第一章 溶液和膠體課件

第一章溶液和膠體1第一章溶液和膠體1溶液的基本概念2稀溶液的依數(shù)性3膠體溶液2第一章溶液和膠體重要內(nèi)容分散系1溶液濃度的表示方法23第一章溶液和膠體1.1分散系

Dispersionsystem4第一章溶液和膠體1.1.1分散系（dispersionsystem）1.1.1分散系定義分散系——由一種或多種物質(zhì)分散在其它物質(zhì)中所構(gòu)成的系統(tǒng)。分散系由分散劑和分散質(zhì)構(gòu)成。分散質(zhì)——被分散的物質(zhì)。分散劑——分散其它物質(zhì)的物質(zhì)。特點(diǎn)：分散質(zhì)為分散不連續(xù)狀態(tài)，分散劑呈連續(xù)狀態(tài)。5第一章溶液和膠體1.1.2分散系的分類(classify)分散質(zhì)分散劑實(shí)例氣氣空氣、家用煤氣液氣云、霧固氣煙、灰塵氣液汽水、泡沫液液牛奶、豆?jié){、農(nóng)藥乳濁液固液泥漿、油漆氣固泡沫塑料、木炭液固肉凍、硅膠固固合金、有色玻璃1.按分散質(zhì)和分散劑的聚集狀態(tài)分類，有9種分散系6第一章溶液和膠體1.1.2分散系的分類(classify)2.按分散質(zhì)顆粒大小，液態(tài)分散系分為3類7第一章溶液和膠體1.2

溶液濃度的表示方法

氣態(tài)溶液（空氣）液態(tài)溶液：酸、堿溶液固態(tài)溶液：鋁合金8第一章溶液和膠體1.2.1

B的物質(zhì)的量濃度是指B的物質(zhì)的量除以混合物的體積

式中:Sl單位，

nB是物質(zhì)B的物質(zhì)的量molV是溶液體積m3（常用L)cB mol/

m3

9第一章溶液和膠體1.2.2溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度式中： Sl單位為

bB為溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度 mol

kg-1

nB為溶質(zhì)B的物質(zhì)的量 molmA為溶劑A的質(zhì)量 kg溶質(zhì)B的物質(zhì)的量除以溶劑的質(zhì)量10第一章溶液和膠體1.2.3溶質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù)

B的物質(zhì)的量與混合物的物質(zhì)的量之比式中： Sl單位為

xB為溶質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù) 1

nB為溶質(zhì)B的物質(zhì)的量 mol

為混合物的物質(zhì)的量 mol 對(duì)于兩組分溶液系統(tǒng)，則xA+xB=111第一章溶液和膠體1.2.4溶質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)B的質(zhì)量與混合物的質(zhì)量之比式中： Sl單位為

wB為溶質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 1

mB為溶質(zhì)B的質(zhì)量 kg

為混合物的質(zhì)量 kg 12第一章溶液和膠體1.2.5溶質(zhì)B的質(zhì)量濃度B的質(zhì)量與混合物的體積之比式中： Sl單位為

ρ為溶質(zhì)B的質(zhì)量濃度 kg/m3

m溶質(zhì)為溶質(zhì)B的質(zhì)量 kgV為混合物的體積 m3

13第一章溶液和膠體1.2.6幾種溶液組成標(biāo)度之間的關(guān)系1.物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量摩爾濃度

若為2組分系統(tǒng)且B組分含量很少，則溶液質(zhì)量m近似為溶劑質(zhì)量mA，上式近似為：14第一章溶液和膠體【例】：在常溫下取NaCl飽和溶液10.00cm3，測(cè)得其質(zhì)量為12.003g，將溶液蒸干，得NaCl固體3.173g。求：（1）NaCl飽和溶液的質(zhì)量百分濃度，（2）物質(zhì)的量濃度，（3）質(zhì)量摩爾濃度，（4）飽和溶液中NaCl和H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

(5)NaCl的質(zhì)量濃度解：

（1）NaCl飽和溶液的質(zhì)量百分濃度為：15第一章溶液和膠體【例】：在常溫下取NaCl飽和溶液10.00cm3，測(cè)得其質(zhì)量為12.003g，將溶液蒸干，得NaCl固體3.173g。求：（1）NaCl飽和溶液的質(zhì)量百分濃度，（2）物質(zhì)的量濃度，（3）質(zhì)量摩爾濃度，（4）飽和溶液中NaCl和H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

(5)NaCl的質(zhì)量濃度

(2)NaCl飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為：16第一章溶液和膠體【例】：在常溫下取NaCl飽和溶液10.00cm3，測(cè)得其質(zhì)量為12.003g，將溶液蒸干，得NaCl固體3.173g。求：（1）NaCl飽和溶液的質(zhì)量百分濃度，（2）物質(zhì)的量濃度，（3）質(zhì)量摩爾濃度，（4）飽和溶液中NaCl和H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

(5)NaCl的質(zhì)量濃度(3)NaCl飽和溶液的質(zhì)量摩爾濃度為：17第一章溶液和膠體【例】：在常溫下取NaCl飽和溶液10.00cm3，測(cè)得其質(zhì)量為12.003g，將溶液蒸干，得NaCl固體3.173g。求：（1）NaCl飽和溶液的質(zhì)量百分濃度，（2）物質(zhì)的量濃度，（3）質(zhì)量摩爾濃度，（4）飽和溶液中NaCl和H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

(5)NaCl的質(zhì)量濃度（4）NaCl飽和溶液中，NaCl和H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)18第一章溶液和膠體【例】：在常溫下取NaCl飽和溶液10.00cm3，測(cè)得其質(zhì)量為12.003g，將溶液蒸干，得NaCl固體3.173g。求：（1）NaCl飽和溶液的質(zhì)量百分濃度，（2）物質(zhì)的量濃度，（3）質(zhì)量摩爾濃度，（4）飽和溶液中NaCl和H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

(5)NaCl的質(zhì)量濃度（5）NaCl的質(zhì)量濃度19第一章溶液和膠體要配制150mL濃度為0.4mol/L硫酸溶液，則需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，密度為1.84g/mL的濃硫酸多少？20第一章溶液和膠體第二節(jié)稀溶液的依數(shù)性溶液的蒸氣壓下降溶液的沸點(diǎn)上升溶液的凝固點(diǎn)下降2314溶液的滲透壓21第一章溶液和膠體1.2.1

溶液的蒸氣壓下降氣液兩相平衡

蒸發(fā)

H2O(l) H2O(g)

凝聚

初始：V蒸發(fā)

>V凝聚平衡：V蒸發(fā)

=V凝聚純水的蒸氣壓示意圖蒸發(fā)凝聚22第一章溶液和膠體1.2.1

溶液的蒸氣壓下降氣液兩相平衡

蒸發(fā)

H2O(l) H2O(g)

凝聚

初始：V蒸發(fā)

>V凝聚平衡：V蒸發(fā)

=V凝聚飽和蒸氣飽和蒸氣壓23第一章溶液和膠體1.2.1

溶液的蒸氣壓下降飽和蒸氣飽和蒸氣壓在一定溫度下，與液體達(dá)成平衡的蒸汽所產(chǎn)生的壓力稱為液體的飽和蒸氣壓。P*

24第一章溶液和膠體1.2.1

溶液的蒸氣壓下降氣液兩相平衡

蒸發(fā)

H2O(l) H2O(g)

凝聚

初始：V蒸發(fā)

>V凝聚平衡：V蒸發(fā)

=V凝聚溶液越易揮發(fā)，蒸氣壓越大每種液體一定溫度下的蒸氣壓是常數(shù)，隨溫度的升高而增大25第一章溶液和膠體純?nèi)軇┱Ｈ芤荷僭诩內(nèi)軇┲屑尤腚y揮發(fā)的非電解質(zhì)以后，達(dá)平衡時(shí)，

p溶液<p*純?nèi)軇┘慈芤旱恼魵鈮合陆?6第一章溶液和膠體純?nèi)軇┱Ｈ芤荷偃芤簼舛仍綕?，所含溶質(zhì)分子越多，溶液的蒸氣壓下降得越多27第一章溶液和膠體

拉烏爾定律p

=p*xA式中：p

：溶液的蒸氣壓p*：純?nèi)軇┑恼魵鈮?/p>

xA：溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)對(duì)于一個(gè)只有兩組分的系統(tǒng)來說，xA+xB=1p=p*xA=p*(1-xB)=p*-p*xB即△p=p*-p=p*xB在一定的溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓，等于純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮号c溶液中溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)的乘積。28第一章溶液和膠體

拉烏爾定律p

=p*xA△p=p*-p=p*xB拉烏爾定律也可表達(dá)為：難揮發(fā)非電解質(zhì)的稀溶液的蒸氣壓下降值△p與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比。在一定的溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓，等于純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮号c溶液中溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)的乘積。

拉烏爾定律也可表達(dá)為：難揮發(fā)非電解質(zhì)的稀溶液的蒸氣壓下降值△p與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比。

△p=KbB

29第一章溶液和膠體?。喝羧芤簼舛容^大，溶質(zhì)分子對(duì)溶劑的作用不可忽略時(shí)，不適用非：溶質(zhì)為電解質(zhì)，不適用難：易揮發(fā)溶質(zhì)時(shí)，不適用拉烏爾定律使用局限性注意30第一章溶液和膠體沸點(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外壓

=101.3kPa，t純水=100℃.實(shí)驗(yàn)證明：難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的沸點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)1.2.2溶液的沸點(diǎn)升高31第一章溶液和膠體溶液的沸點(diǎn)上升示意圖Tb*Tbppokpa

蒸氣壓溶劑溶液溫度△p△TbB101.3kpaAB’根本原因：蒸氣壓下降p溶液<p純?nèi)軇?32第一章溶液和膠體由拉烏爾定律知：△p與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，因此難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的沸點(diǎn)升高與溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度成正比：△Tb=KbbB

式中△Tb：難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液沸點(diǎn)的升高值，單位K。Kb：溶劑沸點(diǎn)升高常數(shù)，只與溶劑性質(zhì)有關(guān)，而與溶質(zhì)無關(guān)。33第一章溶液和膠體1.2.3溶液的凝固點(diǎn)降低

凝固點(diǎn)：物質(zhì)的液態(tài)蒸氣壓與固態(tài)蒸氣壓相等時(shí)的溫度稱為該物質(zhì)的凝固點(diǎn)（固液兩相平衡時(shí)的溫度）。溶液的凝固點(diǎn)Tf總是低于純?nèi)軇┑哪蘐f*根據(jù)拉烏爾定律，可得△Tf=Tf-Tf*=Kf·bBKf

：摩爾凝固點(diǎn)下降常數(shù)，與溶劑的本性有關(guān)，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)，K·kg·mol

-1。常見溶劑的Kf

值見教材9頁表1-3。bB：溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度，mol·kg-1。34第一章溶液和膠體4、溶液的滲透壓蔗糖溶液純水半透膜

產(chǎn)生滲透壓示意圖滲透作用:溶劑分子通過半透膜進(jìn)入溶液的現(xiàn)象稱為滲透作用。滲透壓:為了阻止?jié)B透作用而施加于溶液的最小壓力稱為該溶液的滲透壓。35第一章溶液和膠體結(jié)論：

蒸氣壓下降，沸點(diǎn)上升，凝固點(diǎn)下降，滲透壓都是難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的通性；它們只與溶劑的本性和溶液的濃度有關(guān)，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。依數(shù)性小結(jié)36第一章溶液和膠體第三節(jié)膠體溶液37第一章溶液和膠體按分散質(zhì)顆粒大小，液態(tài)分散系分為3類38第一章溶液和膠體1.3.1膠體溶液的制備膠體溶液：由顆粒大小為1-100nm的分散質(zhì)組成的系統(tǒng)。分為兩類：一是溶膠，由小分子、原子或離子聚集成較大顆粒而形成的多相系統(tǒng)，如Fe(OH)3

溶膠和As2S3溶膠;二是高分子溶液，由一些高分子化合物所組成的溶液，分子結(jié)構(gòu)較大。39第一章溶液和膠體1.3.1膠體溶液的制備制備：分散法與凝聚法。分散法：將粗分散系中的粒子進(jìn)一步分散，使其達(dá)到膠體分散程度形成溶膠。通過研磨、超聲波作用、電弧放電、膠溶法等方法。凝聚法：將小分子、原子或粒子聚集，采用改變?nèi)軇ǜ膿Q溶劑法）或利用化學(xué)反應(yīng)（化學(xué)凝聚法）等手段。40第一章溶液和膠體1.3.2膠體的性質(zhì)1.3.2.1吸附作用分散質(zhì)分散成膠體的微粒時(shí)，膠體的微粒具有很大的表面積，所以具有較強(qiáng)的吸附能力。膠體微粒優(yōu)先吸附與它組成有關(guān)的離子。41第一章溶液和膠體1.3.2膠體的性質(zhì)1.3.2.2布朗運(yùn)動(dòng)不停的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)42第一章溶液和膠體1.3.2膠體的性質(zhì)1.3.2.3丁達(dá)爾現(xiàn)象丁達(dá)爾現(xiàn)象：將一束光線照射到透明的溶膠上，在與光線垂直方向上可以觀察到一條發(fā)亮的光柱

是膠體特有的現(xiàn)象，可以區(qū)別膠體與溶液。43第一章溶液和膠體1.3.2膠體的性質(zhì)1.3.2.4電泳現(xiàn)象在溶膠中插入正、負(fù)2個(gè)電極，溶膠粒子會(huì)發(fā)生定向遷移，這種現(xiàn)象稱為電泳。說明膠粒帶電。吸附陽離子的膠粒帶正電，吸附陰離子的膠粒帶負(fù)電。根據(jù)膠粒在電場(chǎng)中的移動(dòng)方向可以判斷膠粒所帶電荷的符號(hào)。44第一章溶液和膠體1.3.2膠體的性質(zhì)使離子或分子從膠體溶液中分離出來。1.3.2.5滲析提純膠體。45第一章溶液和膠體1.3.3膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)膠核：Fe