第一章分散系-S

第一章分散系第一節(jié)分散系

一種或數(shù)種物質分散在另一種物質中所形成的系統(tǒng)稱為分散系（dispersedsystem）基本概念礦石-礦物分散在巖石中泥漿-泥沙分散在水中鹽溶液-食鹽溶解在水中被分散的物質稱為分散相/分散質

容納分散相的連續(xù)介質稱為分散介質/分散劑第一節(jié)分散系分散相與分散介質例如：云，牛奶分散質處于分割成粒子的不連續(xù)狀態(tài)；分散劑則處于連續(xù)狀態(tài)；分散質和分散劑的狀態(tài)包括固體、液體或氣體。分散系-按聚集狀態(tài)分類(9種)分散質分散劑實例

氣氣空氣、家用煤氣液氣云、霧固氣煙、灰塵氣液汽水液液牛奶、豆?jié){固液泥漿、油漆氣固木炭、薄膜塑料液固硅膠、肉凍固固紅寶石、合金、有色玻璃

第一節(jié)分散系生物體內的各種生理、生化反應都是在液體中進行的。按分散粒子的大小，長把液態(tài)分散系分為3類真溶液

分散質粒子大小

<1nm分散質粒子的組成

低分子或離子

一般性

質均相；熱力學穩(wěn)定系統(tǒng)；分散質粒子擴散快，能透過濾紙和半透膜NaCl、NaOHC6H12O6等水溶液實例

第一節(jié)分散系粗分散系（乳狀液、懸浮液）

分散質粒子大小>100nm

分散質粒子的組成

粗粒子

一般性質

非均相；熱力學不穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子不能透過濾紙和半透膜

乳汁、泥漿等實例

第一節(jié)分散系膠體分散系高分子溶液

溶膠締合膠體

膠體分散相粒子大小在1-100nm

膠體分散系第一節(jié)分散系溶膠

分散相粒子的組成膠粒（分子、離子、原子的聚集體）

一般性質

非均相；熱力學不穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴散慢，能透過濾紙，不能透過半透膜實例

氫氧化鐵、硫化砷、碘化銀及金、銀、硫等單質溶膠溶膠

分散相粒子的組成第一節(jié)分散系高分子溶液

分散相粒子的組成高分子一般性質

均相；熱力學穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴散慢，能透過濾紙，不能透過半透膜，形成溶液

實例

蛋白質、核酸等水溶液，橡膠的苯溶液第一節(jié)分散系締合膠體

分散相粒子的組成膠束

一般性質

均相；熱力學穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴散慢，能透過濾紙，不能透過半透膜，形成膠囊溶液。

實例

超過一定濃度的十二烷基硫酸鈉溶液第一節(jié)分散系締合膠體憎水基團親水基團第二節(jié)氣體

氣體物質三態(tài)固體液體√理想氣體：假設有一種氣體，它的分子只有位置而不占有體積，是一個具有質量的幾何點；并且分子之間沒有相互吸引力，分子之間及分子與器壁之間發(fā)生的碰撞不造成動能損失。人為的氣體模型，實際中并不存在！第二節(jié)氣體高溫、低壓條件下，許多實際氣體很接近于理想氣體:1、氣體分子的距離大，與氣體體積相比，可忽略；2、分子間作用力小第二節(jié)氣體理想氣體的氣態(tài)方程：第二節(jié)氣體pV=nRT式中：

R為摩爾氣體常數(shù)(273.15K,101.325kPa時，R=8.3145Pa·m3·mol-1·K-1)；

T為熱力學溫度(t+273.15)。

例1.1：某種碳氫化合物的蒸汽，在100oC及101.325kPa時，測得其密度ρ=2.55g/L；由化學分析結果可知該化合物中碳原子數(shù)與氫原子數(shù)之比為1:1。試確定該化合物的分子式。解：設該化合物的摩爾質量為M，質量為m

接上頁：已知該化合物中碳氫比例為1:1，設該化合物的分子式為(CH)x,則：M=x[M(C)+M(H)]=(12.0+1.01)·x=77.89x=6∴該化合物的分子式為C6H6理想氣體混合物：多種相互不發(fā)生化學反應的氣體相混合，且分子本身的體積和相互作用力可忽略不計。理想氣體混合物中各組分氣體如同單獨存在一樣，即壓力與獨占整個容器時的壓力一致！第二節(jié)氣體第二節(jié)氣體設某理想氣體混合物中某組分氣體分壓為pi，則：

氣體分壓定律(1801年，Dolton)：道爾頓理想氣體分壓定律(1)(2)第二節(jié)氣體結合(1)和(2)式(3)(n為混合氣體總的物質的量)結合(2)和(3)式(4)Xi為某組分氣體的摩爾分數(shù)例題1.2：有一30dm3的容器，內盛16gO2，28gN2，求300K時兩種氣體的分壓及混合氣體的總壓。解：同理pN2=8.32×105PaP總=pN2+pO2=12.48×105Pa例1.3:在25°C，p=99.43kPa壓力下，利用排水集氣法收集氫氣0.400L。計算相同溫度、壓力下，用分子篩除去水分后所得干燥氫氣的體積V(H2)`和氫氣物質的量n(H2)。已知25°C時水的飽和蒸汽壓p(H2O)=3.17kPa。解：P(H2)=p總-p(H2O)=99.43-3.17=96.26kPa設經(jīng)干燥后氫氣壓力為p(H2)`∵P(H2)V(H2)=p(H2)`V(H2)`第三節(jié)液體E具有脫離液體表面的最低動能的分子數(shù)與液體分子總數(shù)的比值f：R為摩爾氣體常數(shù)T為溫度蒸發(fā)第三節(jié)液體飽和蒸氣壓，簡稱蒸汽壓符號:P單位:pa或kPaH2O(l)H2O(g)蒸發(fā)凝結第三節(jié)液體影響蒸汽壓的因素:1.與溫度有關：T升高，蒸汽壓增大。H2O273KP=0.6106kPa373KP=101.3kPa2.與物質的本性有關：越易揮發(fā)，蒸汽壓越大。293Kp/kPa乙醚57.6 水2.34汞1.6×10–4

固體中能量較高的分子也有脫離固體表面而揮發(fā)的傾向固體與蒸汽平衡時的壓力稱固體的飽和蒸汽壓

固態(tài)物質與液態(tài)物質達到平衡狀態(tài)時的溫度稱為液體的凝固點，亦稱為液體的冰點或固體的熔點

第三節(jié)液體第四節(jié)溶液的組成標度物質的量(nB):表示物質數(shù)量的基本物理量

單位摩爾(mol)

摩爾(mol)：是一系統(tǒng)的物質的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與0.012kg12C的原子數(shù)目相等

等0.012kg12C的原子數(shù)目是L=6.022×1023mol-1數(shù)值第四節(jié)溶液的組成標度使用摩爾時必須指明基本單元(可以是原子、分子、離子、電子等)。n(O)n(1/2H2O)n(Ca2+)n(e)第四節(jié)溶液的組成標度摩爾質量:

B的質量mB除以B的物質的量nB，單位為kg/mol某分子的摩爾質量數(shù)值等于其相對分子質量Mr練習：求下列物質的物質的量a.106克(Na2CO3)b.98克(?H2SO4)第四節(jié)溶液的組成標度第四節(jié)溶液的組成標度物質的量濃度(cB)：溶質B的物質的量nB除以溶液的體積V，即：cB=nB/V單位mol·L-1，濃度很小時可用mmol·L-1

cB可簡稱為濃度注意：

使用cB

時必須指明基本單元。對于具體物質，應將基本單元表示在括號內。如：

c(1/2Ca2+)

c(Ca2+)第四節(jié)溶液的組成標度例:1.已c(?H2SO4)=0.1mol/L求c(H2SO4)=?2.已c(NaOH)=0.1mol/L求c(?NaOH)=?3.已知c(2HCl)=0.1mol/L求c(HCl)=?

練習

對于同一種物質溶液,選用的基本單元不同,其物質的量濃度也不同0.05mol/L；0.2mol/L；0.2mol/L第四節(jié)溶液的組成標度質量摩爾濃度(bB):溶質B的物質的量nB除以溶劑的質量mA

單位是mol/kg摩爾分數(shù)(x)：B物質的物質的量與混合物的總物質的量之比設：溶質的物質的量為n1，溶劑的物質的量為n2

溶質的摩爾分數(shù)為x1，溶劑的摩爾分數(shù)為x2

則：

第四節(jié)溶液的組成標度質量分數(shù)(ωB):溶質B的質量mB與溶液的總質量m之比。

第四節(jié)溶液的組成標度第四節(jié)溶液的組成標度質量濃度(ρB):是溶質B的質量mB除以溶液的總體積V

單位是kg·m-3；醫(yī)療上常用單位為單位是g·L-1

，mg·L-1

等

密度（ρ）：某種物質的質量和其體積的比值。

區(qū)分：第四節(jié)溶液的組成標度體積分數(shù)(B)：指在相同溫度和壓力下，溶質B的體積VB與混合物(或溶液)體積

V之比

練習例1.4在500克水中有17.1克蔗糖溶解。求溶質的b蔗糖，x蔗糖=?(M蔗糖=342g/mol)

解:b蔗糖=[(17.1/342)/500]×103=0.1(mol/kg)

x蔗糖=(17.1/342)/(17.1/342+500/18)=0.0018練習例1.5在400克水中，加入90%(g/g)H2SO4100克。求溶質的xH2SO4，bH2SO4解:xH2SO4=[(100×90%)/98]/[90/98+(400+10)/18]=0.0387.

bH2SO4=(90/98)/(410/1000)=2.24(mol/kg)

第五節(jié)稀溶液的依數(shù)性溶液的性質溶質本性顏色、體積變化和導電性等與溶質本性無關

—所含溶質粒子的濃度蒸汽壓下降、沸點升高凝固點下降和滲透壓等第五節(jié)稀溶液的依數(shù)性

與溶質的本性無關，只與其粒子濃度相關的性質稱為稀薄溶液的依數(shù)性質(colligativepropertiesofdilutesolution),簡稱依數(shù)性。粒子濃度稀薄溶液(一)溶液的蒸汽壓下降溶液蒸汽壓下降(vaporpressurelowering)(一)溶液的蒸汽壓下降Raoult（拉烏爾）定律在一定溫度下,難揮發(fā)非電解質稀溶液的蒸汽壓等于純溶劑的蒸汽壓與溶劑摩爾分數(shù)的乘積

p=po

xA

po:純溶劑的蒸汽壓p:溶液的蒸汽壓(一)溶液的蒸汽壓下降溶液的蒸汽壓下降ΔpxA為溶液中溶劑的摩爾分數(shù)xB為溶液中溶質的摩爾分數(shù)∵xA+xB=1p=po

xA=po(1-xB)=po-poxB∴po-p=

Δp=poxB

Δp=poxB

一定T下，Δp與溶質的摩爾分數(shù)成正比

溶液的蒸汽壓下降公式：Δp=poxB

由于nA>>nB，

Δp=KbB

適用：難揮發(fā)非電解質的稀薄溶液結論：

在一定溫度下，難揮發(fā)性非電解質稀溶液的蒸氣壓與溶劑的摩爾分數(shù)成正比；在一定溫度下，難揮發(fā)性非電解質稀溶液的蒸氣壓下降(Δp)與溶液的質量摩爾濃度成正比，而與溶質的種類和本性無關溶液的濃度較大時，溶質分子與溶劑分子間作用力不可忽略，故Roult定律不再適用若為電解質溶液，解離可產(chǎn)生2個或多個離子，且溶液中含有大量的帶電粒子，導致溶質與溶劑之間，溶質之間均有相互作用，Roult定律不再適用揮發(fā)性溶質的存在可能會導致溶液的蒸汽壓增加，但平衡蒸汽中氣態(tài)溶劑的分壓依然服從Roult定律例1.6:濃度為0.1mol/kg的難揮發(fā)非電解質溶液,在100?C時溶液的蒸汽壓降低多少?此溶液的蒸汽壓是多少?(100?C水p=101.3kPa)解:(二)溶液的沸點升高和凝固點降低1、液體的沸點升高(1)液體的沸點(boilingpoint)是液體的蒸汽壓等于外界壓強時的溫度

液體的正常沸點是指外壓為101.3kPa時的沸點液體的沸點隨著外界壓力的改變而改變

外壓=101.3kPa水的正常沸點100?C

外壓>101.3kPa水的沸點>100?C

外壓<101.3kPa水的沸點<100℃(二)溶液的沸點升高和凝固點降低1、溶液的沸點升高溶液沸點升高是由溶液的蒸汽壓下降引起(二)溶液的沸點升高和凝固點降低

ΔTb=Tb-Tb0

=Kb

bB

式中，ΔTb為沸點升高數(shù)值；

bB為溶液的質量摩爾濃度；

Kb為溶劑的沸點升高常數(shù)Kb與溶劑本性有關，只隨溶劑的不同而不同例1.7:在63.0克CS2中溶解2.83克硫后，沸點升高0.410K。求溶解在CS2中硫的分子式?(CS2的Kb為2.34K?kg?mol-1)

解:M質=Kb?mB×103/(ΔTb?mA)=2.34×2.83×103/(0.410×63.0)=256(g?mol)∵硫的原子量為32∴硫的分子式是S8利用ΔTb可測定溶質B的摩爾質量MB(二)溶液的沸點升高和凝固點降低注意：

溶液沸騰后，溶劑不斷蒸出，溶液濃度不斷增加，因而溶液的沸點也隨之升高直至溶液達到飽和。(二)溶液的沸點升高和凝固點降低2、溶液的凝固點下降凝固點：是指物質的固、液兩相蒸汽壓相等時的溫度純水的凝固點（273K）又稱為冰點，在此溫度水和冰的蒸汽壓相等(二)溶液的沸點升高和凝固點降低溶液的凝固點通常是指溶液中純固態(tài)溶劑開始析出時的溫度，對于水溶液而言，就是指水開始變成冰析出時的溫度水和水溶液的理想冷卻曲線(二)溶液的沸點升高和凝固點降低溶液的凝固點下降是由于溶液的蒸汽壓下降引起的。

固體(蒸汽壓)液體(蒸汽壓)(二)溶液的沸點升高和凝固點降低思考：冰面上撒鹽海水冰點低于純水

(二)溶液的沸點升高和凝固點降低水和水溶液的冷卻曲線(1)是純水的理想冷卻曲線(2)是純水的試驗條件下冷卻曲線(3)是溶液的理想冷卻曲線(4)是實驗條件下溶液的冷卻曲線曲線(二)溶液的沸點升高和凝固點降低非電解質稀溶液凝固點下降也與溶質的質量摩爾濃度成正比：

ΔTf=Tf0-Tf

=Kf·bB式中：ΔTf為凝固點降低值；

Kf為溶劑的質量摩爾凝固點降低常數(shù)，單位為

K·kg·mol-1,該常數(shù)隨溶劑的不同而不同(二)溶液的沸點升高和凝固點降低難揮發(fā)非電解質稀溶液的凝固點降低與溶液的質量摩爾濃度成正比，與溶質的本性無關，只決定于溶質顆粒的數(shù)目。例1.8:0.2克某非電解質溶于10克水中,測得溶液的凝固點是-0.207℃。求此非電解質的摩爾質量?(已知溶劑的凝固點降低常數(shù)為1.86)解:ΔTf=273-(273-0.207)=0.207

MB=KfmB/ΔTf?mA

=1.86×0.2/(0.207×10)=0.180(kg/mol)利用ΔTf可測定溶質B的摩爾質量MB例1.9:在1000克水中溶有1mol難揮發(fā)性非電解質。求此溶液的沸點和凝固點?(Kb=0.512K?kg?mol-1.Kf=1.86K?kg?mol-1)解:∵ΔTb=Kb?b=0.512×1=0.512∴Tb=373+ΔTb=373+0.512=373.512(K)

又∵ΔTf=Kf?

b=1.86×1=1.86∴Tf=273-ΔTf=273-1.86=271.14(K)計算相對分子質量溶液沸點升高溶液凝固點下降∵Kf>Kb∴△Tf>△Tb，即△Tf的靈敏度更高，實驗誤差小

常見溶劑的Tb0、Kb和Tf0、Kf值溶劑Tb0/oC

Kb/(K·kg·mol-1)

Tf0/oC

Kf/(K·kg·mol-1)水乙酸苯乙醇四氯化碳乙醚萘1001188078.476.734.72180.5122.932.531.225.032.025.800.017.05.5－117.3－22.9－116.280.01.863.905.101.9932.01.86.9練習某難揮發(fā)的非電解質稀水溶液的沸點為100.82℃，則其凝固點是()A.-0.58℃B.-0.68℃C.-0.78℃D.-0.88℃答案：D(二)溶液的沸點升高和凝固點降低bB△Tf(實驗值)/K△Tf(理論)/Kmol/kgNaClMgSO40.010.036030.03000.018580.050.17580.12940.092900.100.34700.24200.18580.501.6921.0180.9290一些電解質水溶液的凝固點降低值3、電解質溶液的依數(shù)性行為(二)溶液的沸點升高和凝固點降低

Δp=iK

bBΔTb

=iKbb

BΔTf=iKfb

B

式中i為校正因子，又稱van’tHoff系數(shù)如AB型電解質，i趨近于2

AB2或A2B型電解質,i趨近于3(三)溶液的滲透壓水低擴散(三)溶液的滲透壓半透膜(semi-permeablemembrane)：一種只允許某些物質透過，而不允許另一些物質透過的選擇性透過薄膜。(三)溶液的滲透壓(三)溶液的滲透壓滲透(osmosis)(三)溶液的滲透壓滲透：溶劑分子通過半透膜自發(fā)進入到溶液中的過程。產(chǎn)生滲透現(xiàn)象必須具備的條件:1.有半透膜存在；2.半透膜兩側單位體積內溶劑分子數(shù)不相等。(三)溶液的滲透壓滲透原因：溶劑分子能通過半透膜，而溶質分子不能方向：溶劑分子從純溶劑→溶液或是從稀溶液→濃溶液

(三)溶液的滲透壓血液透析圖(三)溶液的滲透壓海水進入人體后會造成細胞脫水,甚至造成死亡(三)溶液的滲透壓

隨著溶液界面的升高，液柱的靜壓力增大，使溶液中溶劑通過半透膜的速度加快，當壓力達到一定時，溶劑從兩個相反的方向通過半透膜的速度一致，此時滲透達到平衡。(三)溶液的滲透壓滲透壓(osmoticpressure)：將純溶劑與溶液以半透膜隔開時，為維持滲透平衡所需要加給溶液的額外壓力。(三)溶液的滲透壓1886年，荷蘭化學家范特霍夫(Van’tHoff)通過實驗得出稀溶液的滲透壓力與溶液濃度、絕對溫度的關系：п：滲透壓(kPa);V：溶液體積

nB

：溶質的物質的量;cB：物質的量濃度

R：氣體常數(shù)(8.314kPa·L·mol-1·K-1)T：絕對溫度(三)溶液的滲透壓

對于水溶液，當濃度很低時，其物質的量濃度近似地與質量摩爾濃度相等，即cB≈bB因此也可改寫為例1.10:將3.00g葡萄糖溶于水，配成100mL溶液，求溶液在37℃時的滲透壓?解：葡萄糖的摩爾質量為180g/mol例1.11:將1.00克血紅素溶于適量水中,配置成100mL溶液，在20℃時測得此溶液的滲透壓為0.366kPa.求血紅素的摩爾質量?解：應用：測定大分子物質的相對分子質量一般采用滲透壓力法(四)反滲透及其應用反滲透：在溶液一側施加大于滲透壓的額外壓力，則溶液中將有更多的溶劑分子通過半透膜進入溶劑一側。這種使?jié)B透作用逆向進行的過程稱為反滲透。海水的淡化i在數(shù)值上為1mol電解質在溶液中能夠解離出離子的物質的量。如AB型電解質（如KCl、KNO3、CaSO4等)，其i值趨近于2。AB2或A2B型電解質（如MgCl2、CaCl2、Na2SO4等），其i值趨近于3。

對于電解質稀溶液，計算滲透壓時應考慮電解質的解離。在滲透壓公式中必須引進一個校正系數(shù)i

(五)滲透壓力在醫(yī)學上的意義

1、滲透濃度(osmolarity):即滲透活性物質的物質的量除以溶液的體積。符號：cos

單位：mol·L-1或mmol·L-1把溶液中能夠產(chǎn)生滲透效應的溶質粒子(分子、離子)統(tǒng)稱為滲透活性物質。醫(yī)學上，溶液的滲透壓大小常用滲透濃度來表示例1.12：計算5.00g/L的NaCl溶液的滲透濃度?解：NaCl的摩爾質量為58.5g·mol-1

(五)滲透壓力在醫(yī)學上的意義

2、等滲、低滲和高滲溶液

醫(yī)學上的等滲、低滲和高滲溶液是以血漿的滲透壓力為標準確定的。正常人血漿的滲透濃度：303.7mmol·L-1臨床上規(guī)定：等滲溶液：cos280~320mmol·L-1

高滲溶液：cos

＞320mmol·L-1

低滲溶液：cos

＜280mmol·L-1a在生理鹽水中b在較濃的NaCl溶液中c在較稀的NaCl溶液中將紅細胞置于不同濃度的NaCl溶液中，在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)：紅細胞的形態(tài)沒有什么改變，因為生理鹽水與紅細胞內液的滲透壓力相等，細胞內外液處于滲透平衡狀態(tài)。紅細胞逐漸皺縮，皺縮的紅細胞互相聚結成團。這是因為紅細胞內液的滲透壓力低于濃NaCl溶液，紅細胞內的水向外滲透引起。紅細胞逐漸脹大，最后破裂，釋放出紅細胞內的血紅蛋白使溶液染成紅色，即溶血。這是因為紅細胞內液的滲透壓力高于NaCl溶液，細胞外的水向細胞內滲透引起。

(五)滲透壓力在醫(yī)學上的意義

紅細胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)示意圖

血栓例1.13將100ml0.9%NaCl溶液與100ml5%葡萄糖溶液混合.計算此溶液與血漿相比是高滲，低滲，還是等滲溶液?解:NaCl溶液的滲透濃度:2×(0.9/58.5)÷[(100+100)/103]×103=154(mmol/L).

葡萄糖溶液的滲透濃度:

(5/180)÷(200/103)×103=139(mmol/L).154+139=293mmol/L.∴混合液仍為等滲溶液.

例1.14在100ml0.075mol/LNaCl溶液中加入100ml2.5%葡萄糖溶液,再加入多少毫升0.2mol/LCaCl2溶液,對人體血漿是等滲溶液?(血漿滲透濃度按300mmol/L計).解:設加入VmlCaCl2溶液[2×0.075×100+(100×2.5%/180)×103+0.2×3V]÷[(100+100+V)/103]=300

V=103.7(ml)第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理蒸餾(distilation)分餾(fractionation)揮發(fā)性物質分離、提純最常用、有效的方法第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理理想溶液：若混合溶液的組分分子間作用力大小相同或相近時，則可認為兩組分之間作用力十分微弱，可忽略不計，且組分在所有濃度范圍內均服從Roult定律，符合上述性質的溶液稱為理想溶液。設某溶液包含A和B兩組分，根據(jù)Roult定律第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理設一理想溶液由x(C6H6)=0.33和x(C6H5CH3)=0.67的苯與甲苯組成：則在20℃時，苯和甲苯的蒸汽壓分別為：第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理所以，20℃時此溶液的蒸汽壓中，苯蒸汽和甲苯蒸汽的分壓及溶液的蒸汽壓分別為：第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理根據(jù)以上結果，可計算出蒸汽中苯和甲苯的摩爾分數(shù)x`(C6H6)和x`(C5H5CH3)溶液：x(C6H6)=0.33和x(C6H5CH3)=0.67第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理總結：(1)理想溶液的沸點高于其中較易揮發(fā)組分的沸點，低于較不易揮發(fā)組分的沸點；(2)理想溶液的沸點隨兩組分濃度的變化而變化；(3)理想溶液中組分的摩爾分數(shù)與蒸汽中組分的摩爾分數(shù)不同,其中易揮發(fā)組分在蒸汽中的摩爾分數(shù)較高。確保混合組分的分離！螺旋形冷凝柱第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理分流裝置簡圖

第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理恒沸：非理想溶液在一定條件下，某些溶液的組成與其蒸汽組成相同，此時溶液的沸點保持恒定，并且蒸發(fā)濃度不因蒸發(fā)的進行而有所改變。采用分餾方法進行組分的分離第七節(jié)膠體1861年，英國化學家T.Graham提出膠體(Colloid)的概念70年代初，俄國化學家BE?MAPH促使人們認識到膠體并非特殊物質，只不過是物質以一定分散度存在的狀態(tài)(一)發(fā)展史：20世紀30年代以后，高分子研究的發(fā)展闡明一些高分子物質屬于膠體研究范圍

(二)分類

膠體分散系1~100nm溶膠膠粒（分子，原子或離子聚集體）非均相，不能透過半透膜，熱力學不穩(wěn)定高分子溶液高分子均相，不能透過半透膜，熱力學穩(wěn)定，透明Fe(OH)3分子結構大1、原因膠體是高度分散的多項分散系統(tǒng)(高分子溶液是單相)。高度分散使膠體分散相表面積急劇增加。(三)表面吸附例如：1cm3………分散度(degreeofdispersion)：分散質在分散劑中分散的程度。比表面積(specificsurfacearea):單位體積物質所具有的表面積。式中S0是比表面積，S是總表面積，V是體積1、原因1、原因當物質形成高分散系統(tǒng)時，因比表面積大大增加，使其表面性質十分突出，尤其是表面能。液相氣相液體內部及表層分子受力情況示意圖合力為０合力指向液體內2、結果表面能(surfaceenergy)：界面分子比內部分子多出一部分能量表面積大膠體：表面能高不穩(wěn)定自動聚集2、結果凝聚吸附降低表面能的途徑膠體中的膠核有吸附其他物質而降低界面能的趨勢木炭、多孔陶瓷高分子的分散相粒子在膠體范圍內，但其以單個分子分散在介質中，所形成的體系是均相體系，分散質和分散劑之間無界面存在，為熱力學穩(wěn)定系統(tǒng)。(四)膠體的制備與性質1、膠體的制備：使分散相粒子的大小落在膠體分散體系的范圍之內;加入適當?shù)姆€(wěn)定劑1、膠體的制備(1)分散法:用機械、化學等方法把大塊物質分散成膠體粒子研磨法用機械粉碎的方法將固體磨細超聲分散法膠溶法又稱解膠法1、膠體的制備(2)凝聚法:

使小分子、原子或離子聚集，使粒子大小符合膠體分散系的要求。物理凝聚法-硫溶膠，硫-乙醇溶液中加水化學凝聚法

-氫氧化鐵溶膠(1)溶膠的光學性質(2)溶膠的動力學性質

(3)溶膠的電學性質2、溶膠的基本性質(1)溶膠的光學性質CuSO4溶液Fe(OH)3溶膠令一束光束通過溶膠，則從側面可以看到一個發(fā)這的光柱，這種現(xiàn)象稱為丁達爾效應(Tyndall)。(1)溶膠的光學性質Tyndall現(xiàn)象產(chǎn)生的原因:d>>λ反射d<<λd略小于λ或接近于λ結論(byRayleigh,1871):(1)溶膠的光學性質散射光強度隨單位體積內溶膠膠粒的增多而增大；直徑小于光波長的膠粒，體積越大，散射光越強；波長越短的光被散射的越多，故可見光中藍紫色光已被散射；分散相與分散質的折射率相差越大，散射光越強。應用-超顯微鏡(a)研究膠體內部分子的運動；(b)測定球狀膠粒的平均半徑；(c)判斷粒子分散的均勻程度；(d)間接推測膠粒的形狀。(1)溶膠的光學性質(a)布朗運動（Brownianmovement）

(2)溶膠的動力學性質

動力學穩(wěn)定性(b)擴散和沉降(diffusionandsedimentationequilibrium)當溶膠中的膠粒存在濃度差時，膠粒將從濃度大的區(qū)域向濃度小的區(qū)域遷移，這種現(xiàn)象稱為擴散溫度越高，溶膠的粘度越小，越容易擴散。(2)溶膠的動力學性質

(2)溶膠的動力學性質

(b)擴散和沉降(diffusionandsedimentationequilibrium)在重力場中，膠粒受重力的作用而要下沉，這一現(xiàn)象稱為沉降膠粒大而重，則在重力作用下很快沉降；膠粒較小時，擴散和沉降兩種作用同時存在。當沉降速度等于擴散速度，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，這時，膠粒的濃度從上到下逐漸增大，形成一個穩(wěn)定的濃度梯度。這種狀態(tài)稱為沉降平衡(2)溶膠的動力學性質

(3)溶膠的電學性質電泳示意圖

電解質溶膠從電泳現(xiàn)象可以獲得膠粒或大分子的結構、大小、形狀和帶電性質等有關信息電泳(electrophoresis)：在電場作用下,帶電膠粒在介質中的運動大多數(shù)金屬硫化物、硅酸、金、銀等溶膠向正極遷移，膠粒帶負電，稱為負溶膠大多數(shù)金屬氫氧化物溶膠向負極遷移，膠粒帶正電，稱為正溶膠(3)溶膠的電學性質在外加電場作用下，帶電的介質通過多孔膜或半徑為1~10nm的毛細管作定向移動，這種現(xiàn)象稱為電滲(3)溶膠的電學性質膠粒帶電的原因(a)吸附

FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3HClFe(OH)3+HCl→FeOCl+2H2OFeOCl→FeO++Cl-Fe(OH)3膠核吸附溶膠中與其組成類似的FeO+離子而帶正電，而溶膠中電性相反的Cl-離子(稱反離子)則留在介質中(b)離解作用硅膠的表面的H2SiO3分子可以離解成HSiO3-、SiO32-和H+H2SiO3HSiO3-+H+

HSiO3-SiO32-+H+膠粒帶電的原因H+離子擴散到介質中去，而SiO32-離子則留在膠核表面，結果使膠粒帶負電荷(五)膠團結構1、基本定義：(a)電位離子：被膠核吸附的離子(b)反離子：因帶相反電荷而被電位離子吸附的離子(五)膠團結構Fe(OH)3溶膠的膠團結構示意圖FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-m[Fe(OH)3]

膠核電位離子Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-反離子緊密層

膠粒膠核＋緊密層＝膠粒擴散層膠團膠粒＋擴散層＝膠團{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-

膠粒

膠團氫氧化鐵溶膠的膠團結構式

膠核吸附層擴散層

膠粒

膠團(五)膠團結構(五)膠團結構注意:1.膠粒帶電，膠團不帶電。2.膠粒帶電的正負，取決于選擇性吸附吸附層與擴散層構成電性相反的兩層結構--擴散雙電層。(六)溶膠的穩(wěn)定性和沉淀溶膠的聚結穩(wěn)定性是指溶膠在放置過程中，不發(fā)生分散質粒子的相互凝結。溶膠的穩(wěn)定因素布朗運動靜電斥力加熱沉聚膠粒帶電膠粒表面水合膜保護1、溶膠的穩(wěn)定性(六)溶膠的穩(wěn)定性和沉淀膠團結構式中的吸附層、擴散層均為水合膜層－水合雙電層，水合雙電層猶如一層彈性膜，阻礙了膠粒間相互碰撞，使膠粒彼此隔開，不易聚集。

水合膜越厚，膠粒越穩(wěn)定。{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-

膠核吸附層