溶液化学与离子平衡市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

第四章第四章 溶液化学与离子平衡溶液化学与离子平衡本本本本 章章章章 目目目目 要要要要 求求求求1.1.了解液体基本性质以及溶液组成。了解液体基本性质以及溶液组成。了解液体基本性质以及溶液组成。了解液体基本性质以及溶液组成。2.2.了解溶液通性了解溶液通性了解溶液通性了解溶液通性(fourfour mainmain colligative propertiescolligative properties)。3.3.初步掌握相图及其应用。初步掌握相图及其应用。初步掌握相图及其应用。初步掌握相图及其应用。4.4.明确酸碱解离平衡、分级解离和缓冲溶液概念。明确酸碱解离平衡、分级解离和缓冲溶液概念。明确酸碱解离平衡、分级解离和缓冲溶液概念。明确酸碱解离平衡、分级解离和缓冲溶液概念。5.5.了解配离子了解配离子了解配离子了解配离子(络离子络离子络离子络离子)解离平衡及平衡移动。解离平衡及平衡移动。解离平衡及平衡移动。解离平衡及平衡移动。4.4.初步掌握溶度积、溶解度基本计算和应用。初步掌握溶度积、溶解度基本计算和应用。初步掌握溶度积、溶解度基本计算和应用。初步掌握溶度积、溶解度基本计算和应用。5.5.了解胶体结构与聚沉、表面活性剂结构及应用。了解胶体结构与聚沉、表面活性剂结构及应用。了解胶体结构与聚沉、表面活性剂结构及应用。了解胶体结构与聚沉、表面活性剂结构及应用。第1页1.1.分子间力与液体性质分子间力与液体性质分子间力与液体性质分子间力与液体性质4 4.1.1 液体性质及溶液组成液体性质及溶液组成液体性质及溶液组成液体性质及溶液组成 物质聚集状态与分子间作用力和分子运动状态物质聚集状态与分子间作用力和分子运动状态物质聚集状态与分子间作用力和分子运动状态物质聚集状态与分子间作用力和分子运动状态：分子间作：分子间作：分子间作：分子间作用力大，分子运动弱，物质呈固态；分子间作用力中和分子运用力大，分子运动弱，物质呈固态；分子间作用力中和分子运用力大，分子运动弱，物质呈固态；分子间作用力中和分子运用力大，分子运动弱，物质呈固态；分子间作用力中和分子运动中等，物质呈液态；分子间作用力小，分子运动猛烈，物质动中等，物质呈液态；分子间作用力小，分子运动猛烈，物质动中等，物质呈液态；分子间作用力小，分子运动猛烈，物质动中等，物质呈液态；分子间作用力小，分子运动猛烈，物质呈气态。呈气态。呈气态。呈气态。分子间作用力与液体表面张力分子间作用力与液体表面张力分子间作用力与液体表面张力分子间作用力与液体表面张力：液体表面分子能量高于液：液体表面分子能量高于液：液体表面分子能量高于液：液体表面分子能量高于液体内部分子能量，使液体尽可能保持最小表面积。要增大液体体内部分子能量，使液体尽可能保持最小表面积。要增大液体体内部分子能量，使液体尽可能保持最小表面积。要增大液体体内部分子能量，使液体尽可能保持最小表面积。要增大液体面积，必须施加额外能量，即液体含有表面张力。面积，必须施加额外能量，即液体含有表面张力。面积，必须施加额外能量，即液体含有表面张力。面积，必须施加额外能量，即液体含有表面张力。分子间作用力与液体粘度分子间作用力与液体粘度分子间作用力与液体粘度分子间作用力与液体粘度：液体表面分子间作用力越大，：液体表面分子间作用力越大，：液体表面分子间作用力越大，：液体表面分子间作用力越大，液体粘度越大。液体粘度越大。液体粘度越大。液体粘度越大。第2页 溶液溶液溶液溶液(solutionsolution)：广义地说，两种或两种以上物质彼此以广义地说，两种或两种以上物质彼此以广义地说，两种或两种以上物质彼此以广义地说，两种或两种以上物质彼此以分子或离子状态均匀混合所形成体系。分子或离子状态均匀混合所形成体系。分子或离子状态均匀混合所形成体系。分子或离子状态均匀混合所形成体系。2.2.溶液形成与性质溶液形成与性质溶液形成与性质溶液形成与性质分散系分散系分散系分散系(DispersionDispersion)=d dispersion mediumispersion medium(A A)+d dispersed phaseispersed phase(B B)1)1)molecular dispersionmolecular dispersion=s solutionolution(h homogeneous omogeneous s systemystem)solutesolute(d d 1 1 nm nm)solventsolvent2)2)colloidal dispersion colloidal dispersion (1 (1 nm nm d d 100 100 100 nm nm)(h heterogeneous eterogeneous s systemystem)第3页第4页3.3.溶液浓度表示溶液浓度表示溶液浓度表示溶液浓度表示(ways of expressing concentrationways of expressing concentration)2)2)质量摩尔浓度质量摩尔浓度质量摩尔浓度质量摩尔浓度(molalitymolality)mmB B1)1)物质量分数物质量分数物质量分数物质量分数(mole fractionmole fraction)x xB B摩尔分数摩尔分数摩尔分数摩尔分数(mole fractionmole fraction)x xB B =-=-=-moles of solutemoles of solutemoles of solutionmoles of solutionn ntotaltotal n nB B 溶质溶质溶质溶质B B 物质量与溶液中总物质量之比称为溶质物质量与溶液中总物质量之比称为溶质物质量与溶液中总物质量之比称为溶质物质量与溶液中总物质量之比称为溶质B B物质量分数，物质量分数，物质量分数，物质量分数，又称为摩尔分数，单位为又称为摩尔分数，单位为又称为摩尔分数，单位为又称为摩尔分数，单位为1 1。质量摩尔浓度质量摩尔浓度质量摩尔浓度质量摩尔浓度(molalitymolality)mmB B =-=-=-moles of solutemoles of solutekilograms of solventkilograms of solventn nB BmmA A 溶质溶质溶质溶质B B 物质量与溶剂物质量与溶剂物质量与溶剂物质量与溶剂A A 质量之比称为溶质质量之比称为溶质质量之比称为溶质质量之比称为溶质B B 质量摩质量摩质量摩质量摩尔浓度，单位是尔浓度，单位是尔浓度，单位是尔浓度，单位是 molmol kgkg-1-1。第5页3)3)物质量浓度物质量浓度物质量浓度物质量浓度(molaritymolarity)c cB B4)4)质量分数质量分数质量分数质量分数(mass fractionmass fraction)w wB Bmoles of solutemoles of soluteliters of solutionliters of solution体积摩尔浓度体积摩尔浓度体积摩尔浓度体积摩尔浓度(molaritymolarity)c cB B=-=-=-V Vn nB B质量分数质量分数质量分数质量分数(mass fractionmass fraction)w wB B =-=-=-=-mmB Bmmtotaltotalkilograms of solkilograms of solutionutionkilograms of solkilograms of soluteute 溶质溶质溶质溶质B B 物质量与溶液体积物质量与溶液体积物质量与溶液体积物质量与溶液体积V V 比值称为溶质比值称为溶质比值称为溶质比值称为溶质B B 物质物质物质物质量浓度，或称为溶质量浓度，或称为溶质量浓度，或称为溶质量浓度，或称为溶质B B 浓度，单位是浓度，单位是浓度，单位是浓度，单位是molmol mm-3-3，但惯用单位但惯用单位但惯用单位但惯用单位是是是是molmol dmdm-3-3。溶质溶质溶质溶质B B 质量与溶液总质量之比称为溶质质量与溶液总质量之比称为溶质质量与溶液总质量之比称为溶质质量与溶液总质量之比称为溶质B B 质量分数，单位质量分数，单位质量分数，单位质量分数，单位为为为为1 1。第6页4.2 4.2 稀溶液通性稀溶液通性稀溶液通性稀溶液通性溶质溶质溶质溶质+溶剂溶剂溶剂溶剂 难挥发性溶质难挥发性溶质难挥发性溶质难挥发性溶质B B 与溶剂与溶剂与溶剂与溶剂A A 形成溶液时，含形成溶液时，含形成溶液时，含形成溶液时，含有以下通性：蒸汽压下降有以下通性：蒸汽压下降有以下通性：蒸汽压下降有以下通性：蒸汽压下降、沸点上升沸点上升沸点上升沸点上升、凝固点凝固点凝固点凝固点下降下降下降下降、溶液渗透压溶液渗透压溶液渗透压溶液渗透压。1.1.非电解质稀溶液通性非电解质稀溶液通性非电解质稀溶液通性非电解质稀溶液通性 难挥发非电解质稀溶液难挥发非电解质稀溶液难挥发非电解质稀溶液难挥发非电解质稀溶液(dilute solutions of nonvolatile non-dilute solutions of nonvolatile non-electrolyteselectrolytes)ideal solutions ideal solutions。试验结果表明：试验结果表明：试验结果表明：试验结果表明：难挥发非电解质稀溶液性质难挥发非电解质稀溶液性质难挥发非电解质稀溶液性质难挥发非电解质稀溶液性质(蒸汽压下蒸汽压下蒸汽压下蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和溶液渗透压降、沸点上升、凝固点下降和溶液渗透压降、沸点上升、凝固点下降和溶液渗透压降、沸点上升、凝固点下降和溶液渗透压)与一定量溶剂中所溶与一定量溶剂中所溶与一定量溶剂中所溶与一定量溶剂中所溶解溶质物质量成正比解溶质物质量成正比解溶质物质量成正比解溶质物质量成正比。此定律叫做。此定律叫做。此定律叫做。此定律叫做稀溶液定律稀溶液定律稀溶液定律稀溶液定律，又称为，又称为，又称为，又称为依依依依数定律数定律数定律数定律。以上性质称为。以上性质称为。以上性质称为。以上性质称为稀溶液依数性稀溶液依数性稀溶液依数性稀溶液依数性。第7页1)1)vapor-pressure loweringvapor-pressure lowering FourFour m mainain c colligative olligative p propertiesroperties：depending onlydepending only on the number on the number of solute particles in solution,and not on the nature of the soluteof solute particles in solution,and not on the nature of the solute particles.particles.物质饱和蒸汽压物质饱和蒸汽压物质饱和蒸汽压物质饱和蒸汽压(蒸汽压蒸汽压蒸汽压蒸汽压)假如把液体假如把液体假如把液体假如把液体(水水水水)置于置于置于置于密闭密闭密闭密闭容器中，将发生蒸发与凝聚两个容器中，将发生蒸发与凝聚两个容器中，将发生蒸发与凝聚两个容器中，将发生蒸发与凝聚两个过程。蒸发是吸热过程，是系统熵值增大过程。凝聚是放热过过程。蒸发是吸热过程，是系统熵值增大过程。凝聚是放热过过程。蒸发是吸热过程，是系统熵值增大过程。凝聚是放热过过程。蒸发是吸热过程，是系统熵值增大过程。凝聚是放热过程，系统熵值减小。程，系统熵值减小。程，系统熵值减小。程，系统熵值减小。饱和蒸汽压饱和蒸汽压饱和蒸汽压饱和蒸汽压(蒸汽压蒸汽压蒸汽压蒸汽压)：一定条件下，液体蒸发：一定条件下，液体蒸发：一定条件下，液体蒸发：一定条件下，液体蒸发(气化气化气化气化)速度速度速度速度与蒸汽凝聚速度相等，液体与其蒸汽处于平衡状态，此时蒸汽与蒸汽凝聚速度相等，液体与其蒸汽处于平衡状态，此时蒸汽与蒸汽凝聚速度相等，液体与其蒸汽处于平衡状态，此时蒸汽与蒸汽凝聚速度相等，液体与其蒸汽处于平衡状态，此时蒸汽所含有压力叫做该温度下所含有压力叫做该温度下所含有压力叫做该温度下所含有压力叫做该温度下饱和蒸汽压饱和蒸汽压饱和蒸汽压饱和蒸汽压(蒸汽压蒸汽压蒸汽压蒸汽压)。第8页 t t()0 25 0 25 50 75 50 75 100100 p p(kPakPa)0.613 3.17 12.33 38.54 101.325 0.613 3.17 12.33 38.54 101.32520 20 p pHH2 2O O=2.36=2.36kPakPa，p pCHCH3 3CHCH2 2OH OH=5.85=5.85kPakPa。水饱和蒸气压水饱和蒸气压水饱和蒸气压水饱和蒸气压纯水蒸汽压纯水蒸汽压纯水蒸汽压纯水蒸汽压p pgasgasLiquidLiquidGasGasvapor pressurevapor pressure第9页溶液蒸气压溶液蒸气压溶液蒸气压溶液蒸气压蒸发蒸发蒸发蒸发凝聚凝聚凝聚凝聚平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态 I I蒸发蒸发蒸发蒸发聚凝聚凝聚凝聚凝过渡状态过渡状态过渡状态过渡状态蒸发蒸发蒸发蒸发凝聚凝聚凝聚凝聚平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态 IIII 在纯溶剂中加入难挥发溶质后，纯溶剂气相与液相之间原来在纯溶剂中加入难挥发溶质后，纯溶剂气相与液相之间原来在纯溶剂中加入难挥发溶质后，纯溶剂气相与液相之间原来在纯溶剂中加入难挥发溶质后，纯溶剂气相与液相之间原来势均力敌蒸发与凝聚两个过程，因为溶剂蒸发速率减小，使势均力敌蒸发与凝聚两个过程，因为溶剂蒸发速率减小，使势均力敌蒸发与凝聚两个过程，因为溶剂蒸发速率减小，使势均力敌蒸发与凝聚两个过程，因为溶剂蒸发速率减小，使凝聚凝聚凝聚凝聚占了优势占了优势占了优势占了优势，结果使系统在较低蒸气浓度或压力下，溶剂蒸气，结果使系统在较低蒸气浓度或压力下，溶剂蒸气，结果使系统在较低蒸气浓度或压力下，溶剂蒸气，结果使系统在较低蒸气浓度或压力下，溶剂蒸气(气气气气相相相相)与溶剂与溶剂与溶剂与溶剂(液相液相液相液相)重建平衡。在到达平衡时，溶液中溶剂蒸气压重建平衡。在到达平衡时，溶液中溶剂蒸气压重建平衡。在到达平衡时，溶液中溶剂蒸气压重建平衡。在到达平衡时，溶液中溶剂蒸气压力低于纯溶剂蒸气压力力低于纯溶剂蒸气压力力低于纯溶剂蒸气压力力低于纯溶剂蒸气压力。第10页 同一温度下，纯溶剂蒸汽压力与溶液蒸汽压力之差叫做溶同一温度下，纯溶剂蒸汽压力与溶液蒸汽压力之差叫做溶同一温度下，纯溶剂蒸汽压力与溶液蒸汽压力之差叫做溶同一温度下，纯溶剂蒸汽压力与溶液蒸汽压力之差叫做溶液液液液蒸汽压下降蒸汽压下降蒸汽压下降蒸汽压下降。显然，溶液浓度越大，溶液蒸气压下降越多。显然，溶液浓度越大，溶液蒸气压下降越多。显然，溶液浓度越大，溶液蒸气压下降越多。显然，溶液浓度越大，溶液蒸气压下降越多。关系符合关系符合关系符合关系符合拉乌尔定律拉乌尔定律拉乌尔定律拉乌尔定律。溶液蒸气压下降溶液蒸气压下降溶液蒸气压下降溶液蒸气压下降 Raoults lawRaoults law:The partial pressure of solvent over a solution The partial pressure of solvent over a solution equals the vapor pressure of the pure solvent times the mole equals the vapor pressure of the pure solvent times the mole fraction of fraction of solute in the solution.solute in the solution.稀溶液蒸汽压：稀溶液蒸汽压：稀溶液蒸汽压：稀溶液蒸汽压：p p =p pA A(1-(1-x xB B)=p pA A x xA A 一定温度下，一定温度下，一定温度下，一定温度下，难挥发非电解质稀溶液难挥发非电解质稀溶液难挥发非电解质稀溶液难挥发非电解质稀溶液蒸汽压下降与溶质摩蒸汽压下降与溶质摩蒸汽压下降与溶质摩蒸汽压下降与溶质摩尔分数成正比：尔分数成正比：尔分数成正比：尔分数成正比：p p=p pA A -p p =p pA A -p pA A(1-(1-x xB B)=)=p pA A x xB B第11页 原因：因为溶剂溶解了难挥发溶质，溶原因：因为溶剂溶解了难挥发溶质，溶原因：因为溶剂溶解了难挥发溶质，溶原因：因为溶剂溶解了难挥发溶质，溶剂剂剂剂一部分表面或多或少地被溶质微粒所占一部分表面或多或少地被溶质微粒所占一部分表面或多或少地被溶质微粒所占一部分表面或多或少地被溶质微粒所占据据据据，从而使得单位时间内从溶液中蒸发出溶，从而使得单位时间内从溶液中蒸发出溶，从而使得单位时间内从溶液中蒸发出溶，从而使得单位时间内从溶液中蒸发出溶剂分子数比原来从纯溶剂中蒸发出分子数要剂分子数比原来从纯溶剂中蒸发出分子数要剂分子数比原来从纯溶剂中蒸发出分子数要剂分子数比原来从纯溶剂中蒸发出分子数要少，也就是使得溶剂蒸发速率变小。少，也就是使得溶剂蒸发速率变小。少，也就是使得溶剂蒸发速率变小。少，也就是使得溶剂蒸发速率变小。溶液蒸汽压溶液蒸汽压溶液蒸汽压溶液蒸汽压物质物质物质物质沸点沸点沸点沸点和和和和凝固点凝固点凝固点凝固点2)2)Boiling point elevation&freezing point depressionBoiling point elevation&freezing point depression 当液体蒸气压力等于外界压力时，液体就会沸腾，此时温度当液体蒸气压力等于外界压力时，液体就会沸腾，此时温度当液体蒸气压力等于外界压力时，液体就会沸腾，此时温度当液体蒸气压力等于外界压力时，液体就会沸腾，此时温度称为该液体称为该液体称为该液体称为该液体沸点沸点沸点沸点，以，以，以，以bpbp(boil pointboil point)表示。表示。表示。表示。物质物质物质物质凝固点凝固点凝固点凝固点(或溶点或溶点或溶点或溶点)是该物质液相蒸气压力和固相气压力是该物质液相蒸气压力和固相气压力是该物质液相蒸气压力和固相气压力是该物质液相蒸气压力和固相气压力相等时温度，以相等时温度，以相等时温度，以相等时温度，以fpfp(freezing pointfreezing point)表示。表示。表示。表示。第12页 若向纯溶剂中加入溶质形成溶液，则溶液沸点高于纯溶剂若向纯溶剂中加入溶质形成溶液，则溶液沸点高于纯溶剂若向纯溶剂中加入溶质形成溶液，则溶液沸点高于纯溶剂若向纯溶剂中加入溶质形成溶液，则溶液沸点高于纯溶剂沸点，溶液凝固点低于纯溶剂凝固点。沸点，溶液凝固点低于纯溶剂凝固点。沸点，溶液凝固点低于纯溶剂凝固点。沸点，溶液凝固点低于纯溶剂凝固点。若固相蒸气压力大于液相蒸气压力，固体融化。反之，若若固相蒸气压力大于液相蒸气压力，固体融化。反之，若若固相蒸气压力大于液相蒸气压力，固体融化。反之，若若固相蒸气压力大于液相蒸气压力，固体融化。反之，若固相蒸气压力小于液相蒸气压力，则液相向固相转变。固相蒸气压力小于液相蒸气压力，则液相向固相转变。固相蒸气压力小于液相蒸气压力，则液相向固相转变。固相蒸气压力小于液相蒸气压力，则液相向固相转变。总之，若固液两相蒸气压力不等，两相就不能共存。总之，若固液两相蒸气压力不等，两相就不能共存。总之，若固液两相蒸气压力不等，两相就不能共存。总之，若固液两相蒸气压力不等，两相就不能共存。溶液溶液溶液溶液沸点上升沸点上升沸点上升沸点上升和溶液和溶液和溶液和溶液凝固点下降凝固点下降凝固点下降凝固点下降 难挥发非电解质稀溶液难挥发非电解质稀溶液难挥发非电解质稀溶液难挥发非电解质稀溶液沸点上升值和凝固点下降值与溶质沸点上升值和凝固点下降值与溶质沸点上升值和凝固点下降值与溶质沸点上升值和凝固点下降值与溶质质量摩尔浓度成正比。质量摩尔浓度成正比。质量摩尔浓度成正比。质量摩尔浓度成正比。T Tbpbp=k=kbpbp m m T Tfpfp =k=kfpfp mmK Kbpbp：molarmolar boiling point elevation constant boiling point elevation constant(K K kgkg molmol-1-1)。K Kfpfp：molar freezing point depression constantmolar freezing point depression constant(K K kgkg molmol-1-1)。第13页溶液溶液溶液溶液蒸汽压下降是造成凝固点下降、沸点升高原因。蒸汽压下降是造成凝固点下降、沸点升高原因。蒸汽压下降是造成凝固点下降、沸点升高原因。蒸汽压下降是造成凝固点下降、沸点升高原因。p p(HH2 2O,gO,g)/)/PaPawaterwatersolutionsolutioniceiceT/KT/K101325101325611611T TfpfpT Tbpbp273.1273.16 6373.15373.15gasgas T TfpfpO OB B T TbpbpA A 因为溶液蒸汽压比纯溶剂低，只有在更高温度下才能使蒸因为溶液蒸汽压比纯溶剂低，只有在更高温度下才能使蒸因为溶液蒸汽压比纯溶剂低，只有在更高温度下才能使蒸因为溶液蒸汽压比纯溶剂低，只有在更高温度下才能使蒸汽压到达与外压相等而沸腾，即沸点上升；一样，因为溶液蒸汽压到达与外压相等而沸腾，即沸点上升；一样，因为溶液蒸汽压到达与外压相等而沸腾，即沸点上升；一样，因为溶液蒸汽压到达与外压相等而沸腾，即沸点上升；一样，因为溶液蒸汽压下降，只有在更低温度下才能使溶液与冰蒸汽压相等，即汽压下降，只有在更低温度下才能使溶液与冰蒸汽压相等，即汽压下降，只有在更低温度下才能使溶液与冰蒸汽压相等，即汽压下降，只有在更低温度下才能使溶液与冰蒸汽压相等，即凝固点下降。凝固点下降。凝固点下降。凝固点下降。第14页3)3)o osmotic pressuresmotic pressure semipermeable membrane semipermeable membrane：溶剂分子能透过，而溶质分溶剂分子能透过，而溶质分溶剂分子能透过，而溶质分溶剂分子能透过，而溶质分子不能透过膜。子不能透过膜。子不能透过膜。子不能透过膜。渗透现象：渗透现象：渗透现象：渗透现象：溶剂分子透过半透膜由纯溶剂进入溶液，或溶剂分子透过半透膜由纯溶剂进入溶液，或溶剂分子透过半透膜由纯溶剂进入溶液，或溶剂分子透过半透膜由纯溶剂进入溶液，或由稀溶液进入浓溶液现象。由稀溶液进入浓溶液现象。由稀溶液进入浓溶液现象。由稀溶液进入浓溶液现象。半透膜左边放溶液，右边放溶剂。因为纯溶剂一侧溶剂浓半透膜左边放溶液，右边放溶剂。因为纯溶剂一侧溶剂浓半透膜左边放溶液，右边放溶剂。因为纯溶剂一侧溶剂浓半透膜左边放溶液，右边放溶剂。因为纯溶剂一侧溶剂浓度大于溶液一侧中溶剂浓度，溶剂能透过半透膜。度大于溶液一侧中溶剂浓度，溶剂能透过半透膜。度大于溶液一侧中溶剂浓度，溶剂能透过半透膜。度大于溶液一侧中溶剂浓度，溶剂能透过半透膜。纯水纯水纯水纯水溶液溶液溶液溶液半透膜半透膜半透膜半透膜纯水纯水纯水纯水溶液溶液溶液溶液半透膜半透膜半透膜半透膜第15页p pp+p+纯水纯水纯水纯水溶液溶液溶液溶液半透膜半透膜半透膜半透膜纯水纯水纯水纯水溶液溶液溶液溶液半透膜半透膜半透膜半透膜渗透是溶剂经过半透膜进入溶液渗透是溶剂经过半透膜进入溶液渗透是溶剂经过半透膜进入溶液渗透是溶剂经过半透膜进入溶液“单方向单方向单方向单方向”扩散过程扩散过程扩散过程扩散过程。为了阻止溶剂渗透，在左边施加额外压力，使单位时间内为了阻止溶剂渗透，在左边施加额外压力，使单位时间内为了阻止溶剂渗透，在左边施加额外压力，使单位时间内为了阻止溶剂渗透，在左边施加额外压力，使单位时间内溶剂分子从半透膜两侧经过数目相等，即到达渗透平衡。这溶剂分子从半透膜两侧经过数目相等，即到达渗透平衡。这溶剂分子从半透膜两侧经过数目相等，即到达渗透平衡。这溶剂分子从半透膜两侧经过数目相等，即到达渗透平衡。这样，溶液液面上所增加压力就是这个溶液渗透压力。样，溶液液面上所增加压力就是这个溶液渗透压力。样，溶液液面上所增加压力就是这个溶液渗透压力。样，溶液液面上所增加压力就是这个溶液渗透压力。渗透压是渗透压是渗透压是渗透压是为维持被半透膜所隔开溶液与纯溶剂之间渗透平衡需要额外压为维持被半透膜所隔开溶液与纯溶剂之间渗透平衡需要额外压为维持被半透膜所隔开溶液与纯溶剂之间渗透平衡需要额外压为维持被半透膜所隔开溶液与纯溶剂之间渗透平衡需要额外压力。力。力。力。第16页 稀溶液渗透压大小与溶质粒子数成正稀溶液渗透压大小与溶质粒子数成正稀溶液渗透压大小与溶质粒子数成正稀溶液渗透压大小与溶质粒子数成正比，即服从比，即服从比，即服从比，即服从范特霍夫范特霍夫范特霍夫范特霍夫定律。定律。定律。定律。Vant Hoff LawVant Hoff Law：=cRTcRTVant HoffVant Hoff渗透原理应用渗透原理应用渗透原理应用渗透原理应用a a.测大分子物质分子量测大分子物质分子量测大分子物质分子量测大分子物质分子量(c Mc M)例例例例1.11.1dmdm-3-3溶液中含溶液中含溶液中含溶液中含5.05.0g g马血红素，在马血红素，在马血红素，在马血红素，在298298K K时测得溶液渗透时测得溶液渗透时测得溶液渗透时测得溶液渗透压为压为压为压为1.80101.80102 2PaPa，求马血红素摩尔质量。求马血红素摩尔质量。求马血红素摩尔质量。求马血红素摩尔质量。解：解：解：解：=-RT=-RT=-RT=-RTn nV Vm/Mm/MV VM=-=-=M=-=-=6.9 6.9 10104 4g g molmol-1-1 mRTmRTV V5.05.0 8.314 8.314 298.15298.15180 180 1010-3-3 1 1第17页b b.等渗输液等渗输液等渗输液等渗输液(动植物动植物动植物动植物)例例例例2.2.非电解质水溶液冰点为非电解质水溶液冰点为非电解质水溶液冰点为非电解质水溶液冰点为0.530.53。求此溶液渗透压，并指。求此溶液渗透压，并指。求此溶液渗透压，并指。求此溶液渗透压，并指出其是否与血浆出其是否与血浆出其是否与血浆出其是否与血浆(773(773kPa)kPa)等渗。等渗。等渗。等渗。解：解：解：解：T Tfpfp=k=kfpfp m m=1.86=1.86 m m m m=0.53/1.86=0.2849=0.53/1.86=0.2849 molL molL-1-1 =284.9=284.9 m molL m molL-1-1 =cRTbRT=cRTbRT=0.2894=0.2894 8.3148.314 (273.15+37)=734.76(273.15+37)=734.76(kPakPa)与血浆为等渗溶液。与血浆为等渗溶液。与血浆为等渗溶液。与血浆为等渗溶液。cellcell低渗输液低渗输液低渗输液低渗输液(0.9%0.9%生理盐水生理盐水生理盐水生理盐水 oror (0.9%0.9%生理盐水生理盐水生理盐水生理盐水 o or r 5%5%葡萄糖水葡萄糖水葡萄糖水葡萄糖水)第18页第19页c c.水净化水净化水净化水净化(反渗透反渗透反渗透反渗透)假如外加在溶液上压力超出了渗透压假如外加在溶液上压力超出了渗透压假如外加在溶液上压力超出了渗透压假如外加在溶液上压力超出了渗透压，则反而会使溶液中则反而会使溶液中则反而会使溶液中则反而会使溶液中溶剂向纯溶剂方向流动，使纯溶剂体积增加，这个过程叫做反溶剂向纯溶剂方向流动，使纯溶剂体积增加，这个过程叫做反溶剂向纯溶剂方向流动，使纯溶剂体积增加，这个过程叫做反溶剂向纯溶剂方向流动，使纯溶剂体积增加，这个过程叫做反渗透。反渗透原理广泛应用于海水淡化、工业废水或污水处理渗透。反渗透原理广泛应用于海水淡化、工业废水或污水处理渗透。反渗透原理广泛应用于海水淡化、工业废水或污水处理渗透。反渗透原理广泛应用于海水淡化、工业废水或污水处理和溶液浓缩等方面和溶液浓缩等方面和溶液浓缩等方面和溶液浓缩等方面。盐溶液盐溶液盐溶液盐溶液纯水纯水纯水纯水纯水纯水纯水纯水纯水和盐水纯水和盐水纯水和盐水纯水和盐水 纯水和盐水纯水和盐水纯水和盐水纯水和盐水 多孔支撑层多孔支撑层多孔支撑层多孔支撑层膜表皮层膜表皮层膜表皮层膜表皮层界面纯水层界面纯水层界面纯水层界面纯水层界面纯水层界面纯水层界面纯水层界面纯水层盐盐盐盐水水水水盐盐盐盐水水水水0.250.25 100100 压力压力压力压力压力压力压力压力 NaNa3 3POPO4 4 AlAl2 2(SOSO4 4)3 3CaClCaCl2 2 MgClMgCl2 2 NaNONaNO3 3 NaClNaCl KClKClNaNONaNO3 3 NaNa3 3POPO4 4 AlAl2 2(SOSO4 4)3 3 CaCl CaCl2 2 MgClMgCl2 2 NaNONaNO3 3 NaCl NaCl KClKCl1010 选择吸附选择吸附选择吸附选择吸附-毛细管流动机理毛细管流动机理毛细管流动机理毛细管流动机理第20页水在醋酸纤维素膜中传递水在醋酸纤维素膜中传递水在醋酸纤维素膜中传递水在醋酸纤维素膜中传递 膜膜膜膜表表表表皮皮皮皮层层层层氢键理论氢键理论氢键理论氢键理论第21页 电解质溶液，或者浓度较大溶液也与非电解质稀溶液一电解质溶液，或者浓度较大溶液也与非电解质稀溶液一电解质溶液，或者浓度较大溶液也与非电解质稀溶液一电解质溶液，或者浓度较大溶液也与非电解质稀溶液一样含有蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等性质。样含有蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等性质。样含有蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等性质。样含有蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等性质。不过，稀溶液定律所表示这些依数性与溶液浓度定量关系不过，稀溶液定律所表示这些依数性与溶液浓度定量关系不过，稀溶液定律所表示这些依数性与溶液浓度定量关系不过，稀溶液定律所表示这些依数性与溶液浓度定量关系不适合用于浓溶液和电解质溶液。不适合用于浓溶液和电解质溶液。不适合用于浓溶液和电解质溶液。不适合用于浓溶液和电解质溶液。浓溶液：溶质微粒之间相互作用以及溶质微粒与溶剂分浓溶液：溶质微粒之间相互作用以及溶质微粒与溶剂分浓溶液：溶质微粒之间相互作用以及溶质微粒与溶剂分浓溶液：溶质微粒之间相互作用以及溶质微粒与溶剂分子之间相互作用大大增加。电解质溶液：电解质解离等。子之间相互作用大大增加。电解质溶液：电解质解离等。子之间相互作用大大增加。电解质溶液：电解质解离等。子之间相互作用大大增加。电解质溶液：电解质解离等。2.2.电解质溶液通性电解质溶液通性电解质溶液通性电解质溶液通性CHCH3 3COOHCOOH，i i11；NaClNaCl、HClHCl(ABAB)，i i22；K K2 2SOSO4 4(A A2 2B B)，i i2323。电解质溶液表现出比非电解质稀溶液更强更显著改变。电解质溶液表现出比非电解质稀溶液更强更显著改变。电解质溶液表现出比非电解质稀溶液更强更显著改变。电解质溶液表现出比非电解质稀溶液更强更显著改变。这个更强影响可近似地用一个修正系数这个更强影响可近似地用一个修正系数这个更强影响可近似地用一个修正系数这个更强影响可近似地用一个修正系数 i i 来表示。来表示。来表示。来表示。A A2 2B or ABB or AB2 2强电解质溶液强电解质溶液强电解质溶液强电解质溶液 ABAB强电解质溶液强电解质溶液强电解质溶液强电解质溶液 弱电解质溶液弱电解质溶液弱电解质溶液弱电解质溶液 非电质溶液非电质溶液非电质溶液非电质溶液第22页1.1.纯物质相图纯物质相图纯物质相图纯物质相图4.3 4.3 相平衡相平衡相平衡相平衡基于蒸气压曲线，能够构筑纯物质相图。基于蒸气压曲线，能够构筑纯物质相图。基于蒸气压曲线，能够构筑纯物质相图。基于蒸气压曲线，能够构筑纯物质相图。1 1：水蒸气压曲线；：水蒸气压曲线；：水蒸气压曲线；：水蒸气压曲线；2 2：冰升华压曲线；：冰升华压曲线；：冰升华压曲线；：冰升华压曲线；3 3：冰熔点曲线。：冰熔点曲线。：冰熔点曲线。：冰熔点曲线。T T/K Kp p218.2218.2atmatm647.2647.2373.15373.15273.16273.161.01.0atmatm611611PaPa临界点临界点临界点临界点液态液态液态液态气气气气 态态态态固态固态固态固态沸点沸点沸点沸点凝固点凝固点凝固点凝固点273.15273.15三相点三相点三相点三相点1 12 23 3水相图水相图水相图水相图 第23页 COCO2 2三相点对应压力是三相点对应压力是三相点对应压力是三相点对应压力是518518kPakPa，所以在低于这一压力条件所以在低于这一压力条件所以在低于这一压力条件所以在低于这一压力条件下不可能存在液态下不可能存在液态下不可能存在液态下不可能存在液态COCO2 2；同时，在同时，在同时，在同时，在195195K K时，其蒸气压就到达了时，其蒸气压就到达了时，其蒸气压就到达了时，其蒸气压就到达了101101kPakPa，所以在常温下，暴露在大气中固体所以在常温下，暴露在大气中固体所以在常温下，暴露在大气中固体所以在常温下，暴露在大气中固体COCO2 2就会就会就会就会“沸腾沸腾沸腾沸腾”(即升华即升华即升华即升华)。所以，固体。所以，固体。所以，固体。所以，固体COCO2 2也俗称为干冰。也俗称为干冰。也俗称为干冰。也俗称为干冰。T T/K K临界点临界点临界点临界点液态液态液态液态三相点三相点三相点三相点气态气态气态气态固态固态固态固态p p72.972.9atmatm5.115.11atmatm1.01.0atmatm195195217217304304二氧化碳相图二氧化碳相图二氧化碳相图二氧化碳相图 第24页 混合物可由两种或两种以上单质或化合物组成。伴随混合混合物可由两种或两种以上单质或化合物组成。伴随混合混合物可由两种或两种以上单质或化合物组成。伴随混合混合物可由两种或两种以上单质或化合物组成。伴随混合物组分数增加，其相图复杂程度急剧增高。只考虑由物组分数增加，其相图复杂程度急剧增高。只考虑由物组分数增加，其相图复杂程度急剧增高。只考虑由物组分数增加，其相图复杂程度急剧增高。只考虑由A A、B B两种两种两种两种物质组成双组分混合物。与纯物质相图表示法不一样，混合物物质组成双组分混合物。与纯物质相图表示法不一样，混合物物质组成双组分混合物。与纯物质相图表示法不一样，混合物物质组成双组分混合物。与纯物质相图表示法不一样，混合物相图以温度为纵轴、以某一组分摩尔分数为横轴。在常压下，相图以温度为纵轴、以某一组分摩尔分数为横轴。在常压下，相图以温度为纵轴、以某一组分摩尔分数为横轴。在常压下，相图以温度为纵轴、以某一组分摩尔分数为横轴。在常压下，由试验测得不一样组成液体混合物沸点得到其相图上液体由试验测得不一样组成液体混合物沸点得到其相图上液体由试验测得不一样组成液体混合物沸点得到其相图上液体由试验测得不一样组成液体混合物沸点得到其相图上液体/蒸气蒸气蒸气蒸气平衡曲线，测定不一样组成液体混合物中某一固体沉淀温度得平衡曲线，测定不一样组成液体混合物中某一固体沉淀温度得平衡曲线，测定不一样组成液体混合物中某一固体沉淀温度得平衡曲线，测定不一样组成液体混合物中某一固体沉淀温度得到液到液到液到液/固平衡曲线，合而为一即可得到比较完整二元混合物相图