在单相体系中发生的化学反应叫单相反应。
多相反应：在多相体系中发生的化学反应叫多相反应。
２．多相体系的特征：相与相之间有界面，越过界面性质就会突变。
需明确的是：①气体：只有一相，不管有多少种气体都能混成均匀一体。
②液体：有一相，也有两相，甚至三相。
只要互不相溶，就会独立成相。
③固相：纯物质和合金类的金属固熔体作为一相，其他类的相数等于物质种数。
§１～2 气体定律一、理想气体状态方程PV=nRT国际单位制：R=1.0133*105Pa*22.4*10-3 m 3/1mol*273.15K=8.314(Pa.m3.K-1.mol-1)1. (理想)气体状态方程式的使用条件温度不太低、压力不太大。
第1章 物质的聚集状态
n(H 2O) 5.0mol x(H 2O) 0.97 n(NaCl) n(H 2O) (0.17 5.0)mol
B B B A
则
xA＋xB＝1
4.质量摩尔浓度: 溶液中溶质B的物质的量(nB)与溶剂
A的质量(m)之比，称为溶质B的质量摩尔浓度，用符 号bB表示，单位为mol/kg。
B
n b m
B
A
例1-3 求 w(NaCl) =10 %的NaCl水溶液中溶质和溶剂
的 摩尔分数。 解：根据题意，100 g溶液中含有NaCl 10 g，水 90g。 即 m(NaCl) = 10 g, 而m(H2O) = 90 g 因此
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 n(NaCl) 0.17mol x(NaCl) 0.03 n(NaCl) n(H 2O) (0.17 5.0)mol
第一章 物质的聚集状态
自然界物质 有哪些聚集状态呢?
气态、液态、固态
1.1 气体 1. 理想气体方程式
理想气体：气体分子之间作用力可以忽略，分子本身
的大小可以忽略的气体
理想气体方程式：
想一想：
pV=nRT
真实气体在什么情况下才可近似看作理想气 体？
例2-1：已知淡蓝色氧气钢瓶容积为50L,在20℃时, 当它的压力为1000kPa时,估算钢瓶内所剩余氧气 的质量。
p pB
B
气体混合物中组分B的分压力与总压力之比可用理想气体状 态方程得出： p n RT V n
B
B B B A
则
xA＋xB＝1
4.质量摩尔浓度: 溶液中溶质B的物质的量(nB)与溶剂
A的质量(m)之比，称为溶质B的质量摩尔浓度，用符 号bB表示，单位为mol/kg。
B
n b m
B
A
例1-3 求 w(NaCl) =10 %的NaCl水溶液中溶质和溶剂
的 摩尔分数。 解：根据题意，100 g溶液中含有NaCl 10 g，水 90g。 即 m(NaCl) = 10 g, 而m(H2O) = 90 g 因此
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 n(NaCl) 0.17mol x(NaCl) 0.03 n(NaCl) n(H 2O) (0.17 5.0)mol
第一章 物质的聚集状态
自然界物质 有哪些聚集状态呢?
气态、液态、固态
1.1 气体 1. 理想气体方程式
理想气体：气体分子之间作用力可以忽略，分子本身
的大小可以忽略的气体
理想气体方程式：
想一想：
pV=nRT
真实气体在什么情况下才可近似看作理想气 体？
例2-1：已知淡蓝色氧气钢瓶容积为50L,在20℃时, 当它的压力为1000kPa时,估算钢瓶内所剩余氧气 的质量。
p pB
B
气体混合物中组分B的分压力与总压力之比可用理想气体状 态方程得出： p n RT V n
B
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时可近似看作理想气体。
理想气体状态方程：pV = n R T
p:气体压强 , 单位: Pa V:气体体积, 单位: m3 n:气体物质的量, 单位: mol R:摩尔气体常数, R=8.314 Pa﹒m3﹒mol -1 ﹒ K-1 T: 气体温度, 单位:K
理想气体状态方程式的应用:
① 计算p，V，T，n四个物理量之一
§1.4 稀溶液的通性
稀溶液的通性：只与溶质粒子的数目有关， 与溶质本性无关的性质。
又叫溶液的依数性。
依数性包含： ① 溶液的蒸气压下降 ② 溶液的沸点上升 ③ 溶液的凝固点下降 ④ 溶液具有渗透压
对象：难挥发的非电解质稀溶液
1.4.1 溶液的蒸气压下降
饱和蒸气压： T: 蒸发速度﹦凝聚速度 (动态平衡)
实验证明：难挥发物质溶液的沸点总是高于纯 溶剂的沸点。
原因：溶液的蒸气压下降。见下图
根本原因：蒸汽压下降 p溶液<p纯溶剂,
p
po kpa △p
101.3kpa
A
B’
蒸
气
Aˊ
B
AAˊ:水的蒸气压曲线
压溶 剂 溶
△Tb
BB ˊ:溶液的蒸气压曲 线；
液
温度
Tb* T b
溶液的沸点上升示意图
Tb- Tb* = △Tb = Kb·b(B) Kb 为沸点上升常数，与溶剂的本性有关， 而与溶质的本性无关。
云雾 = 小水滴+空气
汽水 = 二氧化碳+水
溶液：
§1.3 溶液浓度的表示方式
溶液：由两种或多种组分以分子、原子或离 子状态所组成的均匀、稳定的液相体系。
溶液的浓度：一定量的溶液或溶剂中所含溶质 的量称为溶液的浓度。
1.3.1 物质的量浓度CB
单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。 cB = nB/v (mol·L-1) nB = mB/MB (mol)
nB mA
mB / M B mA
2.00g / 32.0g • mol1 50.0103 Kg
1.25mol • Kg 1
1.3.4 物质的摩尔分数
溶质B的物质的量nB占全部溶液物质的量n的分数。
xB = nB/n
xA+xB = 1
1.3.5 质量浓度
单位体积溶液中所含溶质的质量。
ρB = mB/v (g/L or g/mL)
－xB）
Δp = pA*xB
因此拉乌尔定律也可以这样说：
在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降
(Δp)与溶质的摩尔分数(xB)成正比,而与溶质的本性无关。
【例】计算0.05mol/L蔗糖溶液100℃时的饱和蒸气压？
解:
1.4.2 溶液的沸点上升
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 = 101.325kPa，t纯水 = 100℃.
cB
nB V
nB m
nB
m
v=m/ρ 整理
若：系统是一个两组分系统；B组分的含量较少。
则：溶液的质量m ≈ 溶剂的质量 mA。 上式可近似为：
cB
nB
m
nB 的量浓度;
—溶液的密度;
m —溶液的质量; nB —溶质B的物质的量。
小节
1、气体状态方程、分压定律 2、分散系的概念及分类 3、溶液浓度的表达方式
1.3.2 质量分数
溶质(B)的质量与溶液的质量之比。
B
mB m
1.3.3 质量摩尔浓度bB
每千克溶剂(A)中所含溶质(B)的物质的量。
bB
nB mA
mB / M B mA
(mol • Kg 1 )
【例】 在50.0g水中溶有2.00g甲醇(CH3OH)， 求甲醇的质量摩尔浓度？
解：bCH3OH=
第一章 物质的聚集状态
“Collective State of Matter”
§1.1 气体* §1.2 分散系 §1.3 溶液浓度的表示方法 §1.4 稀溶液的通性 §1.5 胶体溶液 §1.6 高分子溶液和乳状液
§ 1.1 气体*
1.1.1 理想气体状态方程
理想气体：本身不占体积；分子间没有相互作用力的气体。 实际气体在低压（p＜101.325KPa）以及高温(T＞273.15K)
条件：只有理想气体才适合道尔顿分压 定律。
【例】：用排水集气法收集气体，收集的气体总 含有饱和水蒸气，在这种情况下， P= P气体 + P水蒸气
§1.2 分散系
分散系的概念:一种或几种物质分散在另外一种物质中 所构成的体系叫分散体系，简称分散系。
分散质（分散相）：分散系中被分散的物质。 分散剂（分散介质）：容纳分散质的物质。
应用范围： 温度不太低，压力不太高的真实气体。
② 气体摩尔质量的计算
n m 代入 pV nRT M
pV m RT M
M mRT pV
M ：气体摩尔质量 （gmol-1）
③ 气体密度的计算
M RT
p
=
pM RT
1.1.2 道尔顿分压定律
气体常以混合物形式存在，当几种气体混合在 同一容器中后，混合气体的总压力等于各组分气体 分压力之和。
pA*
蒸气压大的物质称为 易挥发性物质;
蒸气压小的物质称为
难挥发性物质。
溶液的蒸气压下降：在纯溶剂中加入难挥发的 物质以后，达平衡时，p溶液总是小于同温度下 的p纯溶剂 。
蒸汽压下降的原因：
纯溶剂
溶液
难挥发非电解质
表面部分被溶质粒子占据；
相同温度、单位时间、单位体积液面：逸出溶剂分子数相 对减少.
1.3.6 几种溶液浓度之间的关系
1） 物质的量浓度与质量分数
cB
nB V
mB M BV
mB
MBm/
mB
M Bm
B
MB
定义
v=m/ρ
n=m/M
整理
CB —溶质B的物质的量浓度;
— 溶液的密度;
ωB—溶质B的质量分数; MB —溶质B的摩尔质量。
ωB =mB/m
2） 物质的量浓度与质量摩尔浓度
P总= P1+ P2+ P3+…=∑Pi
由于Pi V = ni R T，所以Pi = ni /V﹒R T = ni﹒R T /V P总 = ∑Pi = ∑ni﹒R T /V = n R T /V Pi / P总 = ni / n总 Pi = ni / n总﹒P总=Xi﹒P总 Xi = ni / n总, 是摩尔分数。
拉乌尔(Raoult)定律： 在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压(p)等
于 纯 溶 剂 的 蒸 气 压 (pA*) 乘 以 溶 剂 在 溶 液 中 的 摩 尔 分 数
(xA)。即：
p = pA *xA
∵ xA + xB = 1 ∴ p = pA*（1－xB）
溶液的蒸气压下降值Δp为：Δp = pA*－p = pA*－pA*（1
理想气体状态方程：pV = n R T
p:气体压强 , 单位: Pa V:气体体积, 单位: m3 n:气体物质的量, 单位: mol R:摩尔气体常数, R=8.314 Pa﹒m3﹒mol -1 ﹒ K-1 T: 气体温度, 单位:K
理想气体状态方程式的应用:
① 计算p，V，T，n四个物理量之一
§1.4 稀溶液的通性
稀溶液的通性：只与溶质粒子的数目有关， 与溶质本性无关的性质。
又叫溶液的依数性。
依数性包含： ① 溶液的蒸气压下降 ② 溶液的沸点上升 ③ 溶液的凝固点下降 ④ 溶液具有渗透压
对象：难挥发的非电解质稀溶液
1.4.1 溶液的蒸气压下降
饱和蒸气压： T: 蒸发速度﹦凝聚速度 (动态平衡)
实验证明：难挥发物质溶液的沸点总是高于纯 溶剂的沸点。
原因：溶液的蒸气压下降。见下图
根本原因：蒸汽压下降 p溶液<p纯溶剂,
p
po kpa △p
101.3kpa
A
B’
蒸
气
Aˊ
B
AAˊ:水的蒸气压曲线
压溶 剂 溶
△Tb
BB ˊ:溶液的蒸气压曲 线；
液
温度
Tb* T b
溶液的沸点上升示意图
Tb- Tb* = △Tb = Kb·b(B) Kb 为沸点上升常数，与溶剂的本性有关， 而与溶质的本性无关。
云雾 = 小水滴+空气
汽水 = 二氧化碳+水
溶液：
§1.3 溶液浓度的表示方式
溶液：由两种或多种组分以分子、原子或离 子状态所组成的均匀、稳定的液相体系。
溶液的浓度：一定量的溶液或溶剂中所含溶质 的量称为溶液的浓度。
1.3.1 物质的量浓度CB
单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。 cB = nB/v (mol·L-1) nB = mB/MB (mol)
nB mA
mB / M B mA
2.00g / 32.0g • mol1 50.0103 Kg
1.25mol • Kg 1
1.3.4 物质的摩尔分数
溶质B的物质的量nB占全部溶液物质的量n的分数。
xB = nB/n
xA+xB = 1
1.3.5 质量浓度
单位体积溶液中所含溶质的质量。
ρB = mB/v (g/L or g/mL)
－xB）
Δp = pA*xB
因此拉乌尔定律也可以这样说：
在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降
(Δp)与溶质的摩尔分数(xB)成正比,而与溶质的本性无关。
【例】计算0.05mol/L蔗糖溶液100℃时的饱和蒸气压？
解:
1.4.2 溶液的沸点上升
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 = 101.325kPa，t纯水 = 100℃.
cB
nB V
nB m
nB
m
v=m/ρ 整理
若：系统是一个两组分系统；B组分的含量较少。
则：溶液的质量m ≈ 溶剂的质量 mA。 上式可近似为：
cB
nB
m
nB 的量浓度;
—溶液的密度;
m —溶液的质量; nB —溶质B的物质的量。
小节
1、气体状态方程、分压定律 2、分散系的概念及分类 3、溶液浓度的表达方式
1.3.2 质量分数
溶质(B)的质量与溶液的质量之比。
B
mB m
1.3.3 质量摩尔浓度bB
每千克溶剂(A)中所含溶质(B)的物质的量。
bB
nB mA
mB / M B mA
(mol • Kg 1 )
【例】 在50.0g水中溶有2.00g甲醇(CH3OH)， 求甲醇的质量摩尔浓度？
解：bCH3OH=
第一章 物质的聚集状态
“Collective State of Matter”
§1.1 气体* §1.2 分散系 §1.3 溶液浓度的表示方法 §1.4 稀溶液的通性 §1.5 胶体溶液 §1.6 高分子溶液和乳状液
§ 1.1 气体*
1.1.1 理想气体状态方程
理想气体：本身不占体积；分子间没有相互作用力的气体。 实际气体在低压（p＜101.325KPa）以及高温(T＞273.15K)
条件：只有理想气体才适合道尔顿分压 定律。
【例】：用排水集气法收集气体，收集的气体总 含有饱和水蒸气，在这种情况下， P= P气体 + P水蒸气
§1.2 分散系
分散系的概念:一种或几种物质分散在另外一种物质中 所构成的体系叫分散体系，简称分散系。
分散质（分散相）：分散系中被分散的物质。 分散剂（分散介质）：容纳分散质的物质。
应用范围： 温度不太低，压力不太高的真实气体。
② 气体摩尔质量的计算
n m 代入 pV nRT M
pV m RT M
M mRT pV
M ：气体摩尔质量 （gmol-1）
③ 气体密度的计算
M RT
p
=
pM RT
1.1.2 道尔顿分压定律
气体常以混合物形式存在，当几种气体混合在 同一容器中后，混合气体的总压力等于各组分气体 分压力之和。
pA*
蒸气压大的物质称为 易挥发性物质;
蒸气压小的物质称为
难挥发性物质。
溶液的蒸气压下降：在纯溶剂中加入难挥发的 物质以后，达平衡时，p溶液总是小于同温度下 的p纯溶剂 。
蒸汽压下降的原因：
纯溶剂
溶液
难挥发非电解质
表面部分被溶质粒子占据；
相同温度、单位时间、单位体积液面：逸出溶剂分子数相 对减少.
1.3.6 几种溶液浓度之间的关系
1） 物质的量浓度与质量分数
cB
nB V
mB M BV
mB
MBm/
mB
M Bm
B
MB
定义
v=m/ρ
n=m/M
整理
CB —溶质B的物质的量浓度;
— 溶液的密度;
ωB—溶质B的质量分数; MB —溶质B的摩尔质量。
ωB =mB/m
2） 物质的量浓度与质量摩尔浓度
P总= P1+ P2+ P3+…=∑Pi
由于Pi V = ni R T，所以Pi = ni /V﹒R T = ni﹒R T /V P总 = ∑Pi = ∑ni﹒R T /V = n R T /V Pi / P总 = ni / n总 Pi = ni / n总﹒P总=Xi﹒P总 Xi = ni / n总, 是摩尔分数。
拉乌尔(Raoult)定律： 在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压(p)等
于 纯 溶 剂 的 蒸 气 压 (pA*) 乘 以 溶 剂 在 溶 液 中 的 摩 尔 分 数
(xA)。即：
p = pA *xA
∵ xA + xB = 1 ∴ p = pA*（1－xB）
溶液的蒸气压下降值Δp为：Δp = pA*－p = pA*－pA*（1