内蒙古科技大学生物与化学工程学院 王震平普通化学讲义 第三章水化学与水污染 本章学习要求 了解溶液的通性 明确酸 的近代概念,酸碱的解离平衡和缓冲溶液的概念,掌握有关p 值的计算:了解配离子的解离平衡及其移动: ◆掌握沉淀与溶解平衡、溶度积规则及其有关计算: 令了解胶体的聚沉、保护及表面活性剂的结构和应用: ◆了解水体的主要污染物的来源及其危害。 3.1、溶液的通性 溶液是由溶质和溶剂组成的。由不同的溶质和水或其他溶剂组成的溶液可以 有不同的性质。例如溶液的颜色、导电能力、体积的变化等等。但是所有的溶液 都具有一些共同的性质,即通性, 溶液的通性,在这里只扼要讨论由不同的难挥发性溶质B和溶剂A组成的溶 液都 引起溶液的蒸气压下降 沸点上升和凝固点下降 以及溶液渗透压等 业上应用的干燥剂、抗凝剂、冷冻剂以及反渗透技术都与这些性质有关。下面按 溶质的不同分为非电解质溶液和电解质溶液分别讨论之。 3.1.1、非电解质溶液的通性 根据实验结果得知:难挥发的非电解质稀溶液的性质(溶液的蒸气压下降 沸点上升、凝固点下降和溶 渗透压)与 足三 溶剂中 溶解溶质 物质的 正比。此定律叫做稀溶液定律,又称为依数定律。以上性质又称为稀溶液的依数 性。(与纯溶剂比较) 令组成的标度 一溶剂A+溶质B 1.质量摩尔浓度m 1kg溶剂中所含溶质的物质的量,SI单位mol·g mB ng/w nB一溶质B的物质的量,单位为mol ,一溶剂的质量,单位为kg 2.摩尔分数(或物质的量分数):以溶液中的总物质的量除任何一物质的量,即 为该物质的摩尔分数,是单位为一的量。 设有双组分溶液,溶剂A和溶质B的物质的量分别为n,和ng,则 Hp XB= n+ngn X= =NA n+ngn总 XA +Xp=1 注意:无论有若干种物质,摩尔分数之和总是等于1。 3.1.1.1、 溶液的蒸气压下降 1、蒸气压:在一定温度下,液体及其蒸气达到相平衡时,蒸气所具有的压力
内蒙古科技大学生物与化学工程学院 王震平 普通化学讲义 1 第三章 水化学与水污染 本章学习要求: 了解溶液的通性; 明确酸碱的近代概念,酸碱的解离平衡和缓冲溶液的概念,掌握有关 pH 值的计算;了解配离子的解离平衡及其移动; 掌握沉淀与溶解平衡、溶度积规则及其有关计算; 了解胶体的聚沉、保护及表面活性剂的结构和应用; 了解水体的主要污染物的来源及其危害。 3.1、 溶液的通性 溶液是由溶质和溶剂组成的。由不同的溶质和水或其他溶剂组成的溶液可以 有不同的性质。例如溶液的颜色、导电能力、体积的变化等等。但是所有的溶液 都具有一些共同的性质,即通性。 溶液的通性,在这里只扼要讨论由不同的难挥发性溶质 B 和溶剂 A 组成的溶 液都会引起溶液的蒸气压下降、沸点上升和凝固点下降,以及溶液渗透压等。工 业上应用的干燥剂、抗凝剂、冷冻剂以及反渗透技术都与这些性质有关。下面按 溶质的不同分为非电解质溶液和电解质溶液分别讨论之。 3.1.1、 非电解质溶液的通性 根据实验结果得知:难挥发的非电解质稀溶液的性质(溶液的蒸气压下降、 沸点上升、凝固点下降和溶液渗透压)与一定量溶剂中所溶解溶质的物质的量成 正比。此定律叫做稀溶液定律,又称为依数定律。以上性质又称为稀溶液的依数 性。(与纯溶剂比较) 组成的标度 —— 溶剂 A + 溶质 B 1.质量摩尔浓度m: 1 kg 溶剂中所含溶质的物质的量,SI 单位 1 mol kg mB nB wA nB —溶质 B 的物质的量,单位为mol 。 wA —溶剂的质量,单位为kg 。 2. 摩尔分数(或物质的量分数):以溶液中的总物质的量除任何一物质的量,即 为该物 质的摩尔分数,是单位为一的量。 设有双组分溶液,溶剂 A 和溶质 B 的物质的量分别为nA和nB ,则 n总 n n n n x B A B B B n总 n n n n x A A B A A xA xB 1 注意:无论有若干种物质,摩尔分数之和总是等于 1。 3.1.1.1、 溶液的蒸气压下降 1、 蒸气压: 在一定温度下,液体及其蒸气达到相平衡时,蒸气所具有的压力
内蒙古科技大学生物与化学工程学院 王霞平普通化学讲义 称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称蒸气压。 加果扣抑一杯被体知水署干密闭的容器中,被面卜那些能量较大的分子试会 服液体分子间的引力从表面逸出,成为蒸气分 。这个过程叫儆蒸发又称为气化 蒸发是吸热过程,也是系统嫡值增大的过程。相反,蒸发出来的蒸 气分子在液 上的空间不断运动时,某些蒸气分子可能撞到液面,为液体分子所吸引而重新进 入液体中,这个过程叫做凝聚。凝聚是放热过程,同时系统的熵值减小。由于液 体在一定温度时的蒸发速率是恒定的,茨发风则开始时,露气分子不多,凝聚的球 率远小于蒸发的速率。随者蒸发的进行 蒸气浓度逐渐增大,凝聚的速率也就随 之加大 当凝聚的速率和蒸发的 到相等时,液体和它的 平衡) 态。此时,蒸气所具有的压力叫做该温度下液体的饱和蒸气压,或简称蒸气压。 以水为例,在一定温度下达到如下相平衡时: H,00)总H0(g) H2O(g)所具有的压力p(H2O)即为该温度下的蒸气压。例如100℃时, p(H20)=101.325kPa. 思考:蒸气压与温度有什么关系? 不同溶剂蒸气压不同,相同溶剂温度升高,蒸气压增大。例如: pH20.1,298K)=3167Pa pH,0,1,373K)=101.325kPa 2、 蒸气压下降:由实验可测出,若往溶剂(如水)中加入任何一种难挥发的溶质 它溶解而生 溶液时,溶剂的蒸气压力便下略 温度下,溶有难挥发 溶质B的溶液中,溶剂A的蒸气压力总是低于纯溶剂A的蒸气压力。在这里,所 谓溶液的蒸气压力实际是指溶液中溶剂的蒸气压力,(因为溶质是难挥发的,其 蒸气压可忽略不计)。同一温度下,纯溶剂蒸气压力与溶液蒸气压力之差叫做溶 的蒸气压下隆 溶液的蒸气压力比纯溶剂的要低的原因可以理解如下 :由于溶剂溶解了难挥 发的溶质后,溶剂的一部分表面或多或少地被溶质的微粒所占据,从而使得单位 时间内从溶液中蒸发出的溶剂分子数比原来从纯溶剂中蒸发出的分子数要少,也 就是使得溶剂的蒸发速率变小。纯溶剂气相与液相之间原来势均力敌的蒸发与凝 聚两个过程,在加入难挥发溶质后,由于溶剂蒸发速率的减小,使凝聚占了优势 结果使系统在较低的蒸气浓度或压力下, 溶剂的蒸气(气相)与溶剂(液相)重建平 衡。因此 三达到平衡时,难挥发溶质的溶液中溶剂的蒸 气压力低于纯溶剂的蒸 气压力。显然,溶液的浓度越大,溶液的蒸气压下降越多。 在一定温度时,难挥发的非电解质稀溶液中溶剂的蒸气压下降(△)与溶质 的摩尔分数成正比。其数学表达式为 Ap.X8 ="B n (3.1) 式中,n(B)表示溶质B的物质的量,n(®)/n表示溶质B的摩尔分数,卫,表 示纯溶剂的蒸气压 溶液的质量摩尔浓度为m,则
内蒙古科技大学生物与化学工程学院 王震平 普通化学讲义 2 称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称蒸气压。 如果把一杯液体如水置于密闭的容器中,液面上那些能量较大的分子就会克 服液体分子间的引力从表面逸出,成为蒸气分子。这个过程叫做蒸发又称为气化。 蒸发是吸热过程,也是系统熵值增大的过程。相反,蒸发出来的蒸气分子在液面 上的空间不断运动时,某些蒸气分子可能撞到液面,为液体分子所吸引而重新进 入液体中,这个过程叫做凝聚。凝聚是放热过程,同时系统的熵值减小。由于液 体在一定温度时的蒸发速率是恒定的,蒸发刚开始时,蒸气分子不多,凝聚的速 率远小于蒸发的速率。随着蒸发的进行,蒸气浓度逐渐增大,凝聚的速率也就随 之加大。当凝聚的速率和蒸发的速率达到相等时,液体和它的蒸气就处于平衡状 态。此时,蒸气所具有的压力叫做该温度下液体的饱和蒸气压,或简称蒸气压。 以水为例,在一定温度下达到如下相平衡时: H Ol H Og 2 2 蒸发 凝聚 H Og 2 所具有的压力 pH O 2 即为该温度下的蒸气压。例如 100℃时, pH O 2 =101.325kPa。 思考:蒸气压与温度有什么关系? 不同溶剂蒸气压不同,相同溶剂温度升高,蒸气压增大。例如: pH O,l,298K 2 =3167 Pa pH O,l,373K 2 =101.325kPa 2、 蒸气压下降:由实验可测出,若往溶剂(如水)中加入任何一种难挥发的溶质, 使它溶解而生成溶液时,溶剂的蒸气压力便下降。即在同一温度下,溶有难挥发 溶质 B 的溶液中,溶剂 A 的蒸气压力总是低于纯溶剂 A 的蒸气压力。在这里,所 谓溶液的蒸气压力实际是指溶液中溶剂的蒸气压力,(因为溶质是难挥发的,其 蒸气压可忽略不计)。同一温度下,纯溶剂蒸气压力与溶液蒸气压力之差叫做溶 液的蒸气压下降。 溶液的蒸气压力比纯溶剂的要低的原因可以理解如下:由于溶剂溶解了难挥 发的溶质后,溶剂的一部分表面或多或少地被溶质的微粒所占据,从而使得单位 时间内从溶液中蒸发出的溶剂分子数比原来从纯溶剂中蒸发出的分子数要少,也 就是使得溶剂的蒸发速率变小。纯溶剂气相与液相之间原来势均力敌的蒸发与凝 聚两个过程,在加入难挥发溶质后,由于溶剂蒸发速率的减小,使凝聚占了优势, 结果使系统在较低的蒸气浓度或压力下,溶剂的蒸气(气相)与溶剂(液相)重建平 衡。因此,在达到平衡时,难挥发溶质的溶液中溶剂的蒸气压力低于纯溶剂的蒸 气压力。显然,溶液的浓度越大,溶液的蒸气压下降越多。 在一定温度时,难挥发的非电解质稀溶液中溶剂的蒸气压下降(△p)与溶质 的摩尔分数成正比。其数学表达式为 n n p p x ,x B A B B (3.1) 式中,n(B)表示溶质 B 的物质的量,n(B)/n 表示溶质 B 的摩尔分数, pA表 示纯溶剂的蒸气压。 溶液的质量摩尔浓度为mB ,则
内蒙古科技大学生物与化学工程学院 王震平普通化学讲义 9A-n中n =(pM=km期 WA M 中,k为只与溶剂性质有关的常数 3 蒸气压下降的应用 定溶质分子的相对摩尔质量 设质量为wB的溶质溶于质量为”4的溶剂中,则有: Wa/Ma Ap=PA'WA/MA+Ws/Ma 干燥剂工作原理 CaCl2、NaOH、PO,等易潮解的固态物质,常用作干燥剂。因其易吸收空气 中的水分在其表面形成溶液,该溶液蒸气压较空气中水蒸气的分压小,使空气中 的水蒸气不断凝结进入溶液而达到消除空气中水蒸气的目的, 3.1.1.2、溶液的沸点上升和凝固点下降 在水与水蒸气的相平衡中,由于水的蒸发是吸热的,温度升高,K增大,水 的蒸气压力增大。表3.1中列出了 一些不同温度时水的蒸气压值。 表3.1不同温度时水和冰的蒸气压力 温度℃-20-15-1065-4-3-2-10 冰的蒸气 10816526038 402437476518583811 压/P 水的墨气 391422455490527588611 p。 温度/℃5102030406080100150200 水的蒸气873122334247381994731014751553 压/Pa 89613273325720600 注:自参老文献「31第8-1113页」 日常生活中可以看到:在严寒的冬季里,晾洗的衣服上结的冰可以逐渐消失 大地上的冰雪不经融化也可以逐渐减小乃至消失:而樟脑(萘 温下就易逐 渐挥发 这些现象都说明 体衣围的分 “也能蒸及 如 果把固体放《 密封的容 内,固体(固相)和它的蒸气(气相)之间也能达成平衡,此时固体具有一定的蒸气 压力。固体的蒸气压力也随温度的升高而增大。表3.1中也列出了一些在0℃以 下不同温度时冰及水的蒸气压力。 沸点:液体蒸气压达到外界压力(一般指101.325kP)时的温度,以 bp(bo point 表不 沸腾温度:液体蒸气压与外界压力相等时的温度。 周体表面的分子也能蒸发,具有一定的蒸气压。固体与其蒸气在密闭容器中 可达到平衡。 凝固点(熔点):液相和固相蒸气压相等时的温度一固相与液相共存时的 温度,以fp(freezing point的缩写)表示。 3
内蒙古科技大学生物与化学工程学院 王震平 普通化学讲义 3 B A B A A A A B A A B A A B B A B A k m w n ( p M ) M w n p n n p n n n p p x p 式中,k 为只与溶剂性质有关的常数。 3、 蒸气压下降的应用 测定溶质分子的相对摩尔质量 设质量为 wB 的溶质溶于质量为 wA 的溶剂中,则有: A A B B B B A W / M W / M W / M p p 干燥剂工作原理 CaCl2 、 NaOH 、P2O5等易潮解的固态物质,常用作干燥剂。因其易吸收空气 中的水分在其表面形成溶液,该溶液蒸气压较空气中水蒸气的分压小,使空气中 的水蒸气不断凝结进入溶液而达到消除空气中水蒸气的目的。 3.1.1.2、 溶液的沸点上升和凝固点下降 在水与水蒸气的相平衡中,由于水的蒸发是吸热的,温度升高,K 增大,水 的蒸气压力增大。表 3.1 中列出了一些不同温度时水的蒸气压值。 表 3.1 不同温度时水和冰的蒸气压力 日常生活中可以看到:在严寒的冬季里,晾洗的衣服上结的冰可以逐渐消失; 大地上的冰雪不经融化也可以逐渐减小乃至消失;而樟脑(萘)丸在常温下就易逐 渐挥发。这些现象都说明固体表面的分子也能蒸发。如果把固体放在密封的容器 内,固体(固相)和它的蒸气(气相)之间也能达成平衡,此时固体具有一定的蒸气 压力。固体的蒸气压力也随温度的升高而增大。表 3.1 中也列出了一些在 0℃以 下不同温度时冰及水的蒸气压力。 沸点:液体蒸气压达到外界压力 (一般指 101.325kPa)时的温度,以 bp(boiling point 的缩写)表示。 沸腾温度:液体蒸气压与外界压力相等时的温度。 固体表面的分子也能蒸发,具有一定的蒸气压。固体与其蒸气在密闭容器中 可达到平衡。 凝固点(熔点):液相和固相蒸气压相等时的温度——固相与液相共存时的 温度,以 fp(freezing point 的缩写)表示
内蒙古科技大学生物身化学工程学院 王夏平营通化堂讲义 若固相蒸气压力大于液相蒸气压力,则固相就要向液相转变,即固体熔化。 反之,若固相蒸气压力小于液相蒸气压力,则液相就要向固相转变。总之,若固 液两相的蒸气压力不等 两相就不能共有 必有 一相要向 铝转化 切可形成晶体的纯物质,在给定条件下,都有一定的凝固点和沸点。但溶 液的情况并非如此,一般由于溶质的加入会使溶剂的凝固点下降、溶液的沸点上 升。而且溶液越浓,凝固点和沸点改变越大。 这些现象是由于溶液中溶剂的蒸气压力下降所引起的。现在通过水溶液的例 子来说明这个问题 以蒸 坐标, 温度为横坐标,画出水和冰的蒸气压力曲线, 如图 3.1所示。水在正常沸点(100℃即373.15K0)时其蒸气压力恰好等于外界压力 (101.325kPa)。如果水中溶解了难挥发性的溶质,其蒸气压力就要下降。因此, 溶液中溶剂的蒸气压力曲线就低于纯水的蒸气压力曲线,在373.15K时溶液的蒸 气压力就低于101.325kP。要使溶液的蒸气压力与外界压力相等,以达到其沸 点,就必须把溶液的温度升到373.15K以上。从图3.1可见,溶液的沸点比水的 沸点高△Tp(沸点上升度数)。 从图3.1还可以看到,在273.16K时①,冰的蒸 气压力曲线和水的蒸气压力 曲线相交于一点,即此时冰的蒸气压力和水的蒸气压力相等,均为61lP。由于 溶质的加入使所形成的溶液的溶剂蒸气压力下降。这里必须注意到,溶质是溶于 水中而不溶于冰中,因此只影响水(液相)的蒸气压力,对冰(固相)的蒸气压力则 没有影响。这样在273.16冰时、溶液的蒸气压力必定低于冰的蒸气压力,冰与溶 液不能共存。 水要转化为水 液在273.16K时不能结 如果此时溶液中 放入冰,冰就会融化,在融化过程中要从系统中吸收热量,因此系统的温度就会 降低。在273.16K以下某一温度时,冰的蒸气压力曲线与溶液的溶剂蒸气压力曲 线可以相交于一点,这温度就是溶液的凝固点。它比纯水的凝固点要低△T(凝 固点下降度数)。 101325 溶液的溶剂蒸气压力下降度与溶液 △ 的浓度 可溶剂的蒸气压力下降 是溶液沸点上升和凝固点下降的根本原 冰 T 因。因此,溶液的沸点上升和凝固点下 降也必然与溶液的浓度有关。 273.1 373.151. 准辉发①的非由解质稀溶液的沸占 上升和凝固点下降与溶液的质量摩尔浓 图3.1水溶液的沸点上升和凝固点下降示意图 度(所谓质量摩尔浓度m是指在1kg溶剂中所含溶质的物质的量)成正比,可用下 列数学式表示: △Tp=kpm, (3.2) △To=kmb (3.3) 式中,k加与k分别称做溶剂的摩尔沸点上升常数和溶剂的摩尔凝周点下 降常数(单位为K·kg·o1)。表3.2中列出了几种溶剂的沸点、凝固点、k和 kp的数值 表3.2一些溶剂的摩尔沸点上升和摩尔凝固点下降常数
内蒙古科技大学生物与化学工程学院 王震平 普通化学讲义 4 若固相蒸气压力大于液相蒸气压力,则固相就要向液相转变,即固体熔化。 反之,若固相蒸气压力小于液相蒸气压力,则液相就要向固相转变。总之,若固 液两相的蒸气压力不等,两相就不能共存,必有一相要向另一相转化。 一切可形成晶体的纯物质,在给定条件下,都有一定的凝固点和沸点。但溶 液的情况并非如此,一般由于溶质的加入会使溶剂的凝固点下降、溶液的沸点上 升。而且溶液越浓,凝固点和沸点改变越大。 这些现象是由于溶液中溶剂的蒸气压力下降所引起的。现在通过水溶液的例 子来说明这个问题。 以蒸气压力为纵坐标,温度为横坐标,画出水和冰的蒸气压力曲线,如图 3.1 所示。水在正常沸点(100℃即 373.15K)时其蒸气压力恰好等于外界压力 (101.325kPa)。如果水中溶解了难挥发性的溶质,其蒸气压力就要下降。因此, 溶液中溶剂的蒸气压力曲线就低于纯水的蒸气压力曲线,在 373.15K 时溶液的蒸 气压力就低于 101.325kPa。要使溶液的蒸气压力与外界压力相等,以达到其沸 点,就必须把溶液的温度升到 373.15K 以上。从图 3.1 可见,溶液的沸点比水的 沸点高Tbp (沸点上升度数)。 从图 3.1 还可以看到,在 273.16K 时①,冰的蒸气压力曲线和水的蒸气压力 曲线相交于一点,即此时冰的蒸气压力和水的蒸气压力相等,均为 611Pa。由于 溶质的加入使所形成的溶液的溶剂蒸气压力下降。这里必须注意到,溶质是溶于 水中而不溶于冰中,因此只影响水(液相)的蒸气压力,对冰(固相)的蒸气压力则 没有影响。这样在 273.16K 时、溶液的蒸气压力必定低于冰的蒸气压力,冰与溶 液不能共存,冰要转化为水,所以溶液在 273.16K 时不能结冰。如果此时溶液中 放入冰,冰就会融化,在融化过程中要从系统中吸收热量,因此系统的温度就会 降低。在 273.16K 以下某一温度时,冰的蒸气压力曲线与溶液的溶剂蒸气压力曲 线可以相交于一点,这温度就是溶液的凝固点。它比纯水的凝固点要低Tfp (凝 固点下降度数)。 溶液的溶剂蒸气压力下降度与溶液 的浓度有关,而溶剂的蒸气压力下降又 是溶液沸点上升和凝固点下降的根本原 因。因此,溶液的沸点上升和凝固点下 降也必然与溶液的浓度有关。 难挥发①的非电解质稀溶液的沸点 上升和凝固点下降与溶液的质量摩尔浓 度(所谓质量摩尔浓度 m 是指在 1kg 溶剂中所含溶质的物质的量)成正比,可用下 列数学式表示: bp bpmb T k (3.2) fp fpmb T k (3.3) 式中, bp k 与 fp k 分别称做溶剂的摩尔沸点上升常数和溶剂的摩尔凝固点下 降常数(单位为 K·kg·mol-1 )。表 3.2 中列出了几种溶剂的沸点、凝固点、 bp k 和 fp k 的数值。 表 3.2 一些溶剂的摩尔沸点上升和摩尔凝固点下降常数
内蒙古科技大学生物与化学工程学院 王震平誉通化学讲义 溶剂 沸 g·kg·。o1- g。kg。mo11 1179 2.53m 16.6 60.100 2.5 5.53 5.12 氯仿 61.150 3.6 217.955 5.80 80.29 6.94 水100.00 0.515 0.0 1.853 在生产和科学素 溶液的 凝固点下降这 一性质得到广泛的应用。例如 汽车的散热器(水箱)的用水中,在寒冷的季节,通常加入乙二醇C,H,(OH)2使 溶液的凝固点下降而防止结冰 特点 令k,k加只与溶剂种类有关 女同种溶剂:k>kp 沸点和凝固点测定的应用: 令测定分子的相对摩尔质量 以凝固点下降应用较多:k>kp,△Tp>△Tp实验误差较小,且凝 固时有结晶析出,易于观察。 当溶质的相对摩尔质量M很大时,由于△T。太小,准确性差因此只适用 于MB较大的情况。 ◇防冻剂工作原理 上汽车水箱结冰 ,可加入甘油、乙二醇等以降低水的凝固点,避免 因结冰,体积膨胀而使水箱破裂。 令冷冻剂工作原理 工业冷冻剂如在冰水中加氯化钙固体,由于溶液中水的蒸气压小于冰的蒸气 压,使冰迅速熔化而大量吸热,使周围物质的温度降低。 食盐-冰(30gNaC1+10gH,0) -22℃ CaCl (42.5g CaCl,100g HO(s)) -55℃ 低熔合金的制备 利用固态溶液凝固点下降原理,可制备许多有很大的实用价值的合金。如 33%Pb(p.327.5℃)与67%Sn(mp.232℃)组成的焊锡,熔点为180℃,用于焊 接时不会使焊件过热,还用作保险丝。 3.1.1.3、 渗透压 渗透现象 溶剂通过半透膜进入溶液或溶剂从稀溶液通过半透膜进入浓 溶液的现象(单向扩散) 渗透必须通过一种膜来进行,这种膜上的孔只能允许溶剂的分子通过,而不 能允许溶质的分子通过,因此叫做半透膜。若被半透膜隔开的两边溶液的浓度不 等(即单位体积内溶剂的分子数不等),则可发生渗透现象。如按图3.2的装置用 半透膜把溶液和纯溶剂隔开,这时溶剂分子在单位时间内进入溶液内的数目,要 5
内蒙古科技大学生物与化学工程学院 王震平 普通化学讲义 5 在生产和科学实验中,溶液的凝固点下降这一性质得到广泛的应用。例如, 汽车的散热器(水箱)的用水中,在寒冷的季节,通常加入乙二醇 C2H4 OH 2使 溶液的凝固点下降而防止结冰。 特点: fp k , bp k 只与溶剂种类有关 同种溶剂: fp k > bp k 沸点和凝固点测定的应用: 测定分子的相对摩尔质量 以凝固点下降应用较多 ∵ fp k > bp k ,Tfp >Tbp 实验误差较小,且凝 固时有结晶析出,易于观察。 当溶质的相对摩尔质量 M B 很大时,由于Tfp 太小,准确性差 因此只适用 于 M B 较大的情况。 防冻剂工作原理 冬天为防止汽车水箱结冰,可加入甘油、乙二醇等以降低水的凝固点,避免 因结冰,体积膨胀而使水箱破裂。 冷冻剂工作原理 工业冷冻剂如在冰水中加氯化钙固体,由于溶液中水的蒸气压小于冰的蒸气 压,使冰迅速熔化而大量吸热,使周围物质的温度降低。 食盐-冰 (30g NaCl + 100g H Os 2 ) -22℃ CaCl2 -冰(42.5g CaCl2 + 100g H Os 2 ) -55℃ 低熔合金的制备 利用固态溶液凝固点下降原理,可制备许多有很大的实用价值的合金。如 33% Pb (mp.327.5℃)与 67% Sn (mp.232℃)组成的焊锡,熔点为 180℃,用于焊 接时不会使焊件过热,还用作保险丝。 3.1.1.3、 渗透压 渗透现象——溶剂通过半透膜进入溶液或溶剂从稀溶液通过半透膜进入浓 溶液的现象(单向扩散) 渗透必须通过一种膜来进行,这种膜上的孔只能允许溶剂的分子通过,而不 能允许溶质的分子通过,因此叫做半透膜。若被半透膜隔开的两边溶液的浓度不 等(即单位体积内溶剂的分子数不等),则可发生渗透现象。如按图 3.2 的装置用 半透膜把溶液和纯溶剂隔开,这时溶剂分子在单位时间内进入溶液内的数目,要