溶液的性质

Solution Properties

溶质溶解后会阻碍溶剂分子逸出，于是沸点升高、凝固点降低，这就是依数性。沸点升高和凝固点降低与质量摩尔浓度成正比，渗透压与摩尔浓度和绝对温度成正比。电解质解离成离子使粒子数增多，范特霍夫因子i会使效果成倍放大。在这一页，你可以改变质量摩尔浓度，观察沸点、凝固点变化和渗透现象。

加入溶质会有什么变化?

💡 类比:水中加盐

①纯水在0°C结冰、100°C沸腾

②加盐之后呢?→ 0°C不结冰、100°C不沸腾

③溶质粒子妨碍溶剂分子'逃逸(蒸发)'

④沸腾需更高温、结冰需更低温

⑤这就是依数性 — 与溶质'种类'无关、与'个数'成正比

沸点升高与凝固点降低

质量摩尔浓度 m1 m

沸点升高

ΔT_b = K_b × m

K_b:摩尔沸点升高常数(水:0.52 °C/m)

凝固点降低

ΔT_f = K_f × m

K_f:摩尔凝固点降低常数(水:1.86 °C/m)

🔍 试试滑块!

①浓度越高,沸点越高、凝固点越低

②水的K_f(1.86)远大于K_b(0.52)

③凝固点降低效果约为沸点升高的3.6倍

④冬天撒盐(CaCl₂)化雪即基于凝固点降低

渗透压

π = MRT

M:摩尔浓度、R:气体常数、T:绝对温度[K]

💡 渗透原理

①半透膜:仅溶剂(水)可通过

②溶剂从稀侧 → 浓侧移动(渗透)

③阻止渗透所需的最小压力 = 渗透压

④植物吸水、林格液等渗即基于此原理

⑤π = MRT — 与理想气体PV = nRT形式相似!

电解质与范特霍夫系数

范特霍夫系数

ΔT = i × K × m

i = 溶液中实际粒子数 / 溶解溶质的mol数

💡 电解质为何效果更大?

①NaCl → Na⁺ + Cl⁻(2离子)→ i ≈ 2

②CaCl₂ → Ca²⁺ + 2Cl⁻(3离子)→ i ≈ 3

③葡萄糖为非电解质 → i = 1

④同m电解质效果为i倍

⑤所以CaCl₂作为融雪剂比NaCl更有效!

例题演练

例题 1

在水中溶解非电解质制成 2 m 溶液。该溶液的凝固点是多少？（水的 K_f = 1.86 °C/m）

求凝固点降低 ΔT_f = K_f × m。

ΔT_f = K_f × m = 1.86 × 2 = 3.72°C

从纯水凝固点 0°C 下降 ΔT_f。

凝固点 = 0 − 3.72 = −3.72°C

▸ −3.72°C

凝固点降低与溶质粒子数（质量摩尔浓度）成正比。非电解质 i = 1。

例题 2

在水中溶解 NaCl 制成 1 m 溶液。沸点是多少？（K_b = 0.52，NaCl 的 i = 2）

电解质需含范特霍夫因子：ΔT_b = i × K_b × m。

ΔT_b = 2 × 0.52 × 1 = 1.04°C

在纯水沸点 100°C 上加 ΔT_b。

沸点 = 100 + 1.04 = 101.04°C

▸ 101.04°C

NaCl → Na⁺ + Cl⁻ 生成 2 个离子（i=2），故同 m 时效果是非电解质的 2 倍。

总结

依数性核心

沸点升高·凝固点降低·渗透压·蒸气压下降

与溶质种类无关而与粒子数(摩尔数)成正比的四种性质

高考类型变式

27°C 下摩尔浓度 0.1 M 的葡萄糖水溶液的渗透压是多少？（R = 0.0821）

①1.23 atm

②2.46 atm

③0.82 atm

④24.6 atm

⑤8.21 atm

▸ ② 2.46 atm

用渗透压公式 π = MRT。T 为绝对温度。

π = MRT, T = 27 + 273 = 300 K

代入 M = 0.1，R = 0.0821，T = 300。

π = 0.1 × 0.0821 × 300 ≈ 2.46 atm

🎯 考试重点

①依数性 = 仅与粒子数有关(种类无关)

②ΔTb = Kb·m、ΔTf = Kf·m — 牢记K值

③电解质(NaCl→2粒子)效果为非电解质的i倍

④渗透压 π = MRT(与理想气体形式相似)

⑤质量摩尔浓度 m = mol溶质 / kg溶剂 — 与温度无关!