分散體系與溶液

1、關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 主要內容溶液和膠體化學反應速率與化學平衡滴定分析法和酸堿滴定 電解質溶液和離解平衡 原子結構與分子結構2第二張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 參考書目：無機化學（生物類），孫淑聲、趙鈺琳編著，北京大學出版社，1988年6月定量化學分析簡明教程，彭崇慧、馮建章等，北京大學出版社，1997年9月第2版 無機及分析化學教程，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 學時分布 章節(jié) 名稱 課時第一章 溶液與膠體 3第二章 化學反應速率與化學平衡 6第三

2、章 電解質溶液和離解平衡 10第四章 滴定分析法和酸堿滴定 12第六章 原子結構和分子結構 8總復習 1總計 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性質和物理性質的均勻部分。以分子和離子狀態(tài)分散 2相的特點 (1)任何部分的物理性質和化學性質相同。 (2)一個相并不一定是一種物質，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 溶質與溶劑已成一體，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 各組分的物理性質和化學性質不同，并具有明顯的界面。 （5）分散相（分散質）（6）分散劑（分散介質）連續(xù)相（7） 分散系分散質+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：即物質的分散程度，分散質粒子越小，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動，有些可能脫離固體表面重新回到周圍的介質中去，此過程叫做解吸。吸附和解吸的關系： 動態(tài)平衡被固體表面所吸住的分子或離子稱為吸附質，具有吸附能力的固體物質稱為吸附劑,吸附劑的比表面積越大，則吸附作用越顯著。吸附質+吸附劑 吸附質吸附劑+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或弱電解質分子的吸附。這類吸附與溶質、溶劑及固體吸附劑三者的性質都有關。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或溶劑；非極性的吸附劑容易吸附非極性的溶質或

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： 固體吸附劑對強電解質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：當固體從溶液中吸附某種離子后，同時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。 能進行離子交換的物質為離

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 c 一定時，離子在交換劑上的交換吸附程度與離子的價數(shù)和它的水合離子半徑有關。 一般來說，離子價數(shù)越高，交換能力越強；同價離子中，水合離子半徑越小，離子交換能力越強。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可逆過程。離子在交換劑上交換的吸附量，還與進行交換的離子濃度有關。應用：土壤保肥，植物根系吸收養(yǎng)分、分離提純物質、用離子交換樹脂來凈化水等。（HA表示酸性物質）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 1、光學性質（丁達爾效應：動畫） 光學原理：強光照到分散質粒子上，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膠體丁達爾效應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、動力學性質（布朗運動：動畫） 溶膠中分散質粒子直徑： 1 100 nm可見光波長： 400 700 nm 在真溶液中，溶質顆粒太?。?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 在純溶劑中加入難揮發(fā)的物質以后，達平衡時，p溶液總是小于同 T 下的p純溶劑 ，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：純溶劑 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)的非電解質稀溶液的蒸氣壓，等于純溶劑的蒸氣壓乘該溶劑在溶液中的摩爾分數(shù)。 p ：溶液的蒸氣壓 p*：純溶劑的蒸氣壓nA ：溶劑的物質的量 nB ：溶質的物質的量 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、沸點上升 沸點:溶液的蒸氣壓（p溶液）與外壓（p外壓）相等時的溫度稱為該溶液的沸點。 純水：p外 = 101.3kPa，t純水 = 100. 實驗證明：難揮發(fā)物質溶液的沸點總是高于純溶劑的沸點。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糖水擴散方向：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散的過程稱為滲透。當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)學上輸液必需輸?shù)葷B溶液。 2、動物體內水份的輸送。 3、植物從土壤中吸收水份和營養(yǎng)。4、求算溶質的分子量。滲透作用產生的條件：半透膜存在；膜兩側溶液的濃度不相等。116第一百一十六張，PPT共一百二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月實驗證明：1、同一溫度下，溶液的滲透壓與濃度成正比。2、相同濃度時，滲透壓與熱力學溫度成正比。計算公式： V = n(B)RT = c(B)RT b(B)RT （溶液

20、很稀時， c(B) b(B) ） c(B) 物質的量濃度 R：氣體常數(shù) 8.314 kPa L mol-1.K-1 T：熱力學溫度（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。試計算給人體輸液時所用葡萄糖溶液的AW是多少？(設葡萄糖溶液密度是1.01g.ml-1；葡萄糖的分子摩爾質量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.