第四章 溶液

MB
f
B
mA ΔTf
kg mol
-1
意义：难挥发非电解质稀溶液的凝固点降低与溶液
的质量摩尔浓度成正比。 ------- 稀溶液依数性表现之三
0.1923 × 0.21 = ？
1.物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质的物质的 -1 量。符号 cB或c[B]，单位mol· L 。
n m N c V MV N AV
（1）指明基本微粒； （2）不特别指明时，凡说到溶质B的浓度就是专指B的物质的 量浓度。 （3）已知相对质量的物质在人体中的含量都应以物质的量浓度 表示。
例、将40g NaOH 溶于1000 mL水中配成溶液，计算该 溶液中NaOH的质量分数。
6.体积分数：在相同的温度和压力下，溶质的体积与溶 液的总体积之比。符号φB，单位1。
φB
VB V
分子分母单位一致
过去有用百分数表示的（体积百分浓度）。适用于气体、 液体。
例、将150mL乙醇加水配成200mL医用酒精溶液，计 算该酒精溶液中乙醇的体积分数。

蒸气压与温度有关，同一种物质，温度愈高， 固体物质的蒸气压一般很小
蒸气压也就愈大。

蒸汽压与液体的本性及温度有关。
如，20℃时, 水的蒸汽压为2.34Kpa, 而乙醇5.853 Kpa, 乙醚却高达59.061 Kpa. 不同温度下水的蒸汽压
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 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
不同温度下不同物质的蒸汽压
固体也有蒸汽压, 但大多数都很小。
不同温度下冰的蒸汽压
T/K 248 253 258 263
p/kPa 0.063 5 0.103 5 0.165 3 0.260 0
T/K
p/kPa
268 272 273
0.401 3 0.562 6 0.610 6
通常，蒸汽压较低的物质称为难挥发性物质； 蒸汽压较高的物质称为易挥发性物质。
一、 溶液的蒸汽压下降
1、定义：某温度时,密闭容器中单位时间内蒸发出 的分子数和由气相返回到液体内的分子数相 等，气液两相处于平衡状态时的蒸汽所具有 的压力，叫该液面的饱和蒸汽压，简称蒸汽 压。 符号: p (小写） 单位: 帕(Pa)或千帕(KPa)
2、影响P大小的因素: 蒸气压与物质本性有关。不同的物质有不同的 蒸气压。
例：1L碳酸氢钠注射液中含50gNaHCO3，计算该注 射液的质量浓度
3.质量摩尔浓度：每千克的溶剂中含有的溶质的物质的 -1 量。符号bB 或b（B），单位mol· kg 。
bB
nB
mA
（1）质量摩尔浓度的优点是不受温度的影响； （2）对于极稀的水溶液，其物质的量浓度与质量摩尔浓度的数 值几乎相等。


溶液的凝固点通常是指溶液中纯固态溶 剂开始析出时的温度，对于水溶液 而言，就是指水开始变成冰析出时 的温度。
2、溶液的凝固点下降
在273K，水溶液的蒸汽压低于纯水的蒸汽压，所 以，水溶液在273K不结冰。 温度继续下降，因冰的蒸汽压下降率比水溶液大， 当降到Tf 时，冰和溶液的蒸汽压相等，Tf 就是溶 液的凝固点。
--------稀溶液依数性表现之二
意义：难挥发的非电解质稀溶液的沸点升高与溶液的质量
摩尔浓度成正比。溶液浓度越大，其蒸汽压下降越多， 则沸点升高值越大。
Kb与溶剂本性有关，只随溶剂的不同而不同。 利用ΔTb可测定溶质B的摩尔质量MB。
MB K b mB -1 kg mol mA ΔTb
例、在400g水中，加入90%H2S04100g,求此溶液 的b(H2SO4)。
4.摩尔分数：溶质B的物质的量除以混合物的物质的量 的总和。符号xB 或x（B），单位1。
（1）摩尔分数不受温度的影响；
5.质量分数：溶质的质量与溶液的质量之比。符 号ωB，单位1。
mB ωB m
使用时单位一致
过去有用百分数表示的（质量百分浓度）。
蔗糖溶液，这三者的蒸气压降低值应该是相等的。
n B bB = mA
nB ≈ ≈ m（kg）
nB V（L）
≈CB
△p KCB
稀水溶液
一定温度下，难挥发非电解质稀水溶液的 蒸气压下降△P与溶质的物质的量浓度CB成正 比。
练习题
1 、判断：将相同物质的量的葡萄糖和 √ 蔗糖分别溶解在100g水中，则两种溶液 的蒸汽压相同。 2 、判断：将相同质量的葡萄糖和甘油分别 X 溶解在100g水中，则两种溶液的蒸气压相 等。
-1 例3、配制0.1mol· L CuSO4溶液100mL，需称取 CuSO4· 5H2O多少克？
解：设需称取CuSO4· 5H2O为m克，则
0.1100 1000 250
m
m = 2.5(g） 即需称取2.5g CuSO4· 5H2O。
例 4、 20℃， 10.00mL 饱和 NaCl 溶液的质量为 12.003g ， 将其蒸干后，得到NaCl 3.173g。求饱和NaCl溶 液： （1）质量摩尔浓度； （2）物质的量浓度。
2
二、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压强时的温度。
液体的正常沸点 是指外压为101.3kPa时的沸点。
液体的沸点随着外界压力的改变而改变。
外压=101.3kPa 水的正常沸点100˚C 外压>101.3kPa 水的沸点>100˚C 外压<101.3kPa 水的沸点<100℃
nB m M
同种物质的质量、物质的量和微粒数之间的换算。
×M
×NA
质量 m ÷M
物质的量 n
微粒 ÷NA N
第一节
溶液的组成标度
一、 溶液的组成量度表示法
溶液的组成标度指组成溶液中各成分的相 对含量。（即溶液的浓度）
溶质的量 溶液浓度=------------------------------溶液（或溶剂）的量
一定温度下，溶液蒸汽压下降（Δp）与溶质的摩尔分数 成正比，而与本性无关. 即：溶液中难挥发性溶质浓度愈大， 溶剂的摩尔分数愈小，蒸气压下降愈多。
溶液的蒸汽压下降公式： 由于 nA>> nB， xB
nB nB nA nB nA
-1 (mol· Kg )在数
取1000g溶剂配成溶液，nB(mol)和bB 值上相等。 1000 g
2、溶液的沸点升高：
在相同温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压总 比纯溶剂的低。
当温度升高到纯溶剂的沸点时，纯溶剂的蒸气压等 于外界压力而沸腾；但溶液的蒸气压则低于外界压 力。
要使溶液的蒸气压等于外界压力，必须升高温度。 这样必然导致溶液的沸点高于纯溶剂的沸点，这种
纯溶剂 溶液
O
溶液和纯溶剂的蒸汽压曲线图
第二节 难挥发非电解质稀溶液 的依数性
稀溶液的依数性
溶质使溶剂的一些性质（蒸汽压、沸点、 凝固点、渗透）发生改变，并且这些改变仅与 溶液中溶质的微粒数有关，与溶质本性无关。
22
稀溶液的依数性 溶液中溶剂的蒸气压下降(△P)
溶液的沸点升高(△Tb) 溶液的凝固点降低(△Tf)
重点
溶液的渗透压()
溶液的凝固点总是比纯溶剂凝固点低。这一现象叫 做溶液的凝固点降低。
稀溶液的凝固点下降和沸点升高示意图
难挥发非电解质稀溶液的凝固点降低与溶质B的质量摩尔浓 度成正比。
ΔTf =
0 Tf
- Tf = Kf · bB
Kf C B
Kf: 溶剂的摩尔凝固点下降常数，与溶剂的凝固点、摩尔质量及熔化热 -1 有关。水的Kf为1.86Kg· mol 。 利用ΔTf可测定溶质B的摩尔质量 M B K m
如甘油、食盐；苯、乙醚、碘等。
在讨论稀薄溶液依数性时，忽略难挥发性质相同温度下，
乙醇的蒸汽压大于水的蒸汽压。
3、溶液的蒸汽压下降
难挥发性的溶质： 本身并不产生蒸气 压(葡萄糖、尿素)

在难挥发的非电解质稀溶液中，由于溶剂的部分表面被溶质 占据，因此单位时间逸出液面的溶剂分子数相应减少，达到 平衡时，溶液的蒸汽压必然低于纯溶剂的蒸汽压。 ------- 溶液的蒸汽压下降
nA MA
MA p p xB p bB 1000
则 Δp= K bB 适用：难挥发非电解质的稀薄溶液。
上式表明：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
Δp = K b B
度成正比，而与溶质的种类和本性无关。
﹡
如相同质量摩尔浓度的尿素溶液、葡萄糖溶液、
例：将40gNaOH溶于水并稀释至1000mL，求此溶液的cNaOH。
2.质量浓度：溶质B的质量除以溶液的总体积。 符号ρB， -3 -1 -1 -1 -1 基本单位kg· m 。常用g· L 、mg· L 、 μg· L 、 g· mL 等。
ρB
注意习惯表示法如
mB V
-1 0.9%（g· L ）
例. 若将30克联苯溶于200克苯中，求此溶液的沸点? （M 联苯=154g/mol ， T0(苯)=80.2℃ Kb(苯)=2.53 K·Kg·mol-1）
练习题
难挥发非电解质稀溶液沸腾时，溶液沸 点： A、不断降低 C、保持不变
B 、不断升高
D、无法确定
三、溶液的凝固点降低
1、凝固点是指物质的固、液两相蒸汽压 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汽压相等。