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氣體及溶液 (liquid solution (colligative properties (凝固點下降 (非電解質 (\[ΔT_{f} = K…
氣體及溶液
liquid solution
colligative properties
凝固點下降
非電解質
\[ΔT_{f} = K_{f} C_{m} \]
固相的蒸氣壓=液相的蒸氣壓
電解質溶液
\[ΔT_{f} = iK_{f} C_{m} \]
實驗:凝固點下降的測定
沸點上升
非揮發性非電解質
\[ΔT_{b} = K_{b} C_{m} \]
沸點:液體蒸氣壓=液面上壓
揮發性非電解質
電解質溶液
\[ΔT_{b} = iK_{b} C_{m} \]
滲透壓
非電解質
\( π\cdot V=nRT ⇒ π = C_{M}\cdot RT \)
逆滲透
電解質
\( π\cdot V=nRT ⇒ π = C_{M}\cdot RTi \)
蒸氣壓下降
i
濃度稀
電荷低
種類
依溶質顆粒直徑
膠體溶液(分散系)
1nm
性質
布朗運動
表面帶電
+離子
集塵
廷得耳效應
分類
流動性
溶膠
凝膠
相
乳液
液態質@ 液態介質
泡沫
氣態質@ 液態介質
1000nm ↑ ↓
真溶液
懸浮液
影響氣體solubility @ 液體的因素
溶質和溶劑的本性
溫度 :arrow_up:
s固體 :arrow_up:
s氣體 :arrow_down::
\( \overline{E_{k}} \)
放熱反應
壓力
難溶氣體:亨利定律
條件:@ 定溫、定量溶劑
溶解質量∝P
與V無關
固、液影響小
concentration
\(C_{m}\)
\( \frac{溶質莫耳數}{溶劑質量(kg)} \)
C%
\( \frac{溶質克數}{溶液克數}×100\% \)
C ppm
\( \frac{溶質克數}{溶液克數}×10^{6} \) ppm
X₁
\( \frac{溶質莫耳數}{總莫耳數} \)
\(C_{M}\)
\( \frac{溶質莫耳數}{溶液體積(L)} \)
蒸氣壓
液體的蒸氣壓
分子間作用力
溫度
相對溼度
溶液的蒸氣壓
拉午耳定律
前提
定溫
非揮發性非電解質
\( ΔP= P_{A}° \cdot X_{B} \)
\( P= P_{A}° \cdot X_{A} \)
理想溶液
分子間作用力相等
稀薄
揮發性非電解質
\( P_{total} = P_{A} + P_{B} = P_{A}°X_{A}+P_{B}°X_{B} \)
電解質溶液
\( P= P_{A}° \cdot \frac{n_{B} \cdot i}{n_{A}+n_{B} \cdot i} \)
密閉容器內的蒸發平衡
gas
Graham's law
\( r ∝ \sqrt{\frac{1}{M}} ∝ \sqrt{\frac{1}{d}}\)
聯想到 \( v_{rms}=\sqrt{\frac{3RT}{M}}\)
條件:T同、P同
應用:濃縮鈾-235
partial pressure
Dalton's law of partial pressure
\(P_{t}=∑ P_{n}\)
\(P_{i} = P_{t}X_{i}\)
條件:T同、V同、氣體互不反應
排水集氣法的壓力校正
總壓減掉\(P^{0}_{水}\)
莫耳分率
\(X_{i}=\frac{n_{i}}{∑ n}\)
∑X = 1
ideal gas
PV=nRT
Boyle's law
定n,定T ⇒ PV=K ⇒ P₁V₁=P₂V₂
Avogadro's law
定P,定T ⇒ n ∝ V
STP 22.4L NTP 24.5L
Charles' law
定n定P ⇒ V ∝ T ⇒ V₁:V₂ = T₁:T₂
R= 0.082 atm L mol⁻¹ K⁻¹ = 8.31 J mol⁻¹ K⁻¹
應用
\(nRT=\frac{W}{M}RT⇒PM=\frac{W}{V}RT=dRT\)
d:氣體密度, g L⁻¹
大氣
分層
stratosphere
ozone
T ↗
13
troposphere
T ↖
mesosphere
chemosphere
T ⇱
50
ionosphere
↶無線電波
thermosphere ⇒ T ↗
85
exosphere
H₂, He
550
1 atm
760 mmHg = 760 torr
1.013
× 10⁵ Pa = 1013 hPa
1033.6 gw/cm² = 10336 kgw/m²
物態
phases
solid
liquid
heat of vaporization
heat of melting
gas
phase diagram
triple point
supercritical fluid