氣體和稀溶液,謝素原,第一節(jié) 氣體,1、理想氣體的狀態(tài)方程理想氣體：（1）忽略氣體分子自身體積（2）忽略分子間作用力理想氣體狀態(tài)方程pVnRT單位：pPa；Vm3；TK；nmol；R8.314J·mol1·K1,在STP下（p =101.325kPa, T=273.15K）n=1.0 mol時, Vm=22.414L=22.414×10-3m3,2、實際氣體的狀態(tài)方程,理想氣體： 分子不占體積 分子間無相互作用,實際氣體： 分子有體積 分子間有相互作用,低壓高溫,實際氣體的狀態(tài)方程p實(n/V)2(V實nb) nRT,混合氣體的總壓力等于各組分氣體分壓之和,分壓：各組分氣體單獨 占有整個體積時的壓強,3、道爾頓分壓定律,4、氣體的速率分布,5,分子速率分布圖,: 分子總數,: 間的分子數.,表示速率在 區(qū)間的分子數占總數的百分比 .,最概然速率,平均速率,5、氣體的能量分布,第二節(jié) 溶液溶液： 分子分散系。分散質以分子或比分子更小的質點（原子或離子）均勻地分散在分散劑中體系。 （ 氣態(tài)溶液、固態(tài)溶液、液態(tài)溶液）溶解過程： 溶質分子或離子的離散過程 溶劑化過程溶液的形成伴隨隨能量、體積、顏色的變化。,溶液：電解質溶液、非電解質溶液導電性,2.1、難揮發(fā)非電解質稀溶液的依數性稀溶液的依數性：只與溶液的濃度有關，而與溶質的本性無關。這些性質包括：蒸氣壓下降、沸點升高、凝固點下降及滲透壓等,2.1.1 蒸氣壓下降稀溶液蒸氣壓下降的實驗說明溶液的蒸氣壓小于純溶劑的蒸氣壓。,實驗測定25C時，水的飽和蒸氣壓: p (H2O) = 3167.7 Pa； 0.5 mol · kg-1 糖水的蒸氣壓則為: p (H2O) = 3135.7 Pa； 1.0 mol · kg-1 糖水的蒸氣壓為: p (H2O) = 3107.7 Pa。,結論： 溶液的蒸氣壓比純溶劑低，溶液濃度越大，蒸氣壓下降越多。,拉烏爾定律： (1887年，法國物理學家)在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質稀溶液的蒸氣壓等于純溶劑的蒸氣壓乘以溶劑的摩爾分數  p： 溶液的蒸氣壓； 純溶劑的蒸氣壓； ：溶劑的摩爾分數設溶質的摩爾分數為XAp: 純溶劑蒸氣壓與稀溶液蒸氣壓之差。,對于稀溶液，溶劑物質的量nB 遠遠大于溶質物質的量nA ，即nB nA溶液的濃度以1000g溶劑(水)中含的溶質物質的量nA為單位時, 則為溶液的質量摩爾濃度b XA = nA / nB = b/55.5,結論： 難揮發(fā)性的非電解質稀溶液，蒸氣壓下降數值只取決于溶劑的本性(K)及溶液的質量摩爾濃度b,2.1.2 沸點上升沸點： 液體的沸點是指其蒸氣壓等于外界大氣壓力時的溫度。溶液的蒸氣壓總是低于純溶劑的蒸氣壓；溶液的沸點升高Tb* 為純溶劑的沸點； Tb 為溶液的沸點Kb：溶劑沸點上升常數，決定于溶劑的本性。 與溶劑的摩爾質量、沸點、汽化熱有關。b： 溶質的質量摩爾濃度。,2.1.3 凝固點下降凝固點：在標準狀況下，純液體蒸氣壓和它的固相蒸氣壓相等時的溫度為該液體的凝固點。溶液蒸氣壓總是低于純溶劑的蒸氣壓，溶液凝固點會下降。 Kf：溶劑凝固點降低系數； b： 溶質的質量摩爾濃度。 凝固點下降原理的應用。,1.1.4 滲透壓半透膜： 可以允許溶劑分子自由通過而不允許溶質分子通過。溶液的滲透壓：由于半透膜兩邊的溶液單位體積內溶劑分子數目不同而引起稀溶液溶劑分子滲透到濃溶液中的傾向。為了阻止發(fā)生滲透所需施加的壓力，叫溶液的滲透壓。滲透壓平衡與生命過程的密切關系： 給患者輸液的濃度； 植物的生長； 人的營養(yǎng)循環(huán)。,Vant Hoff (范特霍夫) 與理想氣體方程無本質聯(lián)系。II：滲透壓； V：溶液體積； T： 溫度； n： 溶質物質的量； c：體積摩爾濃度； R：氣體常數； R = 8.315 kPa · L · mol-1 · K-1,結論： 蒸氣壓下降，沸點上升，凝固點下降，滲透壓都是難揮發(fā)的非電解質稀溶液的通性；它們只與溶劑的本性和溶液的濃度有關，而與溶質的本性無關。,例:谷氨酸分子式為COOHCH·NH2·(CH2)2COOH,取0.749g谷氨酸溶于50.0g水中，測的凝固點為-0.188 ºC,試求水溶劑的凝固點下降常數kf.解:,