无机及分析化学精[全](南京大学第五版)ppt课件

1.3.1.2 溶液的沸点上升
沸点:溶液的蒸气压（p溶液）与外压（p外压） 相等时的温度称为该溶液的沸点。 纯水： p外 = 101.3kPa，t纯水 = 100℃.
难挥发物质溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。
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溶液的沸点上升的原因：溶液的蒸气压下降。
示溶 意液 图的
沸 点 上 升
p溶液<p纯溶剂，而且△p = K蒸 b(B)
作单位；nB是溶质B的物质的量，以摩尔
(mol)作单位。
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1.1.8 质量浓度
单位体积混合物中某组分的质量称为
该组分的质量浓度，以符号ρ表示，单位
为kg/m3。组分B的质量浓度定义式为
ρ=mB/V 式中mB——混合物中组分B的质量，kg; V——混合物的体积，m3。
常用单位是:g/L
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1.2 分散系
一种或几种物质以细小的粒子分散在 另一种物质里所形成的系统称分散系。
分散系＝分散质+分散剂
如：糖水和泥水等等。
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1.2.1 分散系的分类： １、按聚集状态分
气－气（空气）
气－液（汽水）
气－固（浮石）
液－气（云、雾） 液－液（酒精）
液－固（肉冻）
固－气（烟、尘） 固－液（溶液）
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1.2.3 理想气体
理想气体状态方程式：
pV = nRT
R---- 摩尔气体常量
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在STP下，p =101.325kPa, T=273.15K n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
R
pV nT
101325Pa22.414103m 3 1.0m ol273.15K
为3mol。
在使用摩尔表示物质的量时，应该用
化学式指明粒子的种类，而不使用该粒子
的中文名称。
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1.1.4 物质的量及其单位
摩尔(mol)、毫摩尔(mmol)、微摩尔(μmol) 纳摩尔(nmol)、皮摩尔(pmol) 1mol＝1×103mmol ＝ 1×106μmol ＝1×109nmol ＝ 1×1012pmol
符号为φ，量纲为一。体积分数常用于溶质
为液体的溶液，如果混合过程中产生的体
积变化很小，可近似地认为等于溶质的体
积溶液的总体积 。
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【例】：已知浓硫酸的密度ρ为 1.84g/ml ， 其 质 量 分 数 为 95.6% ， 一 升 浓硫酸中含有的n(H2SO4)、n(1/2H2SO4) 、c(H2SO4)、c(1/2 H2SO4)各为多少？
A 任何部分的物理性质和化学性质相同。
B 一个相并不一定是一种单质，如食盐溶
液(NaCl和H2O)。
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C 单相体系 分子分散系，如饱和食盐水、
糖水等。溶质与溶剂已成一体，组分间没有
界面。
D 多相体系 胶体分散系和粗分散系，如
溶胶；悬浊液等。各组分的物理性质和化学
性质不同，并具有明显的界面。
p 1n 1 V R,T p 2 n 2 V R,T
p n 1 V R T n 2 V R T n iV R T n 1 n 2n iR V T
n =n1+ n2+ni
p nRT ppt精选版
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V
1. 3 溶液
分散质以分子或者比分子更小的质 点（如原子或离子）均匀地分散在分散 剂中的分散系称为溶液。
AW= c(葡) ·M/1000·ρ =(0.28×180/1000×1.01)×100% = 5.0%
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反渗透
当施加在膜溶液侧的压力大于渗透压 力时，水的流向就会逆转，此时，溶 液中的水将流入纯水侧，上述现象就 是水的反渗透。
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反渗透膜孔径小至纳米级，在一定的压力下，H2O分 子可以通过膜，水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶 体、细菌、病毒等杂质无法通过膜，从而使可以透过的纯 水和无法透过的浓缩水严格区分开来。
林政
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第一章 分散系
1.1 物质的量及其单位 1.2 分散系
1.3 溶液
1.4 胶体溶液
1.5 高分子溶液 ppt精选版
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1.1.1 物质的量及其单位
物质的量是国际单位制中7个基本物理
量之一，其符号为n，单位为摩尔(mol)，
简称摩。物质的量是表示物质所含微粒数
(N)与阿伏加德罗常数(NA)之比,即n=N/NA。
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解： n(H2SO4) = 1.84×1000×0.956/98.08 = 17.9 mol
n(1/2H2SO4) = 1.84×1000×0.956/49.04 = 35.9 mol
c(H2SO4)= 17.9/1 = 17.9 mol/L
c(1/2 H2SO4) = 35.9/1 ppt精选版 = 35.9 mol/L
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1.1.6 物质的量浓度
浓度只是物质的量浓度的简称，其它 溶液组分含量的表示法中，若使用浓度二 字时，前面应有特定的定语。如质量浓度、 质量摩尔浓度。
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1.1.7 质量摩尔浓度
溶液中某溶质B的物质的量除以溶剂的
质量，称为该溶质的质量摩尔浓度。单位
为mol•kg-1,符号为bB。 bB=nB/W 式中W为该溶剂的质量，以千克（kg）
它是把微观粒子与宏观可称量物质联系起
来的一种物理量。其表示物质所含粒子数
目的多少。
物质的量的单位是 摩（尔）、符号：mol
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1.1.2 物质的量及其单位
•物质的量——n
•粒子数——N
•阿伏加德罗常数——NA
•物质的量(mol)=物质的质量(g)/物质的摩
尔质量(g/mol)
•阿伏加德罗常数(NA)
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1.1.5 物质的量浓度
以单位体积溶液里所含溶质B的物质的
量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的
物质的量浓度。一般使用单位： mol / L
物质的量浓度(mol/L)=溶质的物质的量
(mol)/溶液的体积(L)
cB=nB/V 注意 ：体积是指溶液的体积，而不是
溶剂的体积。
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p
p >
淡水
盐水
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反渗透法净化水
【例】海水在298K时的渗透压为1479kPa，采用 反渗透法制取纯水，试确定用1000cm3的海水通 过只能使水透过的半透膜，提取100cm3的纯水， 所需要的最小外加压力是多少?
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【例】：250克溶液中含有40克NaCl，计算此 溶液的质量摩尔浓度。
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解： 水的质量＝250-40 = 210（克） b(NaCl) = [40/(58.5×210)] ×1000
= 3.26 mol/kg
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【例】：在100ml水中溶解17.1g蔗糖 (C12H22O11)，溶液的密度为1.0638g/ml， 求蔗糖的物质的量浓度，质量摩尔浓度。
乌尔定律与溶液的质量摩尔浓度成正比：
△Tb=Kb× b(B)
△Tf=Kf× b(B)
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1.3.1.4 溶液的渗透压
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渗透作用产生的条件： •半透膜存在； •膜两侧溶液的浓度不相等。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ40
半透膜的作用：只许溶剂分子通过，溶质分子 不能通过。 初始：溶剂分子扩散速度 V纯水 > V糖水
1、医学上输液必需输等渗溶液。 2、动物体内水份的输送。 3、植物从土壤中吸收水份和营养。 4、求算溶质的分子量。
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高渗溶液
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低渗溶液
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1、同一温度下，溶液的渗透压与浓度成正比。 2、相同浓度时，渗透压与热力学温度成正比。
πV = n(B)RT π = c(B)RT ≈ b(B)RT （溶液很稀时， c(B) ≈ b(B) ） R：气体常数 8.314 kPa ·L ·mol-1.K-1 T：热力学温度（绝对温度）
p po
kpa △p
蒸
气
压溶 剂 溶 液
101.3kpa
A
B’
B
△Tb
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Tb*
Tb
温度
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1.3.3.3 溶液的凝固点下降
凝固点：某物质的固、液两相平衡时的温
度。液相蒸气压与固相蒸气压相同时的温度。
若固相蒸气压小于液相蒸气压时，液相向固
相转化。反之亦然。
溶液的凝固点Tf总是低于纯溶剂的凝固点Tf* 。
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解：M蔗糖＝342(g/mol) n蔗糖=17.1/342=0.05(mol) V = (100+17.1)/1.0638
= 110.0 (ml)=0.11(L)
（1） c(蔗糖) = 0.05/0.11 = 0.454 (mol/L)
（2） b(蔗糖) = 0.05/0.1 = 0.5 (mol/kg)
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【例】人体血的渗透压为709.275kPa, 人体温度为 37℃。试计算给人体输液时所用葡萄糖溶液的质 量分数是多少？(设葡萄糖溶液密度是1.01g.ml-1； 葡萄糖的分子摩尔质量M为180g.mol-1)。
解：∵ π = c(葡) RT ∴ c = π/RT
c(葡) = 709.275/8.314×(273.15+37) = 0.28 mol.L-1
液溶
气态溶液(空气)
溶质
液态溶液：(水溶液)
溶剂
固态溶液pp(t精合选版 金)
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1. 3.1溶液的通性
通性：只与浓度（溶质粒子的数目） 有关而与溶质本性无关的性质称为溶液的 通性，又叫溶液的依数性。
蒸气压下降 沸点上升 凝固点下降 具有渗透压
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1.3.1.1溶液的蒸气压下降
蒸发
H2O(l)
渗透：溶剂分子通过半透膜自动单向扩散的
过程称为渗透。当v纯水 = v糖水渗透停止。
糖水溶液增高的这部分水的静压力就是糖水
溶液的渗透压。
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渗透压：在一定的温度下，在半透膜两边维 持渗透平衡所需施加的外压力，称为该溶液 的渗透压。用符号π表示。
纯水
糖水
纯水
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h 糖水
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渗透现象在生命过程中的重要作用：
原因：溶液的蒸气压下降。
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溶液的凝固点下降的原因：溶液的蒸气压下降。
溶
pº
剂
(kPa)
的
凝
p
固
点 0.6105
下
△p
降
示
意
图
纯水A' B'溶液
A
B
△Tf
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Tf Tf*(273K)
373K
T
小结：
溶液的沸点上升和凝固点下降的原因都
是溶液的蒸气压下降。而溶液的蒸气压下降
服从拉乌尔定律，那么这两种特性也服从拉
以0.012kg12C所含的碳原子数作基准，其
近似值为6.02×1023ppt精m选版ol-1
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1.1.3 物质的量及其单位
满足上述关系的粒子是构成物质的基
本粒子(如分子、原子、离子、质子、中子、
电子数)或它们的特定组合。
如：1molCaCl2与阿伏加德罗常数相 等的粒子是CaCl2粒子，其中Ca2+为1mol、 Cl-为2mol，阴阳离子之和为3mol或原子数
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1.1.9 质量分数
溶液中溶质B的质量分数是溶质B
的质量mB与溶液质量m之比。 符号是ωB ，量纲为一。
ωB ＝ mB/m 如，100gNaCl溶液中含10gNaCl，可
表示为ω（NaCl）＝10%
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1.1.10 体积分数
纯物质B在某温度和压力下的体积，除
以在相同温度和压力下的溶液的总体积 。
∴p液<p纯剂 ，c液越大，p液越小。 p纯－p液 的差值也越大。
拉乌尔定律：在一定的温度下，难挥发的非电 解质稀溶液的蒸气压，等于纯溶剂的蒸气压乘 该溶剂在溶液中的摩尔分数。
p= p*——nA— nA + nB
p ：溶液的蒸气压 p*：纯溶剂的蒸气压 nA ：溶剂的物质的量 nB ppt精选版 ：溶质的物质的量33
8.314Jm ol1K1
R=8.314 kPaLK-1mol-1
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1.2.4 分压定律
理想气体混合物中每一种气 体叫做组分气体。 分压：
组分气体B在相同温度下占有与混合
气体相同体积时所产生的压力，叫做组分
气体B的分压。
n RT B p B
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分压定律：
混合气体的总压等于混合气体中各组分气 体分压之和。p = p1 + p2 + pi 或 p = pB
固－固（合金） ppt精选版
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1.2.1 分散系的分类：
２、按分散质粒子的大小分
< 1 nm 分子分散系（溶液）
1-100 nm 胶体分散系（溶胶、高分子溶液）
> 100 nm 粗分散系（悬浊液、乳状液）
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1.2.2 相
1.相——体系中具有相同化学性质和物
理性质的均匀部分。
2．相的特点
H2O(g)
凝聚
气液两相平衡
初始： V蒸发 > V凝聚
平衡： V蒸发 = V凝聚
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纯水的蒸气压示意图
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在纯溶剂中加入难挥发的物质以后，达平衡时，p溶液 总是小于同温度下的p纯溶剂 ，即溶液的蒸气压下降。
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△p=p纯－p液 蒸汽压下降的原因：
正常
少
纯溶剂
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溶液
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