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,Department of Material and Engineering,Soochow University,Inorganic,chemistry,第四章 水溶液,第二篇 水溶液化学原理,(Chemical Principles of Water Solution),第一节 溶液的浓度和溶解度,第二节 非电解质稀溶液的通性,第三节,电解质溶液,本章要求,1、熟悉,非电解质稀溶液的通性/依数性,2、了解,电解质溶液的性质,第一节 溶液的浓度和溶解度(略),说明三点：,今后体积摩尔浓度c(molarity)的表示统一为平衡浓度用 表示，如H,+,。非平衡浓度用c表示，如c(H,+,)。,质量摩尔浓度m/b(molality)单位是mol/kg，其中的kg是,溶剂的质量,，,只有在稀溶液中才能近似为c,m or b。,气体的溶解度与气体的分压成正比亨利定律，只适用于理想气体，也就是说，气体溶解在溶剂中不与溶剂发生任何作用（如化学反应或电离）。,第二节 非电解质稀溶液的通性,难挥发非电解质稀溶液的性质溶液的蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和溶液渗透压，与一定量溶剂中所溶解溶质的物质的量成正比（即与溶液的浓度成正比，与溶剂的种类和本性无关）。以上性质又称为稀溶液的依数性。,稀溶液通性(依数性)：,一、溶液的蒸气压下降拉乌尔定律,有三种表述：,在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的(饱和)蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘于溶剂的摩尔分数或与溶剂的摩尔分数成正比。,p=p,B,*,x,B,在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的(饱和)蒸气压下降与溶质的摩尔分数成正比。,p=p,B,*,x,A,P(H,2,O),蒸气分子,液体分子,液体和蒸气处于平衡状态，此时，蒸气所具有的压力叫做该温度下液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。,蒸气分子,液体分子,溶质分子,原因在于溶剂的一部分表面被溶质微粒占据，使得单位时间内从溶液中蒸发的分子减少，使得溶液的蒸发速率降低。,在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的(饱和)蒸气压下降近似地与溶液的质量摩尔浓度成正比。,其中55.6为1kg水的物质的量，m为溶液的质量摩尔浓度，K为比例常数。,二、溶液的凝固点下降,难挥发非电解质稀溶液的凝固点下降T,f,与溶液的质量摩尔浓度m成正比。,T,f,=K,f,m,K,f,为溶剂的凝固点下降常数，可查表,应用：实验室可以利用上述原理自制制冷剂，见表8-5。,三、溶液的沸点上升,难挥发的非电解质稀溶液的沸点上升T,b,与溶液的质量摩尔浓度m成正比：,T,b,=K,b,m,K,b,溶剂的摩尔沸点上升常数，也可查表,四、溶液的渗透压(permeable pressure),渗透(osmosis)溶剂分子透过半透膜(semi-permeable membrane)有较稀溶液一方向较浓溶液一方扩散的现象。,难挥发的非电解质稀溶液的渗透压与溶液的浓度c及绝对温度T成正比：,=cRT=nRT/V 或 V=nRT,与理想气体状态方程pV=nRT很相似相似,渗透压,：为维持被半透膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的额外压力,半透膜,溶液,纯水,由渗透压形,成的液面差,第三节 电解质溶液的通性,（1）,电解质溶液，或者浓度较大的溶液也与非电解质稀溶液一样具有溶液蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等性质。,但是,稀溶液定律所表达的一些依数性与溶液浓度的定量关系不适用与浓溶液和电解质溶液。,原因：浓溶液的溶质微粒较多，溶质微粒之间的相互影响以及溶质微粒与溶剂分子之间的相互影响大大加强,同浓度的溶液，沸点高低或渗透压大小的顺序：,AB型强电解质溶液,电解质溶液,非电解质溶液,A,2,B或AB,2,型强电解质溶液,蒸气压或凝固点的顺序则相反。,（2）离子氛和活度,强电解质的实际解离度小于100%，是由于离子氛的存在。,溶液越浓，离子电荷数越大，强电解质的表观解离度（实验测得的解离度）越小。,活度有效浓度,：溶液中离子的浓度乘上一个校正因子活度因子。,=f c,：活度、f:活度因子、c:溶液浓度,溶液越稀，f 1,1.难溶电解质（如AgCl),2.弱电解质（如HAc),f 1,（3）离子强度I,从表8-8实验数据可知，离子强度越大，活度系数越小。,本章作业：7、8、9、12、14,
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