第三章《大学化学》ppt.pptVIP

page1 《大学化学第三章》主要介绍什么 本章将热力学的基本原理应用于水溶液体系，探索其部分物理及化学变化的规律。 §3-1 非电解质稀溶液的通性 §3-2 电解质溶液的通性简述 §3-3 水溶液中的单相离子平衡 §3-4 难溶电解质的多相离子平衡 本章学习要点为： 掌握稀溶液的通性，包括蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降及渗透压等依数性规律； 掌握离子平衡规律，包括酸碱解离平衡规律和缓冲溶液性质、配离子平衡规律等； 初步掌握离子平衡中典型问题的计算，如pH值、溶解度、溶度积等。 §3-1 非电解质稀溶液的通性 一、溶液的一般概念及分类 溶液是由溶质和溶剂组成的均匀、稳定的分散体 系。溶剂为水的溶液称为水溶液。 溶液的三个特点：稳定性、均一性和透明性 分为气体溶液、液体溶液、固体溶液。其中液体 溶液以其特殊性引起化学家的关注。 溶质溶于溶剂的过程，可伴随物理性质及化学性 质(即指溶剂化作用)的变化。 1、蒸气压 在一定外界条件下，液体中的液态分子会蒸发为气态分子，同时气态分子也会撞击液面回归液态。这是单组分系统发生的两相变化，一定时间后，即可达到平衡。平衡时，气态分子含量达到最大值，这些气态分子对液体产生的压强称为饱和蒸气压，简称蒸气压。 蒸气压的特征 1、液体中能量较高的分子有脱离液面进入气相的倾向，这是产生气态分子的原因，属于液体的本性。蒸气压越大表示液体内分子的逃逸倾向越大，即越容易挥发。 2、若将液体放入一真空容器中，当液体系统气液两相平衡时，外压相当于此条件下的液体蒸气压。 3、若液体不在真空容器中，而是在惰性气体中，外压不再相当于液体蒸气压。简单而言蒸气压会随外压增大而增大，但一般来说外压的影响甚微，通常可忽略不计。 影响蒸汽压的因素：1、对于放在真空容器中的液体，由于蒸发液体分子不断进入气相，使气相压力变大，当两相平衡时气相压强就为该液体饱和蒸汽压，其也等于液相的外压；温度升高，液体分子能量更高，更易脱离液体的束缚进入气相，使饱和蒸气压变大。2、但是一般液体都暴露在空气中，液相外压=蒸气压力+空气压力=101.325KPa），并假设空气不溶于这种液体，一般情况由于外压的增加，蒸气压变大（不过影响比较小） 3.一般讨论的蒸气压都为大量液体的蒸气压，但是当液体变为很小的液滴时，且液滴尺寸越小，由于表面张力而产生附加压力越大，而使蒸气压变高（这也是形成过热液体，过饱和溶液等亚稳态体系的原因）。 所以蒸气压与温度、压力和物质特性在表面化学中液面的曲率也有影响. 思考： “在密闭容器中，液面上的蒸气压与其液面上的空间体积成反比。”这种说法对吗? 二、溶液浓度的几种常用的表示方法 除组分物质及T、p 外，溶液的性质在很大程度上取决于溶质与溶剂的相对含量。如以A为溶剂、B为溶质的二元溶液中，其物质组成的浓度可表示为： 物质的量分数xB ： xB= nB / Σni，（无量纲） 物质的量浓度cB ： cB=nB / V， 单位为：mol·dm-3 质量摩尔浓度mB ： mB=nB /wA (或bB=nB / mA ) 单位为：mol·kg-1 三、非电解质(稀)溶液的通性 由难挥发的非电解质所形成的稀溶液的性质（溶液的蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降及渗透压）与一定量溶剂中所溶解溶质的数量成正比，而与溶质的本性无关，故称稀溶液的依数性。 依数性可以分别用拉乌尔定律、沸点升高、凝固点降低和渗透压公式定量描述。  1、溶液的蒸气压下降 问题： 当溶液中溶解了糖、乙醇时的蒸气压？ 在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压总是会下降，其下降的程度和溶解在溶剂中的溶质的浓度呈正比，而与溶质的本性无关。 实验表明：在一定温度下，稀溶液中溶剂 A的蒸气压pA，与溶液中A的摩尔分数xA成正比。比例系数为纯A的饱和蒸汽压p*A 。 表示为： pA ＝ p*AxA 其中XA＝nA/(nA+nB ) 物理意义：溶液中溶剂A的蒸气压pA，肯定会低于同温度下纯A的蒸气压p*A 问题： 1）当溶质为非(难)挥发性时，整个溶液的蒸气压？ 2）当溶质为挥发性时，整个溶液的蒸气压又是如何？ 溶液蒸气压＝溶剂蒸气压＋溶质蒸气压 溶质为非(难)挥发性 则一定温度下，含非(难)挥发性溶质的二元(稀)溶液的蒸气压p，与溶液中溶剂的摩尔分数xA成正比。 结论： 含非(难)挥发性溶质