水溶液化学原理

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1、第三篇第三篇 水溶液化学原理水溶液化学原理第第8章章 水溶液水溶液 Chapter 8 Water Solution 21 进一步掌握溶液的浓度的表示方法。2 了解稀溶液的通性。3 初步了解强电解质理论。 本章教学要求3 本章教学内容8-1 溶液的浓度和溶解度溶液的浓度和溶解度8-2 非电解质稀溶液的依数性非电解质稀溶液的依数性8-3 强电解质溶液理论强电解质溶液理论 Concentration and solubility of solutionColligative properties dilute nonelectroiyte solutionTheory of strong elec

2、trolyte solution48-1 溶液的浓度和溶解度溶液的浓度和溶解度（concentration and solubility of solution）8-1-1 溶液的浓度溶液的浓度(The concentration of solution)1、溶液浓度的表示方法、溶液浓度的表示方法 广义的浓度定义是溶液重的溶质相对于溶液或溶剂的相对量。广义的浓度定义是溶液重的溶质相对于溶液或溶剂的相对量。狭义的浓度定义是一定体积的溶液重溶质的狭义的浓度定义是一定体积的溶液重溶质的“物质的量物质的量”。在历史上。在历史上由于不同的实践需要形成了名目众多的浓度表示方法，已经学过的浓由于不同的实践需

3、要形成了名目众多的浓度表示方法，已经学过的浓度表示方法有：度表示方法有： 溶液浓度的几种表示方法溶液浓度的几种表示方法 类型 符 号 单 位物质的量浓度(molarity) M mol/L 质量摩尔浓度(molality) m mol/kg质量分数 w 无单位摩尔分数 x(B) 无单位 52. 2. 各种浓度之间的换算各种浓度之间的换算. .如如:p297:p297表表8-1 8-1 实验室常用酸碱溶液的浓度。实验室常用酸碱溶液的浓度。3. 3. 各种不同纯度试剂的表示：各种不同纯度试剂的表示： 优级纯优级纯(G.R)(G.R)：Guarantee Reagent (绿色绿色) 分析纯分析纯(

4、A.R)(A.R)：Analytical Reagent(红色红色) 化学纯化学纯(C.P)(C.P)：Chemical Pure(蓝色蓝色) 实验试剂实验试剂(L.R): (L.R): Laboratory Reagent (棕或黄色棕或黄色)68-1-2 溶解度溶解度（solubility） 中学里介绍过把某温度中学里介绍过把某温度下下100100克水里某物质溶解克水里某物质溶解的最大克数叫溶解度的最大克数叫溶解度. .习习惯上惯上按溶解度大小按溶解度大小，把，把溶液分为：溶液分为：1 1、溶解度、溶解度 一定温度和压力下溶质在一定量溶剂重形成饱和溶液一定温度和压力下溶质在一定量溶剂重形成

5、饱和溶液时时, ,被溶解的溶质的量。被溶解的溶质的量。其实，其实，从相平衡的角度从相平衡的角度理理解溶解度更确切，即在一解溶解度更确切，即在一定温度和压力下，固液达定温度和压力下，固液达到平衡时的状态到平衡时的状态. . 这时把这时把饱和溶液饱和溶液里的物质浓度称里的物质浓度称为为“溶解度溶解度”。按此把溶。按此把溶液分为：液分为：易溶易溶 10可溶可溶 1-10微溶微溶 0.1-1难溶难溶 0.1不饱和溶液不饱和溶液饱和溶液饱和溶液过饱和溶液过饱和溶液72、溶解度的影响因素、溶解度的影响因素a. 温度对不同物质在水中的溶解度有不同的影响温度对不同物质在水中的溶解度有不同的影响：1.1.温度的

6、升高有利于吸热过程，例如图中温度的升高有利于吸热过程，例如图中KNO3溶于水时是吸热反应；溶于水时是吸热反应；2.2.温度升高不利于放热过程温度升高不利于放热过程, ,例如例如Ce2(SO4)3溶于水时是放热反应；溶于水时是放热反应；3.3.NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大在水中的溶解度受温度的影响不大, ,基本上是一条不变的直线；基本上是一条不变的直线；4.4.硫酸钠的溶解度曲线较为复杂。在硫酸钠的溶解度曲线较为复杂。在305.4K305.4K以下的曲线是含以下的曲线是含1010个结晶个结晶水的水的Na2SO410H2O的溶解度曲线，溶解度随温度的升高而增大。在的溶解度曲线，溶解度随温

7、度的升高而增大。在305.4K305.4K以上的曲线则是无水以上的曲线则是无水Na2SO4的溶解度曲线，溶解度随温度的升的溶解度曲线，溶解度随温度的升高而降低。高而降低。8b. 压力压力压力的变化对固体溶质和液体溶质的溶解度一般影响不大，但对气体压力的变化对固体溶质和液体溶质的溶解度一般影响不大，但对气体溶质的溶解度却有很大的影响。溶质的溶解度却有很大的影响。 表表8-2 8-2 气体溶解度与气体压力的关系气体溶解度与气体压力的关系 压力/Pa373K时CO2的溶解度/moldm-3 压力/Pa298K时N2的溶解度/moldm-3 80.1105 0.386 25.3105 0.0155 1

8、06.5105 0.477 50.7105 0.0301 120.0105 0.544 101.3105 0.061 160.1105 0.707 202.6105 0.100 200.1105 0.887 93 3、享利定律、享利定律-气体溶解定律气体溶解定律a.a.叙述：在一定温度下叙述：在一定温度下, ,一定体积的液体中所溶解的气体质量与该气体一定体积的液体中所溶解的气体质量与该气体的分压成正比的分压成正比b.b.解释：当气体的压强增加解释：当气体的压强增加n n倍；那么气体进入液体的机会也增加倍；那么气体进入液体的机会也增加n n倍，倍，所以气体溶解的质量也增加所以气体溶解的质量也增加

9、n n倍。故亨利定律与其它气体的分压无倍。故亨利定律与其它气体的分压无关关. .c.c.数学表达式数学表达式: : p=K x (K Henrys constant) 亨利定律只适用于溶解度小，不与溶剂相互作用的气体。所以亨利定律只适用于溶解度小，不与溶剂相互作用的气体。所以HCl,NH3等气体都不适用。等气体都不适用。10。标压标压中氧气的浓度为：水当水与空气达到因个标准压力空气度为的氧气时，个标准压力的分压为1413211221 -3-0.105 . 2 1.1023. 12 . 0.时,此.0.2 的分压分中氧氧.molL101.23溶解在水中(101325Pa)1氧气,时C25 Lmo

10、lLmolxpxpxxkpExampleExample118-1-3 相似相溶原理相似相溶原理 （the principle of similitude between solute and solvent）“相似相溶”原理，即非极性物质可以溶解在非极性溶剂中(例如碘溶于四氯化碳中)，性物质和离子型晶体易溶于极性溶剂(如水)中。主要表现在：a. 溶质分子于溶剂分子的结构越相似，相互溶解越容易；b. 溶质分子的分子间作用力与溶剂分子间作用力越相似，越易互溶。128-2 非电解质稀溶液的依数性非电解质稀溶液的依数性 （colligative properties dilute nonelectro

11、iyte solution） 各种溶液各有其特性，但有几种性质是一般稀溶液所共有的各种溶液各有其特性，但有几种性质是一般稀溶液所共有的. . 这这类性质与浓度有关，或者是与溶液中的类性质与浓度有关，或者是与溶液中的“粒子数粒子数”有关，而与溶质的有关，而与溶质的性质无关性质无关. . Ostwald 称其为称其为“依数性依数性” . ” . 这里非常强调溶液是这里非常强调溶液是“难挥难挥发的发的”，“非电解质的非电解质的”和和“稀的稀的”这几个定语的这几个定语的. . 溶液的几种性质与水的比较溶液的几种性质与水的比较 物质 Tb / Tf / 20 / (gcm-3)纯水 100.00 0.0