分散體系與溶液

1、關(guān)于分散體系和溶液第一張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 主要內(nèi)容溶液和膠體化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡滴定分析法和酸堿滴定 電解質(zhì)溶液和離解平衡 原子結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)2第二張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 參考書目：無機(jī)化學(xué)（生物類），孫淑聲、趙鈺琳編著，北京大學(xué)出版社，1988年6月定量化學(xué)分析簡明教程，彭崇慧、馮建章等，北京大學(xué)出版社，1997年9月第2版 無機(jī)及分析化學(xué)教程，倪靜安 尚少明等編，高等教育出版社，2006年5月第1版3第三張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 學(xué)時(shí)分布 章節(jié) 名稱 課時(shí)第一章 溶液與膠體 3第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 6第三

2、章 電解質(zhì)溶液和離解平衡 10第四章 滴定分析法和酸堿滴定 12第六章 原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu) 8總復(fù)習(xí) 1總計(jì) 404第四張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 重要的不是知識的數(shù)量，而是知識的質(zhì)量。有些人知道的很多，但卻不知道最有用的東西。 列夫托爾斯泰5第五張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第六張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月7第七張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月8第八張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月9第九張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月10第十張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月11第十一張，PPT共一百

3、二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月12第十二張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月13第十三張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月14第十四張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月15第十五張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16第十六張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月17第十七張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月18第十八張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月19第十九張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月20第二十張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月21第二十一張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月22第二

4、十二張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月23第二十三張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月24第二十四張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月25第二十五張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月26第二十六張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月27第二十七張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月28第二十八張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月29第二十九張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月30第三十張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月31第三十一張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月32第三十二張，PPT共一百二

5、十三頁，創(chuàng)作于2022年6月33第三十三張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月34第三十四張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月35第三十五張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月36第三十六張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月37第三十七張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月38第三十八張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月39第三十九張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月40第四十張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月41第四十一張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第一章 分散系和溶液42第四十二張，PPT共一百二十

6、三頁，創(chuàng)作于2022年6月 1.1 分散系 1.4 稀溶液的依數(shù)性1.3 溶液 1.2 膠體溶液43第四十三張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 1.1 分散系44第四十四張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月基本概念 1.相體系中具有相同化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的均勻部分。以分子和離子狀態(tài)分散 2相的特點(diǎn) (1)任何部分的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相同。 (2)一個(gè)相并不一定是一種物質(zhì)，如食鹽溶液(NaCl和H2O)。 45第四十五張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 (3)單相體系 如飽和食鹽水、糖水等。特點(diǎn) 溶質(zhì)與溶劑已成一體，組分間沒有界面 (4)多相體系 如不溶于水的鹽

7、溶液；水與油組成的體系及 憎液溶膠等。特點(diǎn) 各組分的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)不同，并具有明顯的界面。 （5）分散相（分散質(zhì)）（6）分散劑（分散介質(zhì)）連續(xù)相（7） 分散系分散質(zhì)+分散劑46第四十六張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 S（總表面積） S。= V （總體積）1.4.1 分散度與比表面 分散度：即物質(zhì)的分散程度，分散質(zhì)粒子越小，分散程度越大。 比表面：單位體積的表面積，用符號S。表示。47第四十七張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月【例】：1立方厘米的正方體粒子。S = 6 （平方厘米）S。= 6/1 = 6厘米-1平均分為1000個(gè)小立方體后S = 0.10.1610

8、00 = 60（平方厘米）S。= 60/1 = 60厘米-148第四十八張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.4.2 表面能 液體或固體表面粒子比內(nèi)部粒子能量高，多出的這部分能量稱為體系的表面能。49第四十九張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 1g水滴分散成直徑2nm的小水滴，總面積為原來的625萬倍，增加的能量可將這1g水的溫度升高50。同一體系，其分散度越大，其表面能越大。膠體是一種高度分散的多相體系，具有很大的比表面，因此表面能很大。能量越高，體系越不穩(wěn)定，膠體是熱力學(xué)的不穩(wěn)定體系。50第五十張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.4.3 固體在溶液中的

9、吸附物質(zhì)分子自動聚集到界面的過程，稱為吸附。被吸附的粒子由于自身的熱運(yùn)動，有些可能脫離固體表面重新回到周圍的介質(zhì)中去，此過程叫做解吸。吸附和解吸的關(guān)系： 動態(tài)平衡被固體表面所吸住的分子或離子稱為吸附質(zhì)，具有吸附能力的固體物質(zhì)稱為吸附劑,吸附劑的比表面積越大，則吸附作用越顯著。吸附質(zhì)+吸附劑 吸附質(zhì)吸附劑+吸附熱51第五十一張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月A、分子吸附：是指固體吸附劑對溶液中的非電解質(zhì)或弱電解質(zhì)分子的吸附。這類吸附與溶質(zhì)、溶劑及固體吸附劑三者的性質(zhì)都有關(guān)。遵循的原則是所謂的“相似相吸原理”。即極性的吸附劑容易吸附極性的溶質(zhì)或溶劑；非極性的吸附劑容易吸附非極性的溶質(zhì)或

10、溶劑。52第五十二張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月品紅的苯溶液 + 活性炭紅墨水+活性炭53第五十三張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月B、離子吸附： 固體吸附劑對強(qiáng)電解質(zhì)溶液的吸附主要是離子吸附。離子選擇性吸附 As2S3 選擇吸附HS- 而帶負(fù)電荷。 H2S發(fā)生電離： H2S H+ + HS-制備As2S3溶膠： 2H3AsO3 + 3H2S As2S3 + 6H2O54第五十四張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月、離子交換吸附：當(dāng)固體從溶液中吸附某種離子后，同時(shí)它本身又向溶液排放出等電量的同種電荷離子，這種過程稱為離子交換吸附。 能進(jìn)行離子交換的物質(zhì)為離

11、子交換劑。如；NaR（磺化媒），陰、陽離子交換樹脂。2NaR + Ca2+ 2Na+ + CaR22R-SO3H+Ca2+ (R-SO3)2+2H+2R-N(CH3 )3OH+SO42- R-N(CH3 )32 SO4+2OH-2H+ + 2OH- H2O55第五十五張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月56第五十六張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 各種不同的離子其交換吸附能力是不同的： 當(dāng) c 一定時(shí)，離子在交換劑上的交換吸附程度與離子的價(jià)數(shù)和它的水合離子半徑有關(guān)。 一般來說，離子價(jià)數(shù)越高，交換能力越強(qiáng)；同價(jià)離子中，水合離子半徑越小，離子交換能力越強(qiáng)。交換能力：Al3+

12、 Ca2+ Cs+ Rb+ K+ Na+ Li+ Cl- Br- NO3- I-57第五十七張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月離子半徑+Li+ Na+ K+ Rb+ Rb+ K+ Na+ Li+Li+Rb+HOH+HOHHOHHOHHOH58第五十八張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月59第五十九張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月離子交換吸附是一個(gè)可逆過程。離子在交換劑上交換的吸附量，還與進(jìn)行交換的離子濃度有關(guān)。應(yīng)用：土壤保肥，植物根系吸收養(yǎng)分、分離提純物質(zhì)、用離子交換樹脂來凈化水等。（HA表示酸性物質(zhì)）60第六十張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月

13、1.4.4 分散系的分類：、按聚集狀態(tài)分氣氣（空氣） 氣液（汽水） 氣固（浮石）液氣（云、霧） 液液（牛奶） 液固（肉凍）固氣（煙、塵） 固液（溶液） 固固（合金） 61第六十一張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月、按分散質(zhì)粒子的大小分 100 nm 粗分散系（懸濁液、乳狀液）62第六十二張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 1.2 膠體溶液63第六十三張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 膠體是一種高度分散的多相體系. 分散質(zhì)為固相 (1100nm) 分散劑為液相 憎液溶膠：如金溶膠、氫氧化鐵溶膠 親液溶膠：高分子化合物溶液 （單相體系）（無相界面） 64第六十

14、四張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.4.5 溶膠的性質(zhì) 1、光學(xué)性質(zhì)（丁達(dá)爾效應(yīng)：動畫） 光學(xué)原理：強(qiáng)光照到分散質(zhì)粒子上，若粒子直徑大于入射光 波長，則發(fā) 生反射或折射。若粒子直徑與入 射光波長相比擬，則發(fā)生散射。 散射光稱為乳光。Fe(OH)3膠體丁達(dá)爾效應(yīng)示意圖光源凸透鏡光錐65第六十五張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、動力學(xué)性質(zhì)（布朗運(yùn)動：動畫） 溶膠中分散質(zhì)粒子直徑： 1 100 nm可見光波長： 400 700 nm 在真溶液中，溶質(zhì)顆粒太?。?v凝聚平衡： v蒸發(fā) = v凝聚純水的蒸氣壓示意圖氣液兩相平衡 1.3.1溶液的蒸氣壓下降 蒸發(fā) H2O(l

15、) H2O(g) 凝聚 94第九十四張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月飽和蒸氣壓：在一定的溫度下，當(dāng)蒸發(fā)的速度等于凝聚的速度，液態(tài)水與它的蒸氣處于動態(tài)平衡，這時(shí)的蒸氣壓稱為水在此溫度下的飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。用符號 p 表示 對同一溶劑蒸氣壓越大，其能量越高。能 量高的狀態(tài)會自動變化為能量低的狀態(tài)H2O(100，101kPa) H2O(25，3.17kPa)冰(0，0.6105kPa) 水(-4， 0.4373 kPa)95第九十五張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 在純?nèi)軇┲屑尤腚y揮發(fā)的物質(zhì)以后，達(dá)平衡時(shí)，p溶液總是小于同 T 下的p純?nèi)軇?，即溶液的蒸氣壓下降。9

16、6第九十六張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月97第九十七張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月p=p純p液蒸汽壓下降的原因：純?nèi)軇?多溶液少98第九十八張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 拉烏爾定律：在一定的溫度下，難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓，等于純?nèi)軇┑恼魵鈮撼嗽撊軇┰谌芤褐械哪柗謹(jǐn)?shù)。 p ：溶液的蒸氣壓 p*：純?nèi)軇┑恼魵鈮簄A ：溶劑的物質(zhì)的量 nB ：溶質(zhì)的物質(zhì)的量 nA p= p* nA + nBp液 nB nA + nB nA100第一百張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 nB p p * nA nAmA/MA nB nB p p

17、* p * MA nA mA nB p p * MA Kb(B ) mA式中，MA ： kg/mol mA： kg101第一百零一張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 K蒸 =p* MA p = K蒸 b(B) 拉烏爾定律的另一種表述。 K蒸與溶劑、T有關(guān)的常數(shù)同一溫度，溶劑不同，其K蒸不同；同一溶劑，溫度不同，其K蒸也不同溶劑溫度/Kp*/kpaMakg/molK(kPakg/mol)H2O2983.170.0180.057H2O2932.330.0180.042C6H629913.30.0781.04102第一百零二張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3.2 溶液的

18、沸點(diǎn)上升 沸點(diǎn):溶液的蒸氣壓（p溶液）與外壓（p外壓）相等時(shí)的溫度稱為該溶液的沸點(diǎn)。 純水：p外 = 101.3kPa，t純水 = 100. 實(shí)驗(yàn)證明：難揮發(fā)物質(zhì)溶液的沸點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)。原因：溶液的蒸氣壓下降。見下圖103第一百零三張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月根本原因：蒸汽壓下降 p溶液 V糖水?dāng)U散方向：純水 糖水半透膜液面上升液面下降純水糖水114第一百一十四張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月滲透：溶劑分子通過半透膜自動單向擴(kuò)散的過程稱為滲透。當(dāng)v純水 = v糖水滲透停止。糖水溶液增高的這部分水的靜壓力就是糖水溶液的滲透壓。滲透壓：在一定的溫度下，恰能阻

19、止?jié)B透發(fā)生所需施加的外壓力，稱為該溶液的滲透壓。用符號表示。純水糖水 h純水糖水115第一百一十五張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月等滲溶液滲透現(xiàn)象在動植物的生命過程中有著重要的作用，例： 1、醫(yī)學(xué)上輸液必需輸?shù)葷B溶液。 2、動物體內(nèi)水份的輸送。 3、植物從土壤中吸收水份和營養(yǎng)。4、求算溶質(zhì)的分子量。滲透作用產(chǎn)生的條件：半透膜存在；膜兩側(cè)溶液的濃度不相等。116第一百一十六張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月實(shí)驗(yàn)證明：1、同一溫度下，溶液的滲透壓與濃度成正比。2、相同濃度時(shí)，滲透壓與熱力學(xué)溫度成正比。計(jì)算公式： V = n(B)RT = c(B)RT b(B)RT （溶液

20、很稀時(shí)， c(B) b(B) ） c(B) 物質(zhì)的量濃度 R：氣體常數(shù) 8.314 kPa L mol-1.K-1 T：熱力學(xué)溫度（絕對溫度）117第一百一十七張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月【例】人體血的滲透壓為709.275kPa, 人體溫度為37。試計(jì)算給人體輸液時(shí)所用葡萄糖溶液的AW是多少？(設(shè)葡萄糖溶液密度是1.01g.ml-1；葡萄糖的分子摩爾質(zhì)量M為180g.mol-1)。解： = c(葡) RT c = /RT c(葡) = 709.275/8.314(273.15+37) = 0.28 mol.L-1 AW= c(葡) M/1000 =(0.28180/10001.01)100% = 5.