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凝固点降低ppt课件

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大学基础化学课件PPT幻灯片

大学基础化学课件PPT幻灯片
⊿P ＝ K·CB
难挥发电解质稀溶液的拉乌尔定律变化
对于难挥发的电解质稀溶液，由于电解质 会解离，溶液中实际的自由移动的溶质质 点数目会增加，因此，需要对拉乌尔定律 进行校正。方法是乘以校正系数。
⊿P ＝i·K·bB
强电解质的拉乌尔定律
对强电解质，因为每个电解质都会解离，因此 溶液中实际的自由移动的溶质质点数目仅需乘 以简单的倍数即可。
溶液的蒸气压下降原因
当纯溶剂中溶有难挥发性的溶质后，部分溶质分子会占 据溶剂的部分表面，因此在单位时间逸出液面的溶剂分 子数就比全为纯溶剂时少，同时溶质分子对溶剂的吸引 作用也使凝结程度加大。
溶液蒸气压下降的依数性
温度一定时，难挥发的非电解质稀溶液的蒸气 压下降与溶质摩尔分数成正比，而与溶质的本 性无关。称为拉乌尔（Raoult）定律。
P0＞P
P0
P
溶质
结论
当液体溶剂中溶解一种难挥发性的物质成为 溶液后，该溶液的蒸气压总是低于同温度下 纯溶剂的蒸气压。
这种现象称为溶液的蒸气压下降。
注意：蒸气压均由溶剂分子组成。
溶液的蒸气压下降示意图
同温度下溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压
蒸气压
纯溶剂 溶液
P0 P
T
⊿P ＝ P0－ P 温度
蒸气压下降，凝固点下降，沸点升高等；
而引起这一溶剂物理性质变化的原因与溶质的 本性无关，仅与溶液中溶质的相对颗粒数的多 少有关。
2－1 溶液的蒸气压下降
蒸气压下降是溶液的依数性中最重要的性 质。凝固点下降、沸点升高的原因都能从 这一性质得到解释。
纯物质蒸气压
在一定的温度下把纯液体注入一空的密闭 容器中，一段时间后气相和液相间将达到 动态平衡，这时气相分子的密度不再发生 变化。

第2节熔化和凝固PPT课件(人教版)

第2节熔化和凝固PPT课件(人教版)

知1－讲
【点拨】
(1)如图所示。 (2)从表中可以看出，冰的
熔点是___0_℃____； (3)冰的融化过程经历了
_____8___min； (4)从计时开始，经过12 min，冰的温度是___0_℃____，
此时的状态是_固__液___共__存__态__。
总结
知1－讲
在探究晶体融化的规律时，我们采用了图像法来 描述晶体在融化过程中温度随时间变化的规律。这 种方法直观形象，便于发现规律。本实验中我们运 用实验归纳法得出了晶体融化的规律。
总结
知3－讲
用图像法来描述物质的凝固过程，是物理上常用 的方法。晶体凝固图像的特点是“降落—水平—下 降”；非晶体凝固图像的特点是一直降落。
知2－练
1 汽车的发动机工作时温度很高，因此汽车发动机的
冷却系统用循环流动的冷却液来吸热降低发动机的
温度，冷却液是用水和特殊的添加剂按一定比例混
合而成，由于北方的冬天气温很低，冷却液本身还
吸热
融化
非晶体 晶体
固态
液态
图像
非晶体
放热
凝固
晶体
1. 物质从固态变成液态的过程叫融化； 物质从液态变成固态的过程叫凝固。
2. 固体可分为晶体和非晶体。 3. 晶体融化时温度不变，这个温度叫熔点。
非晶体没有确定的熔点。 同种晶体的熔点和凝固点相同。 物质温度等于熔点或凝固点时，其可能是固态的， 也可能是液态的，还可能是固液共存态的。 4. 融化吸热，凝固放热。
知2－讲
1. 晶体的融化特点 晶体在融化过程中，虽然继续吸热，但温度保持不变。
2. 非晶体的融化特点 非晶体在融化过程中，继续吸热，温度不断上升。
3. 晶体必须满足两个条件才会融化 一是温度必须到达熔点，二是继续吸热。

51.2溶液的沸点升高凝固点降低

51.2溶液的沸点升高凝固点降低

$
一、溶液的沸点升高
蒸 气 压
溶液的沸点：溶液刚开始沸腾时的温度。 溶液的沸点升高的原因：溶液的蒸气压下降
$
实验表明：溶液的沸点升高与溶液的蒸气压下降成正比。
△ Tb＝ Tb－ Tb0 ＝ K'△p＝ K'KbB＝ KbbB
bB ---质量摩尔浓度 Kb---溶剂的沸点升高常数，只与溶剂本性有关。单
$
Thank you！
$
1.Kf>Kb值，则△Tf>△Tb，采用凝固点下降法的相对误差较小；
2.凝固点下降法是在较低的温度下进行的,不易引起生物样品
的变性和破坏。
4.溶液的凝固点降低应用实例
$
a. 冬天防止汽车的水箱炸裂-加入乙二醇或甘油 b. 积雪路面防滑-撒盐 c.在临床骨科中使用盐水冰袋冷敷
$
小结：
难挥发非电解质稀溶液依数性：
目录
$
★1.溶液的沸点升高 ★2.溶液的凝固点降低
$
引言
难挥发非电解质溶液蒸气压下降导致的结果之一： 溶液沸点的升高
纯溶剂中溶入少量难挥发非电解质后，发 现溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点，这 种现象叫溶液的沸点升高。为什么出现溶 液的沸点升高的现象？
$
液体的沸点(boiling point) Tb
$ 表2 几种常用溶剂的凝固点及凝固点降低常数
溶剂 水 苯 乙酸 乙醚 萘
四氯化碳
Tf/℃ 0.0 5.5 17 -116.2 80.5 -22.9
Kf/ (K·kg·mol-1) 1.86 4.9 3.9 1.8 6.8 32
$
例1 乙二醇（C2H6O2）是一种难溶非电解质，可作为汽车水箱抗 冻剂。试计算质量分数为0.25的乙二醇水溶液的凝固点。

凝固点下降

凝固点下降
稀溶液的凝固点降低
除雪剂的原理？
①定义：
P外
A(l) A(s) Tf*
C
P外
稀溶液 A(s) Tf
d
凝固点降低：
Tf Tf* Tf
a
3
②推导：
克－克方程：
ln
pA* pN
g s
Hm*
R
1
Tf*
1
Tf
(ON段)
ln
pA pN
g l
Hm
R
1
Tf*
1
Tf
(MN段)
ln
pA* pA
(C6H5COOH)2 。
Tf Kf bB ——凝固点降低公式
6
③适用条件：
a. 适用于稀溶液,溶质不具有挥发性 b. 凝固时只析出固态溶剂(不生成固溶体)
④应用： 测溶质分子量 Tf bB＝ (mB/MB)/mA MB
7
例：在25.0 g 苯中溶入0.245 g 苯甲酸，测得凝固点降低
Tf 0.2048 K, 试求苯甲酸在苯中的分子式。
H
* m
bB
Kf
R
Tf*
2
MA
l s
H
* m
凝固点降低系数 仅与溶剂性质有 关
5
Kf
R
Tf*
2
MA
l s
H
* m
在常压下，lsH*m lsHm
lsHm (Δfus Hm ,A )Δfus Hm,A : 纯溶剂的标准摩尔熔化焓
Kf
R(Tf )2 MA Δfus Hm ,A
（K·mol –1 ·kg）
g s
H
* m
g l
H
m

凝固点降低-PPT

凝固点降低-PPT

本 原 理
固态溶剂 溶液
凝固点
稀溶液的凝固点与溶液组成的关系：
Tf
R(Tf* ) fus H m
M A mB
Kf
mB
mB
WB / M B WA
MB
Kf
WB Tf WA
WB---溶质质量 WA---溶剂质量
Tf=T*fTf---凝固点降低值
纯溶剂的凝固点
T/℃
T*f t/min
溶液的凝固点
T/℃
Tf t/min
器 药 品
凝固点测定仪 1套
SWC-ⅡD精密数字温度温差仪 1台
移液管(25ml)
1支
压片机 1台
烧杯 1只环己烷（分析纯）萘（分析纯）验 步 骤
1. 仪器安装 连接凝固点测定仪、精密数字温度温差仪、计算机等；
2. 调节寒剂温度 调节寒剂温度为3.5左右
3. 测溶剂凝固点 移取25ml 环己烷，加入凝固点管；放入寒剂，有固体析出
时，擦干后插入空气套管，测近似凝固点。 取出凝固点管，用手温热，使固体溶化，插入空气套管，
当温度高于近似凝固点0.7℃时，开始做步冷曲线。 4. 测溶液凝固点 将约0.063g 萘压片并准确称重，溶入环己烷，测凝固点。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交
胜利学院化学化工系
注意事项： (1) 控制寒剂的温度，低于环己烷凝固点2—3℃，经常
凝固点降低法测定摩尔质量
一、目的要求
★加深对稀溶液依数性的理解； ★掌握溶液凝固点的测量技术； ★用凝固点降低法测量萘的摩尔质量。
习 指 导
1. 了解凝固点降低法测分子量的原理 ； 2. 理解凝固点降低公式中各物理量的含义； 3.了解SWC-ⅡD型精密数字温度温差仪的使用； 4. 会用计算机程序绘制“步冷曲线”，处理实验数据。

基础化学第七版第二章稀薄溶液的依数性PPT课件

基础化学第七版第二章稀薄溶液的依数性PPT课件
随着溶液浓度的增加，溶质粒子之间的相互作用逐渐增强，依数性表现会发生变 化。但在实际应用中，通常只研究稀薄溶液的依数性。
02
稀薄溶液的蒸气压下降
蒸气压下降的定义
蒸气压下降
当溶质溶解在溶剂中形成稀薄溶液时， 溶液的蒸气压会低于相同温度下纯溶 剂的蒸气压，这种现象称为蒸气压下 降。
蒸气压下降的原因
蒸气压下降的物理意义
02
这些性质在稀薄溶液中表现尤为 明显，因此称为稀薄溶液的依数 性。
依数性的重要性
依数性是溶液理论的重要组成部分， 对于理解溶液的性质和行为具有重要 意义。
通过研究依数性，可以深入了解溶质 粒子对溶液宏观性质的影响机制，有 助于解决实际生产和科学实验中的问 题。
依数性与溶液浓度的关系
稀薄溶液中，溶质的浓度较低，溶质粒子之间的相互作用可以忽略不计，因此依 数性与溶液浓度关系不大。
响也不同。
溶液浓度
随着溶液浓度的增加，溶质的分 子或离子数量增多，对溶剂蒸气 压的影响更大，导致凝固点降低
更多。
压力
压力对凝固点的影响与溶质和溶 剂的性质有关。在高压下，一些 溶质会使溶剂的蒸气压增加，导
致凝固点升高。
凝固点降低的实验验证
实验方法
通过对比不同浓度溶液的凝固点，可 以验证凝固点降低现象。在实验中， 将纯溶剂与不同浓度的溶液分别冷却 至凝固点，记录各自的凝固点。
在此添加您的文本16字
4. 分析实验数据，得出结论。
05
稀薄溶液依数性的应用
在化学工程中ห้องสมุดไป่ตู้应用
溶剂选择
稀薄溶液的依数性可用于 选择合适的溶剂，以满足 特定化学反应或分离过程 的要求。
反应速率
稀薄溶液的依数性有助于 理解反应速率与溶液性质 之间的关系，从而优化化 学反应条件。

二依数性-沸点、凝固点、渗透压

8
（二273）K时溶溶液液的的蒸凝汽固压小点于降冰的低蒸汽压则冰融化（冰、水相互转化的
条件：向蒸汽压小的一方变化），欲使冰与溶液共存必须降低体系的温 度直至冰与溶液蒸汽压相等，此时对应的温度即为溶液的凝固点Tf。
p (kPa)
A ：冰-水共存 B ：冰-溶液共存
水
0.61
A
溶液 冰
B ⊿Tf
Tf 273
Π
溶剂的净转移
纯溶剂
溶液
纯溶剂
溶液
纯溶剂
溶液
半透膜
(a)
半透膜
(b)
半透膜
(c)
渗透压力：在一定的温度下，将纯溶剂与
溶液以半透膜隔开，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力。
用符号π表示。
21
如果用半透膜把稀溶液和浓溶液隔开，为了阻 止渗透现象发生，必须在浓溶液液面施加压力， 但是此压力并不代表任一溶液的渗透压，它仅 仅是溶液渗透压的差值。
即此种溶液的凝固点为 0.98 ℃
16
三．电解质稀薄溶液的依数性行为
Δp = i K bB ΔTb = i Kbb B ΔTf = i Kfb B • 如AB型电解质，i趋近于2。 (如KCl) • AB2或A2B型电解质, i趋近于3。 (如MgCl2)
表2-4
第三节 溶液的渗透压力
特点：溶质、溶剂同时进行，无方向性
溶液的凝固点是溶液与其固态纯溶剂具有相同蒸汽压而能 平衡共存的温度。
也是溶液蒸气压下降的直接结果
7
在一定压力下，当液体的温度已低于该压力下 液体的凝固点，而液体仍不凝固的现象叫液体 的过冷现象(supercooled phenomena of liquid)。 此时的液体称为过冷液体(supercooled liquid)， 这是一种热力学上的不稳定状态，在通过外界 摩擦等作用下会迅速凝固，并使温度回升。

实验二 凝固点降低法测摩尔质量

实验二 凝固点降低法测定摩尔质量
物理化学教研室 2017.4.7
1/1/2021 临沂大学化学化工学院物理化学教研室
一、目的要求
• 1. 测定水的凝固点降低值，计算尿素(或蔗 糖等)的摩尔质量。
• 2. 掌握溶液凝固点的测定技术，并加深对 稀溶液依数性质的理解。
• 3. 掌握精密数字温度(温差)测量仪的使用方 法。
二、实验原理
(1)：纯溶剂的冷却曲线 (2)：溶液的冷却曲线
1/1/2021 临沂大学化学化工学院物理化学教研室
三、实验步骤
1.调节制冷机，设置制冷温度为-1.7℃ 2.调节数字温差温度计 3.溶剂凝固点的测定：
用移液管向清洁、干燥的凝固点管内加 入50mL纯水，插入测温仪探头(距底部1厘米 左右，同时必需居中)、搅拌器，将凝固点管 直接插入制冷液中，上下移动搅拌棒(勿拉过 液面，约每秒钟一次)。使水的温度逐渐降
1/1/2021 临沂大学化学化工学院物理化学教研室
五、思考题
1. 为什么要先测近似凝固点？ 由于过冷现象的存在，需采取突然搅拌的
方式控制过冷程度，从而测得固液两相的共存 的平衡温度。为判断过冷程度，就需先测近似 凝固点。
1/1/2021 临沂大学化学化工学院物理化学教研室
五、思考题
2. 根据什么原则考虑加入溶质的量？太多或 太少影响如何？
1/1/2021 临沂大学化学化工学院物理化学教研室
三、实验步骤
4.溶液凝固点的测定： 取出凝固点管，如前将管中冰溶化。分析
天平精确称重(约0.8g，0.013mol,M脲素=60) ，其重量约使凝固点下降0.5℃，投入凝固点 管的蒸馏水中，待全部溶解后，测定溶液的凝 固点，测定方法与纯水的相同。缓慢搅拌，观 察样品管的降温过程，当温度达到最低点后， 又开始回升，回升到最高点后又开始下降。记

凝固点降低法

值/℃
测量值 平均值
萘的分子量
1
环已烷
2
3
1
∆T=Tf* - Tf =
=
萘
2
3
思考与讨论
1.为什么要先测近似凝固点？ 1.为什么要先测近似凝固点？ 2.根据什么原则考虑加入溶质的量？太多或太少 2.根据什么原则考虑加入溶质的量？太多或太少 影响如何？ ３.当溶质在溶液中有离解、缔合和生成配合的 情况时，对其摩尔质量的测定值有何影响？ ４.用凝固点降低法测分子量，选择溶剂时应考 虑哪些因素？
4.溶液凝固点的测定 4.溶液凝固点的测定 取出凝固点管，如前将管中环已烷溶化，用分析天平精 确称取约0.064g萘，自凝固点管的支管加入样品，待全 确称取约0.064g萘，自凝固点管的支管加入样品，待全 部溶解后，测定溶液的凝固点。测定方法与纯水的相同， 先测近似的凝固点，再精确测定，精测时温度降至近似 凝固点以上1 时即每30s 凝固点以上1℃时即每30s记一次温度，但溶液凝固点是 取回升后所达到的最高温度。重复三次，取平均值。
若称取一定量的溶质W (g)和溶剂W (g)， 若称取一定量的溶质WB(g)和溶剂WA(g)，配成稀溶 液，则此溶液的质量摩尔浓度为
式中，M 为溶质的分子量。将该式代入(1)式，整理得: 式中，MB为溶质的分子量。将该式代入(1)式，整理得: (２) 若已知某溶剂的凝固点降低常数K 若已知某溶剂的凝固点降低常数Kf值，通过实验测 定此溶液的凝固点降低值∆ 定此溶液的凝固点降低值∆T，即 可计算溶质的分子量 MB。
通常测凝固点的方法是将溶液逐渐冷却，但冷却到凝 固点，并不析出晶体，往往成为过冷溶液。然后由于搅拌 或加入晶种促使溶剂结晶，由结晶放出的凝固热，使体系 温度回升，当放热与散热达到平衡时，温度不再改变。此 固液两相共存的平衡温度即为溶液的凝固点。但过冷太厉 害或寒剂温度过低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不 能回升到凝固点，在温度低于凝固点时完全凝固，就得不 到正确的凝固点。从相律看，溶剂与溶液的冷却曲线形状 不同。对纯溶剂两相共存时，自由度f =1-2+1=0， 不同。对纯溶剂两相共存时，自由度f*=1-2+1=0，冷却曲 线出现水平线段，其形状如图Ⅲ 1(1)所示。 线出现水平线段，其形状如图Ⅲ-9-1(1)所示。

凝固点降低法测定相对分子质量


3．溶液凝固点的测定：
取出冷冻管，用手温热之，使环己烷结晶 融化。精确称取0.1-0.15g萘。然后投入到冷冻 管内的溶剂中，防止粘着于管壁、温度计或搅 拌器上。待萘全部溶解后，按上述方法，测定 溶液的冷却曲线。重复三次。
实验数据记录
实验日期： ；气压： kPa
环己烷的密度： ρ= 0.7971 × 103 – 0.8879t (kg m-3) ；
度计
环己烷的凝固 点的测定（步
冷曲线法）
溶液凝固点 的测定（步 冷曲线法）
实验内容
本实验采用环己烷作溶剂，萘作溶质，用连续 记录时间－温度法（步冷曲线法），作图外推确定 凝固点。
1．安装仪器，取自来水注入冰浴槽中，然后 加入冰屑以保持水温在2-2.5℃左右。为什么不能 太高或太低？
初测环己烷的凝固点，可以取出观察，至 有结晶出现，观测温度做好记录，为精确测量中快 速搅拌步骤做好标记。
注意事项
1.实验所用的内套管必须洁净、干燥； 2.过冷程度不能太大； 3.加样时防止样品粘着于管壁、温度计或搅拌器
上； 4.温度控制在要求范围内； 5.搅拌需充分，但搅拌时勿使搅拌器与温度计或
管壁相触； 6.结晶必须完全熔化。
思考题
1.凝固点降低法测相对分子质量公式，在什么 条件下才能适用？ 2.在冷却过程中，冷冻管内固液相之间和寒剂 之间，有哪些热交换？它们对凝固点的测定有 何影响？ 3.当溶质在溶液中有离解、缔合和生成络合物 的情况时，对相对分子质量测定值的影响如何？ 4.影响凝固点精确测量的因素有哪些？
• 二、溶液的沸点升高 ΔTb = kbbB
• 三、溶液的凝固点降低 ΔTf = kfbB
• 四、溶液的渗透压力 Π = cBRT
• 利用溶液的沸点升高和凝固点降低都可以测定溶 质的相对分子质量，但通常都用凝固点降低法。
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纯溶剂的凝固点
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T*f
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T/℃
Tf
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四、仪器药品
凝固点测定仪 1套
SWC-ⅡD精密数字温度温差仪 1台
移液管(25ml)
1支
压片机 1台
烧杯 1只
环己烷（分析纯）
萘（分析纯）
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五、实验步骤
1. 仪器安装 连接凝固点测定仪、精密数字温度温差仪、计算机等；
2. 调节寒剂温度 调节寒剂温度为3.5左右
3. 测溶剂凝固点 移取25ml 环己烷，加入凝固点管；放入寒剂，有固体析出
时，擦干后插入空气套管，测近似凝固点。 取出凝固点管，用手温热，使固体溶化，插入空气套管，
当温度高于近似凝固点0.7℃时，开始做步冷曲线。
4. 测溶液凝固点
将约0.063g 萘压片并准确称重，溶入环己烷，测凝固点。
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注意事项： (1) 控制寒剂的温度，低于环己烷凝固点2—3℃，经常
凝固点降低法测定摩尔质量
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一、目的要求
★加深对稀溶液依数性的理解； ★掌握溶液凝固点的测量技术； ★用凝固点降低法测量萘的摩尔质量。
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二、预习指导
1. 了解凝固点降低法测分子量的原理 ； 2. 理解凝固点降低公式中各物理量的含义； 3.了解SWC-ⅡD型精密数字温度温差仪的使用； 4. 会用计算机程序绘制“步冷曲线”，处理实验数据。
搅拌，不断加入碎冰，使水温基本保持不变。
(2) 控制搅拌速度，凝固点前，搅拌要匀速，保持温度均 匀降低，若出现过冷现象，急速搅拌。
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六、数据处理
1 由环己烷的密度公式，计算环己烷的质量WA WA=25(0.7971-0.887910-3t/℃)g
2 将实验数据列入表中
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三、基本原理
固态溶剂 溶液
凝固点
稀溶液的凝固点与溶液组成的关系：
Tf
R(Tf* ) fusH m
M A mB
Kf
mB
mB
WB / M B WA
MB
Kf
WB Tf WA
WB---溶质质量 WA---溶剂质量
Tf=T*f-Tf---凝固点降低值
物质
质量
凝固点
测量值
平均值
1
环己烷
2
3
1
萘
2
3
凝固点降低值
3 由所得数据计算萘的摩尔质量，并判断萘的存在形式。
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