溶液沸点升高和凝固点降低.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,1，2，3。,*,溶液沸点升高和凝固点降低,只有当液体的饱和蒸气压和,外界大气的压力相等时，汽化才,能在表面和内部同时发生。,这时的温度即是沸点。,凝固点,液体凝固成固体,（,严格说是晶体,）是在一定温,度下进行的。,这个温度称为凝固点。,熔化,固体 液体,凝固,在这个温度时，液体和固体的,饱和蒸气压相等。即,若,p,固,p,液,，则平衡右移，,固体熔化，,p,固,373 K,），,溶液的饱和蒸气压才达到,1.013,10,5,Pa,，,溶液才沸腾。见图中,A,点。,A,T,1,l,1,l,2,l,3,p,/Pa,T,/K,l,1,水,l,2,水,溶液,l,3,冰,1.013,10,5,A,373,即,T,1,是溶液的沸点，比纯水,的沸点,373 K,高。,A,T,1,冰线和水线的交点,B,处，冰,和水的饱和蒸气压相等。,l,1,l,2,l,3,p,/Pa,T,/K,l,1,水,l,2,水,溶液,l,3,冰,1.013,10,5,A,373,A,T,1,B,611,273,此点,T,=273 K,，,p,611 Pa,273 K,是水的凝固点，亦称为冰点。,l,1,l,2,l,3,p,/Pa,T,/K,l,1,水,l,2,水,溶液,l,3,冰,1.013,10,5,A,373,A,T,1,611,B,273,在,273 K,时，溶液饱和蒸气压,低于冰的饱和蒸气压，即,p,冰,p,溶,。,l,1,l,2,l,3,p,/Pa,T,/K,l,1,水,l,2,水,溶液,l,3,冰,1.013,10,5,A,373,A,T,1,611,B,273,此时若,溶液和冰共存，冰要熔,化,，,或者说溶液此时尚未达到凝固点,l,1,l,2,l,3,p,/Pa,T,/K,l,1,水,l,2,水,溶液,l,3,冰,1.013,10,5,A,373,A,T,1,611,B,273,l,1,l,2,l,3,p,/Pa,T,/K,l,1,水,l,2,水,溶液,l,3,冰,1.013,10,5,A,373,A,T,1,611,B,273,降温到,T,2,p液，则平衡右移，,同一温度，水溶液的饱和蒸气压,273 K 是水的凝固点，亦称为冰点。,题设所得溶液沸点比水高,因为 kf 比 kb 要大，温度差会,思考题,这个结论可以从 B 的温度比,横坐标温度 T,不同的溶剂 kb 值不同。,有冰析出，溶液浓度增加，冰点更低，,若利用凝固点法测分子量，结,果将更准确。,因为,k,f,比,k,b,要大，温度差会,更明显一些。,就测定方法本身来讲，凝固点,的测定比沸点的测定精确度要高。,1.6.3,水和溶液的步冷曲线,溶液的凝固点降低，即水溶液,的凝固点低于纯水。,有了这一知识基础就可以讨论,和解释水及溶液的步冷曲线。,在冷却过程中，物质的温度随,时间而变化的曲线，叫做步冷曲线,在步冷曲线中，纵坐标为温度,横坐标为时间,273,A,B,t,/min,T,/K,H,2,O,的步冷曲线,C,D,273,A,B,t,/min,T,/K,AB,H,2,O,，液态，温度不断下降；,B,点 开始结冰；,BC,冰与水共存，温度不变，,273 K,冰点；,273,A,B,t,/min,T,/K,C,C,点,全部结冰；,273,A,B,t,/min,T,/K,C,CD,冰，温度不断下降。,D,t,/min,T,/K,273,A,B,C,D,（,1,）,A,B,C,D,E,（,2,）,（,3,）,C,D,E,A,B,曲线 （,1,）,H,2,O,的步冷曲线,曲线 （,2,）,水溶液,的步冷曲线,曲线 （,3,）,水溶液,的步冷曲线,t,/min,T,/K,273,A,B,C,D,A,B,C,D,E,C,D,E,A,B,（,2,）,（,2,）,A,B,段是,溶液，,温度不断下降；,B,点低于,273 K,，是溶液的冰点。,有冰析出，溶液浓度增加，冰点更低，,温度继续下降,t,/min,T,/K,273,A,B,C,D,A,B,C,D,E,C,D,E,A,B,（,2,）,故,B,C,段上，尽管冰与溶液,共存，但温度并不恒定。,t,/min,T,/K,273,A,B,C,D,A,B,C,D,E,C,D,E,A,B,（,2,）,C,点始，溶质和冰一同析,出，且二者具有固定比例,t,/min,T,/K,273,A,B,C,D,A,B,C,D,E,C,D,E,A,B,（,2,）,与,此时溶液中二者的比例相同。,于是析出冰和溶质时，溶液的组,成不再改变，冰点也不再改变,。,t,/min,T,/K,273,A,B,C,D,A,B,C,D,E,C,D,E,A,B,（,2,）,故,C,D,段呈现平台。,t,/min,T,/K,273,A,B,C,D,A,B,C,D,E,C,D,E,A,B,（,2,）,（,3,）,D,E,段固体继续降温,。,D,点，以,固定比例,析出固体的,过程结束。液体全部耗尽。,曲线（,3,）虽然也是水溶液,的,步冷曲线，但是这种溶液的浓度,比,（,2,）的浓度,大,。,t,/min,T,/K,273,A,B,C,D,A,B,C,D,E,C,D,E,A,B,（,2,）,（,3,）,t,/min,T,/K,273,A,B,C,D,A,B,C,D,E,C,D,E,A,B,（,2,）,（,3,）,这个结论可以从,B,的温度比,B,的温度低得出。,t,/min,T,/K,273,A,B,C,D,A,B,C,D,E,C,D,E,A,B,（,2,）,（,3,）,析出,具有固定比例的固体的,温度,C,D,和,C,D,一致，,说明,这种固定比例,是相同的。,t,/min,T,/K,273,A,B,C,D,A,B,C,D,E,C,D,E,A,B,（,2,）,（,3,）,C,点和,C,点的温度称为低共熔点。,析出的,具有固定比例的固体,称为,低共熔混合物。,溶质相同而浓度不同的溶,液，析出的低共熔混合物的组,成相同，低共熔点也相同。,思考题,T,2,温度下的,固体,呢？,T,2,T,1,温度下的,固体,，是否为纯的,低共熔混合物？,T,1,若溶液的组成与低共熔,混合物的组成相同，该溶液,的步冷曲线是什么形状,?,思考题,1.6.4,制冷剂,将固体,NaCl,和冰混合，可,制成制冷剂，获得反应所需的零,下低温。,冰盐混合物在实验室中可用,于局部制冷。,反应物,冰盐,制冷剂,冰盐混合物,从环境吸热，冰,部分融化成水。,冰水共存，应为零度，但水将,NaCl,溶解，形成溶液，其冰点低,于零度。,NaCl,和冰的混合物形成,的制冷剂，理论上可达到低共,熔点的温度,22,。,故冰将继续从环境吸热融,化成水。,