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1、溶液的蒸氣壓,2,課程大綱,溶液的蒸氣壓 理想溶液,3,溶液的蒸氣壓(一),純溶劑在開口的容器中，液體分子會不斷的以混亂的方式做分子運動，有些分子具有較高的動能，有些分子的動能較低。在液面上，當分子動能大於與鄰近分子間的引力時，分子就會離開液面而擴散到氣相中，稱為蒸發。,4,溶液的蒸氣壓(二),在密閉容器中的液體，起初的蒸發速率很快，蒸發到氣相的分子愈來愈多，有些分子會再凝結變成液態，最後達到 蒸發速率 = 凝結速率 時，液體表面的蒸氣濃度就不再改變，此時蒸氣的壓力稱為該液體在該溫度之蒸氣壓。加圖在視訊,5,溶液的蒸氣壓(三),在溶液中，因此其自由表面一部分被溶質佔據，所以溶劑分子從表面逃逸的
2、速率減小，結果蒸氣壓會降低，且濃度越濃，溶劑的自由表面越小，蒸氣壓也降越低。 結論:,溶液中溶劑的蒸氣壓 純溶劑的蒸氣壓,6,例 題,1000g水溶解15g尿素的溶液，與500g水溶解57g蔗糖的溶液，將此二溶液置於密閉容器中，使其達成平衡，有幾克的水從尿素溶液移到蔗糖溶液中？（已知尿素分子量為60g/mol，蔗糖分子量為342g/mol）,7,例 題 解,假設有x克的水從尿素溶液移到蔗糖溶液中 提示：若兩杯溶液蒸氣壓不等，則水會從濃度小的地方移到濃度大的地方，直到兩杯溶液重量莫耳濃度相等,8,影響蒸氣壓大小的因素,溫度：溫度愈高，蒸氣壓愈大。 液體的本性：沸點高的液體其分子間作用力大，蒸發不
3、容易，故同溫下的飽和蒸氣壓較低。,9,拉午耳定律(一),1887年法國人拉午耳(Raoult)經由實驗發現： 稱為拉午耳定律。,含有不揮發性非電解質溶質之稀薄溶液， 其溶液的蒸氣壓與 溶劑的莫耳分率成正比,10,拉午耳定律(二),：溶液的蒸氣壓 ：純溶劑的蒸汽壓 ：溶液中溶劑的莫耳分率,11,拉午耳定律(三),若溶質、溶劑均為易揮發 則 而,12,例 題,已知某溫度下，甲醇的飽和蒸氣壓為44mmHg，水的飽和蒸氣壓為18mmHg，則46%的甲醇作為理想溶液，在此溫度下溶液的飽和蒸氣壓為何？,13,例 題 解,揮發性溶質的蒸氣壓為,14,拉午耳定律(四),若溶液只含一種溶質，則溶液蒸氣壓下降量P
4、與溶質的莫耳分率xB成正比。 溶質為非揮發性時 結論：溶質的存在降低了溶劑的飽和蒸氣壓，而蒸氣壓下降量由溶質的濃度決定，與溶質的本性無關。,15,拉午耳定律的應用,可藉由已知條件，求溶質的分子量(MB),16,例題,一非揮發性溶質2.0克及水90.1克所形成的溶液，在60時的蒸氣壓為147.4mmHg，在60時純水蒸氣壓為148.9mmHg，則溶質的分子量為何？,17,例 題 解,18,拉午耳定律的應用,若溶質為電解質，則解離度為 劉雅文加視訊用解離度的圖檔做動畫,19,拉午耳定律的應用,若溶質為強電解質，則解離度=1 則總mol=n1(a+b) 劉雅文加視訊用解離度的圖檔做動畫,20,理想溶
5、液的定義,溶液在任何濃度都符合拉午耳定律者稱之。 加拉午耳圖,21,理想溶液的構成條件,溶液形成時不吸熱也不放熱。 此乃因粒子間引力不變，所以距離不變，未能也不會改變。 混合前後，體積有加成性。 溶質與溶劑分子間的吸引力等於溶質及溶劑單獨存在時的吸引力。,22,非理想溶液,定義：不符合拉午耳定律。 種類： 對拉午耳呈現正偏差 對拉午耳呈現負偏差,23,對拉午耳呈現正偏差-1,A及B的分壓與總壓均高於拉午耳定律所預測的。 當A、B不同分子間的吸引力低於相同分子A和A或B和B的吸引力時，即發生正偏差。,24,對拉午耳呈現正偏差-2,A及B由溶液相往氣相中跑的情形比理想溶液時嚴重，又由於A-B有和A
6、-A及B-B分子遠離的傾向，故混合時體積會膨脹。 打破引力為吸熱 引力形成為放熱 故為吸熱,25,對拉午耳呈現負偏差-1,A及B的分壓都比總壓低 當A-B分子比相同的A-A或B-B分子間吸引力強時發生此狀況。,26,對拉午耳呈現負偏差-2,因A-B間引力強而與在理想溶液時比較，使A和B逸出氣相更難。故混合時體積會壓縮，此乃A-B間存在強大吸引力。 打破引力為吸熱 引力形成為放熱 故為放熱,27,各種型式的溶液性質,28,例 題,在55時，乙醇及甲基環己烷的蒸氣壓分別為168、280mmHg，此混合溶液中乙醇的莫耳分率為0.68時，蒸氣壓為376mmHg，則此溶液對拉午耳定律呈現何種偏差？,29,例 題 解,若為理想溶液時 因376mmHg203.84mmHg 呈現正偏差,