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文檔簡介

1、高中化學奧林匹克競賽輔導講座第二講-溶液表表3-1 3-1 分散系銨分散質粒子的大小分類分散系銨分散質粒子的大小分類分散系類型分散系類型分散質分散質粒子直粒子直徑徑 / nm分散質分散質主要性質主要性質實例實例分散系分散系分散質分散質分散分散劑劑分子分散系分子分散系(溶液)(溶液)1小分子、小分子、離子或原離子或原子子均相均相*,穩定,擴散快,穩定,擴散快,顆粒能透過半透膜顆粒能透過半透膜糖水糖水糖糖水水膠體膠體分散分散系系高分高分子溶子溶液液1100大分子大分子均相,穩定擴散慢,顆均相,穩定擴散慢,顆粒不能透過半透膜粒不能透過半透膜血液血液蛋白質蛋白質水水溶膠溶膠1100分子的小分子的小聚集

2、體聚集體多相,較穩定,擴散慢,多相,較穩定,擴散慢,顆粒不能透過半透膜顆粒不能透過半透膜Fe(OH)3膠體膠體Fe(OH)3n水水粗分散系粗分散系(濁液)(濁液)100分子的大分子的大聚集體聚集體多相,不穩定,擴散很多相,不穩定,擴散很慢,顆粒不能透過半透慢,顆粒不能透過半透膜膜泥水泥水泥土泥土水水*在體系中物理性質和化學性質完全相同的一部分稱在體系中物理性質和化學性質完全相同的一部分稱相相。膠體中膠粒的雙電層的結構:膠體中膠粒的雙電層的結構: 在在AgNO3溶液中溶液中加入少量的加入少量的KI溶液溶液得到的膠體粒子帶得到的膠體粒子帶正電荷。正電荷。 膠體粒子膠體粒子 可滑動面可滑動面AgIm

3、nAg+(n-x)NO3 x+ xNO3 膠核膠核 膠團膠團膠核膠粒膠團 膠團的圖示式:吸附層吸附層擴散層擴散層膠體的性質膠體的性質1 1、膠體的丁達爾現象、膠體的丁達爾現象 2 2、滲析、滲析 3 3、布朗運動、布朗運動 4 4、電泳現象、電泳現象 5 5、膠體的聚沉、膠體的聚沉丁達爾現象丁達爾現象光散射現象 當光束通過分散系統時,一部分自由地通過,當光束通過分散系統時,一部分自由地通過,一部分被吸收、反射或散射。可見光的波長約在一部分被吸收、反射或散射。可見光的波長約在400700 nm之間。之間。 (1)當光束通過)當光束通過粗分散系統粗分散系統,由于粒子大于入射,由于粒子大于入射光的波

4、長,主要發生光的波長,主要發生反射反射,使系統呈現混濁。,使系統呈現混濁。 (2)當光束通過)當光束通過膠體溶液膠體溶液,由于膠粒直徑小于可,由于膠粒直徑小于可見光波長,主要發生見光波長,主要發生散射散射,可以看見乳白色的光柱。,可以看見乳白色的光柱。 (3)當光束通過)當光束通過分子溶液分子溶液,由于溶液十分均勻,散,由于溶液十分均勻,散射光因相互干涉而完全抵消,射光因相互干涉而完全抵消,看不見散射光看不見散射光。二、溶解度和飽和溶液二、溶解度和飽和溶液1、溶解度、溶解度氣體氣體的溶解度是的溶解度是體積比體積比。如氨氣的溶解度為。如氨氣的溶解度為(1:700)。氣體的溶解度受溫度和壓強的)。

5、氣體的溶解度受溫度和壓強的影響較大。一般溫度越高、壓強越小氣體的溶影響較大。一般溫度越高、壓強越小氣體的溶解度越小。反之越大。解度越小。反之越大。在一定溫度下的飽和溶液中,在一定量溶劑中在一定溫度下的飽和溶液中,在一定量溶劑中溶解溶質的質量,叫做該物質在該溫度下的溶溶解溶質的質量,叫做該物質在該溫度下的溶解度。解度。易溶易溶于水的固體的溶解度用于水的固體的溶解度用100 g水中水中溶解溶質的質量溶解溶質的質量S(g)表示。表示。一定溫度下,一定溫度下,難溶難溶物質飽和溶液的物質飽和溶液的“物質的量物質的量”濃度也常用來表示難溶物質的溶解度。例如濃度也常用來表示難溶物質的溶解度。例如298 K氯

6、化銀的溶解度為氯化銀的溶解度為110-5 molL-1。2、飽和溶液、飽和溶液 在一定溫度下,未溶解的溶質跟已溶解的在一定溫度下,未溶解的溶質跟已溶解的溶質達到溶解平衡狀態時的溶液稱為溶質達到溶解平衡狀態時的溶液稱為飽和飽和溶液。溶液。3、溶解度與溫度、溶解度與溫度大多數固體物質大多數固體物質的溶解度隨溫度的的溶解度隨溫度的升高而升高而增大。氣體物質增大。氣體物質的溶解度隨著溫度的溶解度隨著溫度的升的升高而減小。高而減小。【例【例1】在某溫度下,當蔗糖的溶解達成平衡】在某溫度下,當蔗糖的溶解達成平衡后,杯底還剩有大量蔗糖,試分析這種溶液后,杯底還剩有大量蔗糖,試分析這種溶液是否為是否為過飽和溶

7、液過飽和溶液?4、溶解度與壓強、溶解度與壓強 固體或液體溶質的溶解度受壓力的影響很小。固體或液體溶質的溶解度受壓力的影響很小。氣體氣體溶溶質的溶解度受壓力影響很大。質的溶解度受壓力影響很大。,“在溫度不變時,氣體的溶解在溫度不變時,氣體的溶解度和它的分壓在一定范圍內成正比度和它的分壓在一定范圍內成正比”,這個定律叫,這個定律叫 亨利(亨利(Henry)定律:)定律: 其數學表達式是:其數學表達式是:Cg = Kgpg (3-1)式中式中pg為液面上該氣體的分壓,為液面上該氣體的分壓,Cg為某氣體在液體中的溶為某氣體在液體中的溶解度(其單位可用解度(其單位可用gL-1、L(g)L(水水)-1 、

8、molL-1表表示),示),Kg稱為亨利常數。像稱為亨利常數。像HClHCl、NHNH3 3 、NONO2 2 等不符合公等不符合公式。式。 應用應用:高壓灌裝碳酸飲料:高壓灌裝碳酸飲料5、溶解平衡、溶解平衡 任何難溶的電解質在水中總是或多任何難溶的電解質在水中總是或多或少地溶解,絕對不溶的物質是不或少地溶解,絕對不溶的物質是不存在的。對于難溶或微溶于水的物存在的。對于難溶或微溶于水的物質,在一定條件下,當溶解與結晶質,在一定條件下,當溶解與結晶的速率相等,便建立了固體和溶液的速率相等,便建立了固體和溶液中離子之間的動態平衡,簡稱中離子之間的動態平衡,簡稱溶解溶解平衡平衡。三、溶液組分含量的表

9、示方法三、溶液組分含量的表示方法 有很多方法表示溶液的組成,化學上常用有很多方法表示溶液的組成,化學上常用物質的量濃度、質量摩爾濃度、摩爾分數、物質的量濃度、質量摩爾濃度、摩爾分數、質量分數等表示。質量分數等表示。1、物質的量濃度又叫、物質的量濃度又叫“體積摩爾濃度體積摩爾濃度” 在國際單位制中,溶液的濃度用物質的量在國際單位制中,溶液的濃度用物質的量濃度(簡稱濃度)表示。其定義為:溶液濃度(簡稱濃度)表示。其定義為:溶液中所含溶質中所含溶質B的物質的量除以溶液的體積,的物質的量除以溶液的體積,用符號用符號c 表示。表示。c = = (3-11)VnBVMmBB三、溶液組分含量的表示方法三、溶

10、液組分含量的表示方法2、質量物質的量濃度又叫、質量物質的量濃度又叫“質量摩爾濃度質量摩爾濃度”用用1kg溶劑溶劑A中所含溶質中所含溶質B的物質的量表示的的物質的量表示的濃度稱為質量摩爾濃度,用濃度稱為質量摩爾濃度,用mB 表示,單位表示,單位為為molkg-1,即:,即: mB = = (3-13)ABmnABBmMm三、溶液組分含量的表示方法三、溶液組分含量的表示方法3、物質的量分數又叫、物質的量分數又叫“摩爾分數摩爾分數”溶液中某一組分溶液中某一組分B的物質的量(的物質的量(nB )占)占全部全部溶液的物質的量(溶液的物質的量(n)的分數,稱為)的分數,稱為B的摩的摩爾分數,記為爾分數,記

11、為xB 。 xB = (2-14)若溶液由若溶液由A和和B兩種組分組成,溶質兩種組分組成,溶質A和和B的的物質的量分別為物質的量分別為nA 和和nB ,則:,則: xA = ;xB = ;很顯然很顯然 xA + xB = 1nnBBAAnnnBABnnn三、溶液組分含量的表示方法三、溶液組分含量的表示方法4、質量分數、質量分數溶質溶質A的質量占溶液總質量的分數稱為溶質的質量占溶液總質量的分數稱為溶質A的質量分數,符號為的質量分數,符號為wA,即,即 wA = (2-15)注意:注意: (1)用百分數表示時,稱作質量百分數。)用百分數表示時,稱作質量百分數。 (2)質量分數是一個無量綱的量。)質

12、量分數是一個無量綱的量。mmA三、溶液組分含量的表示方法三、溶液組分含量的表示方法它們之間的換算關系:它們之間的換算關系:1、w = S(S+100) ; 2、 c = (1000w) MA ;3、 mB = 10 S / M1、稀溶液的依數性、稀溶液的依數性 依數性:僅依賴于溶質的依數性:僅依賴于溶質的分子數目分子數目而而與與溶質本性溶質本性無關的一些性質。無關的一些性質。 稀溶液的某些性質主要取決于其中所稀溶液的某些性質主要取決于其中所含溶質粒子的數目,而與溶質本身的性含溶質粒子的數目,而與溶質本身的性質無關,這些性質稱為依數性。稀溶液質無關,這些性質稱為依數性。稀溶液的依數性包括溶液的的

13、依數性包括溶液的蒸氣壓下降、沸點蒸氣壓下降、沸點升高、凝固點降低和和滲透壓升高、凝固點降低和和滲透壓。四、溶液的性質四、溶液的性質四、溶液的性質四、溶液的性質(1)溶液的蒸氣壓下降)溶液的蒸氣壓下降19世紀世紀80年代拉烏爾(年代拉烏爾(Raoult)研究了幾十種)研究了幾十種溶液的蒸氣壓與溫度的關系,發現:在一定溫溶液的蒸氣壓與溫度的關系,發現:在一定溫度下,難揮發的非電解質溶液的蒸氣壓度下,難揮發的非電解質溶液的蒸氣壓p等于等于純溶劑蒸氣壓純溶劑蒸氣壓p 與溶劑的物質的量分數與溶劑的物質的量分數xA 的的乘積,即:乘積,即: p = p xA (3-2) 這就是這就是拉烏爾定律拉烏爾定律。

14、0A0A由于溶質的物質的量分數由于溶質的物質的量分數xB 與與xA之和應之和應等于等于1,因此,因此p = p xA 式可作如下變式可作如下變換:換:p = p (1xB )p p = p xB p = p xB (3-3)0A0A0A0A0A對于稀溶液而言,對于稀溶液而言,nAnB,nA + nB nA , p = p 用質量摩爾度用質量摩爾度m B 表示,上式變為:表示,上式變為:p p = KmB (3-4)式中式中K = p M/1000,M 是溶劑的摩爾質量。是溶劑的摩爾質量。(3-3)(3-4)是)是拉烏爾定律的一種表達形式拉烏爾定律的一種表達形式。0AABnn0A0AMmB/10

15、00四、溶液的性質四、溶液的性質(2)液體的沸點升高)液體的沸點升高 液體的蒸氣壓隨溫度升高而增液體的蒸氣壓隨溫度升高而增加,當蒸氣壓等于外界壓力加,當蒸氣壓等于外界壓力時,液體就沸騰,這個溫度時,液體就沸騰,這個溫度就是液體的沸點(就是液體的沸點(T )。因)。因溶液的蒸氣壓低于純溶劑,溶液的蒸氣壓低于純溶劑,所以在所以在T 時,溶液的蒸氣時,溶液的蒸氣壓小于外壓。當溫度繼續升壓小于外壓。當溫度繼續升高到高到Tb 時,溶液的蒸氣壓才時,溶液的蒸氣壓才等于外壓,此時溶液沸騰。等于外壓,此時溶液沸騰。T Tb圖圖2-12-1溶液的沸點升高溶液的沸點升高溫度溫度溶液溶液純溶劑純溶劑蒸氣壓蒸氣壓10

16、1.3kPa0b0b0b(2)液體的沸點升高)液體的沸點升高即:即: T KbmB (3-5) 式中式中Kb 是溶劑的摩爾沸點升高常數是溶劑的摩爾沸點升高常數,mB是溶質的質是溶質的質量摩爾濃度量摩爾濃度。不同溶劑的不同溶劑的Kb 值不同(見書上表)。值不同(見書上表)。注意注意:僅適用僅適用于稀溶液;于稀溶液;溶質為非揮發性的。溶質為非揮發性的。應用:應用:利用沸點升高,可以測定溶質的分子量。在實利用沸點升高,可以測定溶質的分子量。在實驗工作中常常利用沸點升高現象用較濃的鹽溶液來驗工作中常常利用沸點升高現象用較濃的鹽溶液來做高溫熱浴劑。做高溫熱浴劑。四、溶液的性質四、溶液的性質(3)溶液的凝

17、固點降低)溶液的凝固點降低 Tf Kf mB (3-6) 式中式中Kf 是溶劑的摩爾凝固點降低常數。是溶劑的摩爾凝固點降低常數。mB是溶質的質量摩爾濃度是溶質的質量摩爾濃度。 不同溶劑的不同溶劑的Kf 值不同(見書上表)。值不同(見書上表)。注意:注意:僅適用于稀溶液;僅適用于稀溶液;溶質可為揮發溶質可為揮發性的;性的;析出的固體為固態純溶劑。析出的固體為固態純溶劑。 應用:應用:測定溶質的測定溶質的分子量分子量,并且準確度優于沸,并且準確度優于沸點升高法。這是由于同一溶劑的點升高法。這是由于同一溶劑的Kf 比比Kb 大,大,實驗誤差相應較小,而且在凝固點時,溶液中實驗誤差相應較小,而且在凝固

18、點時,溶液中有晶體析出,現象明顯,容易觀察,因此利用有晶體析出,現象明顯,容易觀察,因此利用凝固點降低測定分子量凝固點降低測定分子量的方法應用很廣。此外,的方法應用很廣。此外,溶液的凝固點降低在生產、科研方面也有廣泛溶液的凝固點降低在生產、科研方面也有廣泛應用。例如在嚴寒的冬天,汽車散熱水箱中加應用。例如在嚴寒的冬天,汽車散熱水箱中加入甘油或乙二醇等物質,可以入甘油或乙二醇等物質,可以防止水結冰防止水結冰;食;食鹽和冰的混合物作鹽和冰的混合物作冷凍劑冷凍劑,可獲得,可獲得22.4的的低溫。低溫。表表3-2 常用溶劑的常用溶劑的Kf 和和Kb 溶劑溶劑T /KKf /(Kkgmol-1)T /K

19、Kb /(Kkgmol-1) 水水273.01.863730.512苯苯278.55.10353.152.53環己烷環己烷279.520.20354.02.79乙酸乙酸290.03.90391.02.93氯仿氯仿333.193.63萘萘353.06.90491.05.80樟腦樟腦451.040.00481.05.950ff0bb(4)溶液的滲透壓)溶液的滲透壓 如圖如圖3-2所示,用一種能夠讓所示,用一種能夠讓溶劑分溶劑分子通過而不讓溶質分子通過的半透子通過而不讓溶質分子通過的半透膜膜(如膠棉、硝酸纖維素膜、動植(如膠棉、硝酸纖維素膜、動植物膜組織等)把純水和蔗糖溶液隔物膜組織等)把純水和蔗糖

20、溶液隔開,這時由于膜內外水的濃度不同,開,這時由于膜內外水的濃度不同,因此單位時間內純水透過半透膜而因此單位時間內純水透過半透膜而進入蔗糖溶液的水分子數比從蔗糖進入蔗糖溶液的水分子數比從蔗糖水溶液透過半透膜而進入純水的水水溶液透過半透膜而進入純水的水分子數多,從表觀看來,只是水透分子數多,從表觀看來,只是水透過半透膜而進入蔗糖溶液。這種讓過半透膜而進入蔗糖溶液。這種讓溶劑分子通過半透膜的單方向的擴溶劑分子通過半透膜的單方向的擴散過程,稱為滲透。散過程,稱為滲透。半透膜半透膜糖水糖水圖圖3-23-2溶液的滲透壓溶液的滲透壓 由于滲透作用,蔗糖溶液的體積逐漸增大,由于滲透作用,蔗糖溶液的體積逐漸增

21、大,垂直的細玻璃管中液面上升,因而靜水壓垂直的細玻璃管中液面上升,因而靜水壓隨之增加,這樣單位時間內水分子從溶液隨之增加,這樣單位時間內水分子從溶液進入純水的個數也就增加。當靜水壓達到進入純水的個數也就增加。當靜水壓達到一定數值時,單位時間內,水分子從兩個一定數值時,單位時間內,水分子從兩個方向穿過半透膜的數目彼此相等,這時體方向穿過半透膜的數目彼此相等,這時體系達到滲透平衡,玻璃管內的液面停止上系達到滲透平衡,玻璃管內的液面停止上升,滲透過程即告終止。這種升,滲透過程即告終止。這種剛剛足以阻剛剛足以阻止發生滲透過程所外加的壓力叫做溶液的止發生滲透過程所外加的壓力叫做溶液的滲透壓。滲透壓。 1

22、9世紀世紀80年代,范特荷甫對當時的實年代,范特荷甫對當時的實驗數據進行歸納比較后發現,稀溶液的驗數據進行歸納比較后發現,稀溶液的滲透壓與濃度、溫度的關系,與理想氣滲透壓與濃度、溫度的關系,與理想氣體狀態方程相似,可表示為:體狀態方程相似,可表示為: = RT (3-8)式中式中是溶液的滲透壓,是溶液的滲透壓,V 是溶液體積,是溶液體積,n是溶質的物質的量,是溶質的物質的量,R 是氣體常數,是氣體常數,T是是絕對溫度。絕對溫度。Vn 應用:應用:動植物體都要通過細胞膜產生的滲透動植物體都要通過細胞膜產生的滲透作用,以吸收水分和養料。人體的體液、血液、作用,以吸收水分和養料。人體的體液、血液、組

23、織等都有一定的滲透壓。對人體進行靜脈注組織等都有一定的滲透壓。對人體進行靜脈注射時,必須使用與人體體液滲透壓相等的等滲射時,必須使用與人體體液滲透壓相等的等滲溶液,如臨床常用的溶液,如臨床常用的0.9 %的生理鹽水和的生理鹽水和5 %的葡萄糖溶液。否則將引起血球膨脹(水向細的葡萄糖溶液。否則將引起血球膨脹(水向細胞內滲透)或萎縮(水向細胞外滲透)而產生胞內滲透)或萎縮(水向細胞外滲透)而產生嚴重后果。同樣道理,如果土壤溶液的滲透壓嚴重后果。同樣道理,如果土壤溶液的滲透壓高于植物細胞液的滲透壓,將導致植物枯死,高于植物細胞液的滲透壓,將導致植物枯死,所以不能使用過濃的肥料。所以不能使用過濃的肥料

24、。化學上利用化學上利用滲透滲透作用來分離溶液中的雜作用來分離溶液中的雜質,測定高分子物質的質,測定高分子物質的分子量分子量。注意:注意:非電解質稀溶液的非電解質稀溶液的p,Tb ,Tf 以及以及的實驗值與計算值基本相符,但電解質溶液的實的實驗值與計算值基本相符,但電解質溶液的實驗值與計算值差別相當大。阿累尼烏斯認為,這驗值與計算值差別相當大。阿累尼烏斯認為,這是由于電解質在溶液中發生了電離的結果。有些是由于電解質在溶液中發生了電離的結果。有些電解質(如醋酸、氨水、氯化汞等)電離度很小,電解質(如醋酸、氨水、氯化汞等)電離度很小,稱為弱電解質;有些電解質(如鹽酸、氫氧化鈉、稱為弱電解質;有些電解

25、質(如鹽酸、氫氧化鈉、氯化鉀等)的電離度相當大,稱為強電解質。現氯化鉀等)的電離度相當大,稱為強電解質。現代的強電解質溶液理論認為,強電解質在水溶液代的強電解質溶液理論認為,強電解質在水溶液中是完全電離的,但由于離子間存在著相互作用,中是完全電離的,但由于離子間存在著相互作用,離子的行動并不完全自由,所以實際測定的離子的行動并不完全自由,所以實際測定的“表表觀觀”電離度并不是電離度并不是100 %。【例【例2】已知某不揮發性物質的水溶液的沸點】已知某不揮發性物質的水溶液的沸點是是100.39,在,在18 101 kPa下,將下,將3.00 L空氣緩慢地通過此溶液時,將帶走水多少克?空氣緩慢地通

26、過此溶液時,將帶走水多少克?(已知水的摩爾沸點升高常數(已知水的摩爾沸點升高常數Kb = 0.52)分析:分析:根據稀溶液定律公式求得溶液質量摩根據稀溶液定律公式求得溶液質量摩爾濃度爾濃度b。根據根據18時水的飽和蒸氣壓求得溶液的蒸氣時水的飽和蒸氣壓求得溶液的蒸氣壓。壓。(查表知查表知18時水的飽和蒸氣為時水的飽和蒸氣為2.06kPa)將水的蒸氣壓按理想氣體處理,根據氣態方將水的蒸氣壓按理想氣體處理,根據氣態方程式求得。程式求得。解:根據稀溶液定律解:根據稀溶液定律Tb = Kb b b = Tb =100.39100.00 = 0.39 b = = 0.75查表得查表得18時水的飽和蒸氣壓時

27、水的飽和蒸氣壓p0 = 2.06 kPa,則溶,則溶液的蒸氣壓為:液的蒸氣壓為: p = po po = 0.98672.06 k Pa =2.03 k Pa如將此水蒸氣按理想氣體處理,忽略水蒸氣所增加如將此水蒸氣按理想氣體處理,忽略水蒸氣所增加的體積(精確計算時不可忽略),則根據氣態方的體積(精確計算時不可忽略),則根據氣態方程式得:程式得: m = = = 0.0453 gbbKT52. 039. 0m)02.18/1000(02.18/100075. 049.5549.55RTpVMg29131. 8181000. 31003. 2332、分配定律:、分配定律: 在一定溫度下,一種溶質分

28、配在互不相溶在一定溫度下,一種溶質分配在互不相溶的兩種溶劑中的濃度比值是一個常數,這的兩種溶劑中的濃度比值是一個常數,這個規律就稱為個規律就稱為分配定律分配定律,其數學表達式為:,其數學表達式為: K = c /c (3-9)式中式中K為分配系數為分配系數;c 為該溶質在溶劑為該溶質在溶劑中的中的濃度;濃度;c 為該溶質在溶劑為該溶質在溶劑 中的濃度。中的濃度。應用:萃取分離應用:萃取分離萃取百分率萃取百分率:物質被萃取到有機相中的比率。 E = 被萃取物質的總量的總量被萃取物質在有機相中100% 解:解:K = = m1 = mo( ) 第二次萃取后:第二次萃取后: K = m2 = m1(

29、 )= mo( )2 式中式中K為分配系數;為分配系數;cw 為溶質為溶質A在水溶液中的在水溶液中的濃度,濃度,co 為溶質為溶質A在萃取溶劑中的濃度。在萃取溶劑中的濃度。0KVVVWWwoccwo【例【例2】設有】設有Vw(mL)溶液內含有被萃取物質溶液內含有被萃取物質mo (g),每次用每次用Vo (mL)溶劑萃取,溶劑萃取,n次后,水相中剩余被萃取次后,水相中剩余被萃取物質的質量物質的質量mn為多少克?為多少克?wooVmVmm/ )(110KVVVWWwoVmVmm/ )(2210KVVVWW【例【例3】若某溶質在水和一有機溶劑中的分配】若某溶質在水和一有機溶劑中的分配常數為常數為K

30、一次萃取后,溶質在有機溶劑和一次萃取后,溶質在有機溶劑和水中的濃度(水中的濃度(g/L)之比)之比。求證:。求證:(1)用與水溶液等體積的該有機溶劑進行一)用與水溶液等體積的該有機溶劑進行一次萃取后,溶質在水溶液中的殘留量為原次萃取后,溶質在水溶液中的殘留量為原質量的質量的 ;(;(2)用相當于水溶液體積)用相當于水溶液體積的的1/10 的該有機溶質進行的該有機溶質進行10次萃取后,溶次萃取后,溶質在水溶液中的殘留量為原質量的質在水溶液中的殘留量為原質量的( )10K1010K11假設:有機相的體積為假設:有機相的體積為Vo(L);水相的體積);水相的體積為為Vw (L);萃取前溶質的質量為)

31、;萃取前溶質的質量為m0(g););一次萃取后溶質在水相中的質量為一次萃取后溶質在水相中的質量為m1 (g););分配常數為分配常數為K【例【例4】有每毫升含碘】有每毫升含碘1 mg的水溶液的水溶液10 mL,若用,若用6 mL CCl4一次萃取此水溶液中的碘,問水溶液中一次萃取此水溶液中的碘,問水溶液中剩余多少碘?若將剩余多少碘?若將6 mL CCl4分成三次萃取,每分成三次萃取,每次用次用2 mL CCl4,最后水溶液中剩余多少碘?哪,最后水溶液中剩余多少碘?哪個方法好?(已知個方法好?(已知K為為85)解:溶液中碘的含量為:解:溶液中碘的含量為:m = 110 =10 mg用用6 mL

32、CCl4一次萃取后水相中碘的剩余量為:一次萃取后水相中碘的剩余量為:ma = m = 10 0.19 mgaVVk0111068511若每次萃取用若每次萃取用2 mL CCl4(相當于水相體積的(相當于水相體積的 進行三次進行三次萃取,則水相中碘的剩余量應為:萃取,則水相中碘的剩余量應為:ma (3)= m ( )3 = 10 ( )3 0.0017 mg顯然后一種方法比前一種方法的萃取效果要好,后者顯然后一種方法比前一種方法的萃取效果要好,后者碘在水相中的剩余量為前者的碘在水相中的剩余量為前者的 。K55K551121少少量量多多次次三、溶液的性質三、溶液的性質3、溶解度原理(相似相溶原理)

33、、溶解度原理(相似相溶原理)“相似相似”是指溶質與溶劑在結構或極性上相似,因此分子是指溶質與溶劑在結構或極性上相似,因此分子間作用力的類型和大小也基本相同;間作用力的類型和大小也基本相同;“相溶相溶”是指彼此是指彼此互溶。也就是說,極性分子易溶于極性溶劑(如水),互溶。也就是說,極性分子易溶于極性溶劑(如水),而弱極性或非極性分子易溶于弱極性或非極性溶劑(如而弱極性或非極性分子易溶于弱極性或非極性溶劑(如有機溶劑氯仿、四氯化碳等)。在固體溶質中,大多數有機溶劑氯仿、四氯化碳等)。在固體溶質中,大多數離子化合物在水中的溶解度較大,非極性分子如固態離子化合物在水中的溶解度較大,非極性分子如固態I2

34、難溶于水而易溶于弱極性或非極性的有機溶劑(如四氯難溶于水而易溶于弱極性或非極性的有機溶劑(如四氯化碳)中。另外,固態物質的熔點對其在液體溶劑中的化碳)中。另外,固態物質的熔點對其在液體溶劑中的溶解度也有一定的影響,一般結構相似的固體化合物在溶解度也有一定的影響,一般結構相似的固體化合物在同一溶劑中低熔點的固體將比高熔點固體易溶解。同一溶劑中低熔點的固體將比高熔點固體易溶解。溫度溫度/010203040506070Na2CrO4(g/100g H2O)31.70 50.17 88.70 88.70 95.96104114.6 123.0【例【例5】Na2CrO4在不同溫度下的溶解度見下在不同溫度

35、下的溶解度見下表。現有表。現有100 g 60時時Na2CrO4飽和溶液分別飽和溶液分別降溫到(降溫到(1)40(2)0時,析出晶體多時,析出晶體多少克?(少克?(020 析出晶體為析出晶體為Na2CrO410H2O,3060析出晶體為析出晶體為Na2CrO44H2O)解:(解:(1)設析出)設析出x g Na2CrO44H2O晶體晶體 = x =21.876 g(2)設析出)設析出y g Na2CrO410H2O晶體晶體 = y = 125.9g 因為因為125.9100說明已全部結晶析出,但不全說明已全部結晶析出,但不全為為Na2CrO410H2O234726 .2141001002341626 .2146 .11410010096.953421806 .2141001003421626 .2146 .114100yy1007 .31【例【例6】在】在20和和101 kPa下,每升水最多能溶解氧下,每升水最多能溶解氧氣氣0.0434 g,氫氣,氫氣0.0016 g,氮氣,氮氣0.0190 g,試,試計算:(計算:(1)在)在20時時202 k Pa下,氧、氫、氮下,氧、氫、氮氣在水中的溶解度(以氣在

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