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任务三
非电解质稀溶液的依数性
《项目二》
目录 Contents
01
溶液的蒸气压下降
02
溶液的沸点升高及凝固点降低
稀溶液的依数性
溶液的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高和渗透压等性质与溶质的本性无关，而主要取决于溶质粒子的相对含量，在稀溶液中呈现出一定的规律性，称之为稀溶液的依数性，又称为稀溶液的通性。
一、 溶液的蒸气压下降
(一) 纯溶剂蒸汽压
一定温度下，V蒸发=V凝聚时，此时水面上的蒸气压po
称为该温度下的饱和蒸气压，简称蒸气压。蒸气压以符号p＊表示，其单位为Pa或kPa。
一、 溶液的蒸气压下降
液体蒸气压的大小与液体的本性和温度有关，在相同温度下不同液体的蒸气压不同，如293.15 K时，水的蒸气压是2.34 kPa，乙醚是57.6 kPa。
同一液体的蒸气压随温度的升高而逐渐增大。
T(K) 273.15 283.15 293.15 303.15 313.15 333.15 353.15 363.15 373.15
p(kPa) 0.611 1.23 2.34 4.25 7.38 19.9 47.4 70.1 101.3
不同温度下水的蒸气压
一、 溶液的蒸气压下降
(二) 难挥发非电解质稀溶液的蒸气压
在单位时间内溶液表面蒸发的溶剂分子数目要小于纯溶剂蒸发的分子数目。
一、 溶液的蒸气压下降
（三）溶液的蒸气压下降
达到蒸发与凝聚平衡时，溶液的蒸气压比纯溶剂的蒸气压低。这种现象称为溶液的蒸气压下降。
一、 溶液的蒸气压下降
溶液的浓度越大，其蒸气压下降则越多。溶液的蒸气压下降与浓度间究竟存在什么关系呢？
1887年法国物理学家F. M. Raoult研究难挥发非电解质稀溶液的行为时发现，在一定温度下，稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶剂的摩尔分数，具体表示为：
式中：p为稀溶液的蒸气压，p＊为纯溶剂的蒸气压，单位为 kPa。
p=p＊x(A）
一、 溶液的蒸气压下降
若稀溶液中仅含有一种溶质B，则有
式中：Δp为稀溶液的蒸气压下降值，单位为 kPa。
上式表明，在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降值与溶质的摩尔分数成正比，而与溶质的本性无关。此规律称为拉乌尔定律。
p=p＊[1-x(B）]=p＊-p＊x(B）
因此 p＊-p=Δp=p＊x(B）
二、 溶液的沸点升高和凝固点降低
（一）溶液的沸点升高
1.液体的沸点
液体的蒸气压等于外界大气压时的温度称为该液体的沸点。
外界大气压等于101.3 kPa时的沸点称为正常沸点或标准沸点。
二、 溶液的沸点升高和凝固点降低
2.溶液的沸点升高
纯水在101.3 kPa时的沸点为373.15 K。若在纯水中加入一种难挥发的非电解质溶质，此时形成溶液的蒸气压在373.15 K时小于101.3 kPa，所以水溶液在373.15 K时不能沸腾。只有当溶液的蒸气压等于101.3 kPa时，溶液才能沸腾。而液体的蒸气压随温度升高而逐渐增大，因此，只有继续升高温度使溶液的蒸气压达到101.3 kPa时，溶液才能沸腾。
因此，难挥发非电解质稀溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。
这种现象称为溶液的沸点升高。
二、 溶液的沸点升高和凝固点降低
溶液的沸点升高
二、 溶液的沸点升高和凝固点降低
难挥发非电解质稀溶液的沸点升高值与溶液的质量摩尔浓度之间存在如下定量关系：
式中：ΔTb是溶液的沸点升高值，单位为 K；Tb和Tb0分别是溶液和纯溶剂的沸点，单位为 K；Kb是溶剂的摩尔沸点升高常数，单位为K·kg/mol。
难挥发非电解质稀溶液的沸点升高值与溶质的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。
二、 溶液的沸点升高和凝固点降低
（二）溶液的凝固点降低
1.液体的凝固点
在一定的外界压力下，该物质的液相和固相具有相同的蒸气压且能平衡共存时的温度称为液体的凝固点。
若液-固两相蒸气压不等，则蒸气压较高的一相将向蒸气压较小的一相转化。
二、 溶液的沸点升高和凝固点降低
2.溶液的凝固点降低
难挥发非电解质稀溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点，这种现象称为稀溶液的凝固点降低。
难挥发非电解质稀溶液的凝固点下降值与溶质的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。即：
式中：ΔTf是溶液凝固点降低值，单位为 K；Tf和Tf0分别是溶液和纯溶剂的凝固点，单位为 K；Kf是溶剂的摩尔凝固点下降常数，单位为 K·kg/mol。
二、 溶液的沸点升高和凝固点降低
利用溶液的沸点升高和凝固点降低均可以测定未知溶质的摩尔，具体公式如下：
二、 溶液的沸点升高和凝固点降低
多数溶剂的摩尔凝固点降低常数大于摩尔沸点升高常数，因此对于相同质量摩尔浓度的难挥发非电解质稀溶液，其测定的凝固点降低值大于沸点升高值，因此，凝固点降低法灵敏度较高，实验误差相对较小。
此外，该法测定过程中有晶体析出，现象明显，容易观察。同时在低温下稀溶液的质量摩尔浓度基本不变，测定也不易引起生物样品的变性或破坏。
所以，凝固点降低法在医药学和生命科学实验中应用更加广泛。

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