高中化学竞赛辅导 无机化学 1.2液体知识点素材-人教版高中全册化学素材.doc

§1-2液体
Liquids
液体所表现出来的特性由其结构特点决定的。它处于完全混乱的气体状态和基本上完全有序的固体状态之间，所以它既不能象气体运动论那样作基本假设，又不能象固体那样，通过一定的对称性作一些定量计算，因而液体的定量理论的发展到目前为止还不甚理想。但液体本身也有一些特性，如：粘度(viscosity)、表面张力(surfacetension)、凝固点(freezingpoint)、沸点(boilingpoint)、饱和蒸气压（saturatedvaporpressureofliquid），简称为蒸汽压（vaporpressureofliquid）。本节我们主要讨论液体的饱和蒸气压和凝固点。
一、液体的蒸气压（VaporPressureofLiquid）
1．蒸发过程
(1)蒸发是液体气化的一种方式，也可以称为相变过程（phasechanges）。蒸发过程伴随着能量的变化(energychanges)。很显然，当液体不能从外界环境吸收能量的情况下，随着液体的蒸发，液体本身温度下降，蒸发速率也随之减慢。
(2)液体的蒸发热(heatofvaporization)，也称为蒸发焓(enthalpyofvaporization)。
恒压、恒温下，维持液体蒸发所必须的
热量，称为液体的蒸发热。
2．液体的饱和蒸气压（简称蒸气压）
(1)在液体表面，只有超过平均动能的分子，才能克服邻近分子的吸引，进入气相中－─蒸发。
(2)在密闭容器中，在不断蒸发的同时，部分蒸气又会重新回到液体－─凝聚。
(3)在一定温度下，在密闭容器中，经过一定时间，蒸发与凝聚达到平衡，这时液
面上的蒸气称为饱和蒸气。
(4)由饱和蒸气产生的压强称为饱和蒸气压，简
称蒸气压（vaporpressureofliquid）。
(5)对于同一种液体的蒸气压不决定于液体的体积，也不决定于蒸气体积，只与温度有关，所以蒸气压仅与液体本质和温度有关。
思考题：蒸气是气体，它是否服从Boyle’slaw?
3．蒸气压与蒸发热的关系(Therelationshipbetweenvaporpressureandenthalpyofvaporization)－TheClausius—Clapeyronequation（(克劳修斯─克拉贝龙方程式)
(1)以饱和蒸气压的自然对数lnp对绝对温度的倒数（1/T）作图，得到的图象是一条直线，乙醇的lnp与1/T的关系如左图，符合下面的直线方程：

R：gasconstantC：直线的截距
ΔvapH：enthalpyofvaporizationpermoleofsubstance
(2)Clausius-Clapeyronequation
假设在T1～T2温度区间内，ΔvapH不变，蒸气压分别为p1和p2，则
(1)(2)
(1)－(2)式，得
或者
此式称为克劳修斯－克拉贝龙方程式。
(3)Application
a．已知T1、P1、T2、P2，求△vapH；
b．已知△vapH和一个温度下的p，求另一个温度下的p。
SampleExercise：Themeltingpointofpotassiumis62.3℃.Moltenpotassiumhasavaporpressureof10.00torrat443℃andavaporpressureof400.0torrat708℃.Calculatetheheatofvaporizationofliquidpotassium.
Solution：ByusingtheClausius-Clapeyronequation

∴
△vapH=81.32（kJ·mol1）
二、液体的沸点（BoilingPointofLiquids）
1．液体的沸点是指液体的饱和蒸气压与外界大气压相等时的温度。
2．特征：在此温度下，气化在整个液体中进行，液体表现出沸腾。

3．沸腾与蒸发的区别：蒸发是低于沸点温度下的气化，仅限于在液体表面上进行，所以在沸点以下的液体气化和达到沸点时液体气化是不同的。
4．Theboilingpointofaliquidatlatmpressureiscalleditsnormalboilingpoint
三、液体的凝固点（FreezingPointofLiquids）
1．液体的蒸气压与其固体的蒸气压相等时的温度称为液体的凝固点。
2．低于凝固点的液体称为过冷液体(supercoolingliquid)。这种现象称为过冷现象(supercoolingphenomena)。液体越纯，过冷现象越严重，高纯水可以冷到40℃才开始结冰。因为液体越纯，结晶中心越难形成。过冷液体是不稳定的状态。结晶一旦开始，体系有趋向平衡的趋势。
3．水的三相点(Triplepoint)：气－液－固