2.3液體和液晶
2.3.1.5pH值的相關知識
關于水的性質,我們還要說到pH的相關知識,
pH的定義公式:
1909年定義的pH值公式,一直在沿用
從公式可以看出pH值是根據氫離子定義的,如果沒有氫離子濃度,但知道氫氧根離子濃度,則可以利用水的離子積算出氫離子的含量,然後再求pH值。
100℃時,中性水的pH值是6.0
關于pH值的相關知識,我們再第五章水溶液化學裡再仔細講。
2.3.2稀溶液的依數性
溶液的部分性能與溶質的粒子數相關,這些性質叫做溶液的依數性。還有部分性能與溶質的粒子數無關,叫做溶液的本性
溶質的本性:顔色、體積、導電性、溶解度等
溶質的依數性:蒸氣壓、沸點、凝固點等(在較低濃度下才可以讨論,如果濃度大,還要考慮溶質粒子之間的相互作用,稀溶液是忽略溶質粒子之間的相互作用的)
粒子:分子(非電解質)或者離子(電解質)
2.3.2.1拉烏爾定律(飽和蒸汽壓的變化)
蒸氣壓有依數性,其數值受到粒子數的影響
純水的蒸氣壓等于其飽和蒸氣壓
加入非電解質後,其接觸面(相面)蒸發減少,導緻其蒸發速率減小,蒸氣壓降低後,其凝聚速率也會減小,達到新的平衡。
溶液的蒸汽壓變小的原因
蒸汽壓來自于表面的溶劑分子揮發,而溶質粒子降低了兩相界面的水分子含量
飽和蒸汽壓減少的量
這裡n(B)/n是物質的量分數,而不是常見的質量分數或者物質的量濃度。
2.3.2.2熔沸點的變化
沸點上升:根據拉烏爾定律,溶劑中溶解非電解質,會導緻蒸氣壓降低,而沸騰需要蒸氣壓達到外界壓力,這就需要更高的溫度才能沸騰,即沸點上升
凝固點下降:水溶液中加入了非電解質,蒸氣壓降低,而固相蒸氣壓不變,溶劑的蒸氣壓小于固相,需要在更低溫度下溶液的蒸氣壓才與固相蒸氣壓相等。
凝固點下降趨勢圖
2.3.2.3滲透壓
半透膜:允許溶劑分子過,不允許溶質分子過
滲透現象:半透膜的兩邊濃度不同,溶劑分子穿過半透膜的數量不同
滲透壓:要使滲透膜兩邊的液面相等,需要在高濃度上施加一個向下的壓力,這個壓力叫做滲透壓。使得溶劑分子穿過半透膜的數量相等
滲透壓産生示意圖
海水淡化應用的就是滲透壓的原理
2.3.2.4依數性的應用舉例
舉例說明:重氮化反應,冷卻環境溫度一般控制在-5℃左右
重氮化反應
循環液用水和酒精的混合物
不同比例的酒精水溶液,其凝固點也不同
下一節講液體燃料的相關知識
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