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第2章溶液2.1溶液及其浓度表示方法2.1.1溶液的一般概念和分类1.溶液：由两种或两种以上的组份组成的均匀体系。2.溶剂：溶解时状态不变的组份。3.溶质：溶解时状态改变的组份。若两物质的量差不多，则溶剂和溶质无明显界限。2.溶液的性质（1）均匀性（2）无沉淀（3）组份以分离或离子状态存在：分子溶解度和离子溶解度。3.溶解时的变化：（1）有热量的变化：硫酸溶于水放热，硝酸铵溶于水吸热。（2）颜色变化：硫酸铜溶于水变为蓝色。4.溶液的种类（1）气体溶液：气体间化学反应速度难于控制；（2）固体溶液：固体化学反应速度较慢；（3）液体溶液：化学反应较易控制，尤其是水溶液。2.1.2溶液浓度的表示方法浓度：溶质与溶剂的相对含量；或某组份含量与溶液总量的相对关系。1.物质的量分数Xi：溶质的物质的量占全部溶液的物质的量的分数。Xi=ni/∑ni∑Xi=12.质量摩尔浓度b每千克质量溶剂中所含溶质的物质的量。b=n(溶质)/m(溶剂)mol.Kg-13.物质的量浓度C每一升溶液中所含溶质的物质的量。C=n(溶质)/V(溶液)mol.L-14.气体溶液（混合物）分压pi∵piV=niRT∴pi=niRT/V=ciRTkPa5.ppm、ppb、pptppm：10-6ppb：10-9ppt：10-126912101010gppmggppbggpptg（溶质）（溶液）（溶质）（溶液）（溶质）（溶液）2.2溶解度及分配定律2.2.1气体、液体、固体在液体中的溶解度1.气体在液体中的溶解度：和T、P有关。亨利定律：在中等压力下，气体在液体中的溶解度与液体上方气相中该气体的分压成正比。气体溶于液体中是放热过程。升温不利于溶解。2.固体和液体在液体中的溶解（1）压力对固体和液体在液体中的溶解几乎没有影响。（2）一般固体溶解为吸热过程，升高温度有利于溶解。增大溶解度。应用：重结晶提纯。2.2.2相似相溶原理1.经验规律：相似：溶质和溶剂在结构上“相似”。相溶：溶质和溶剂彼此互溶。2.适用于固体和气体。2.2.3分配定律分层现象：两液体有限互溶时，在容器中分为两层（两相）。分配定律：一定的T、P，某物质在不相溶的两相中达平衡时，该物质在两相中的浓度比值。分配系数：K=CA/CB2.4非电解质溶液的依数性非电解质溶液：溶解后不导电的溶质（分子状态溶解）形成的溶液。依数性：仅与物质的量（浓度）有关，而与自身性质无关的现象。2.4.1蒸气压降低1.现象：由于加如少量的难挥发的非电解质，使溶液的蒸气压小于纯溶剂的蒸气压。原因：非电解质分子占据部分液面，使溶剂分子的气化速率减小。2.拉乌尔定律：定T时，难挥发的非电解质稀溶液的蒸气压降低值与溶剂中溶质的物质的量的分数成正比。ΔP=PoX溶质Po：纯溶剂的蒸气压又：ΔP=PoX溶质=Po(1-X溶剂)ΔP=Po-P溶液联立：P溶液=PoX溶剂2.4.2溶液的沸点升高1.现象：由于难挥发溶质使溶剂的蒸气压降低,要达到外界压力(101.325kPa),必须升高温度。2.∵ΔP∝mΔP=KPm∴ΔTb=KbmKb:沸点升高常数2.4.3溶液的凝固点降低1.现象：溶液的蒸气压降低，使P溶液＜Po溶剂在溶剂的凝固点（固体的熔点）时，P溶液＜P固体固体会转化为液体。2.ΔTf=KfmKf:凝固点降低常数沸点升高和凝固点降低源于蒸气压降低2.4.4溶液的渗透压与反渗透技术1.溶液的渗透现象:纯溶剂通过半透膜向溶液的扩散。2.渗透是生物膜的自然属性：蒸气压：P溶剂P溶液3.渗透压公式π=nRT/V=CRT4.渗透压的测定例：25℃，0.1mol.L-1溶液π=CRT=0.1×8.314×298=248(KPa)2.445atm。植物细胞液可达2000Kpa/19.7atm，相当于25m高水柱的压力。5.渗透压和依数性的关系∵π=CRTΔTb=KbmΔTf=Kfm∴C=π/RTΔTb=KbCΔTf=KfC反渗透技术当外加压力大于渗透压时：P外＞π，溶液中的溶剂分子向溶剂的扩散现象。用途：海水淡化，所需能量=30%蒸馏法污染废水治理。反渗透除盐：海水淡化