胶体与溶液
高中化学胶体与溶液教案
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高中化学胶体与溶液教案
主题:胶体与溶液
时间:1课时
目标:
1. 了解胶体与溶液的区别和特点;
2. 掌握胶体的制备方法和应用;
3. 了解溶液的分类和性质。
教学内容:
1. 胶体的定义和分类;
2. 胶体的制备方法和应用;
3. 溶液的分类和性质。
教学重难点:
1. 胶体与溶液的区别;
2. 胶体的制备方法和应用;
3. 溶液的分类和性质。
教学过程:
一、导入(5分钟)
1. 通过实验或图例展示一些胶体和溶液的例子,引发学生对胶体与溶液的兴趣;
2. 提问:你知道胶体和溶液的区别吗?
二、讲解(15分钟)
1. 讲解胶体的定义和分类,如胶体的悬浮液、乳胶和凝胶等;
2. 讲解胶体的制备方法和应用,如凝胶制备、胶体应用于医学和工业等;
3. 讲解溶液的分类和性质,如气体溶液、固体溶液和液体溶液等。
三、实践(20分钟)
1. 实验:制备一种胶体,并观察其性质;
2. 实验:制备一种溶液,并观察其性质。
四、总结(10分钟)
1. 总结胶体与溶液的区别和特点;
2. 总结胶体的制备方法和应用;
3. 总结溶液的分类和性质。
五、作业(5分钟)
1. 阅读相关资料,了解更多关于胶体与溶液的知识;
2. 准备一个小组报告,介绍一种胶体或溶液的制备方法和应用。
教学反思:
通过这堂课的教学,学生可以初步了解胶体与溶液的区别和特点,掌握胶体的制备方法和应用,了解溶液的分类和性质。
同时,通过实验和讨论,培养学生的实践能力和团队合作意识,提高他们的化学素养和创新能力。
第一章溶液和胶体
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Van’t Hoff (范特霍夫)
V nRT
cRT bRT
:渗透压;V:溶液体积; T: 热力学温度; n: 溶质物质的量; c:物质的量浓度; R:气体常数; R = 8.314 J ·mol-1 ·K-1
▪ 渗透压平衡与生命过程的密切关系
①人的营养循环; ② 植物的生长; ③给患者输液的浓度。水主分要在依小靠肠营的养吸素收吸
(374℃) 。即高于647.35K水只能以气态的形式存在, 再加多大外压气体也不能液化。所以647.35K和221Pa是 气-液平衡曲线的顶端。就是水的临界状态。临界状态是气液 共存的一种边缘状态。 8、超临界流体
处于超过物质本身的临界温度和临界压力状态时的流体。 特点:密度接近于液体,溶解度高,黏度、扩散系数接近于气 体,扩散速率快,容易实现快速分离。
二、稀溶液的依数性
1、 蒸气压下降(核心) (1)液体的饱和蒸气压(简称蒸气压) 蒸发:在液体表面,超过平均动能的分子克服邻 近分子的吸引进入气相中的过程。 凝聚:在一密闭容器中,在不断蒸发的同时,部 分蒸气分子又会重新回到液体的过程。 饱和蒸气:一定温度,在密闭容器中,当蒸发与 凝聚达到平衡时液面上的蒸气。 饱和蒸气压:由饱和蒸气产生的压强。 蒸气压只与液体本质和温度有关。不决定于液体 或蒸气的体积。
Δp: 纯溶剂蒸气压与稀溶液蒸气压之差。
对于稀溶液,溶剂物质的量nA 远远大于溶质物质 的量nB ,即nA nB
X B nB (/ nB nA ) nB / nA
设溶液的浓度以1000g溶剂(水)中含的溶质物质的
量nB为单位,则溶液的质量摩尔浓度b为: b = nB(mol ∙ kg-1)
相的概念
系统中物理性质和化学 性质完全相同的且与其他部 分有明确界面分隔开来的任 何均匀部分,叫做相。
《溶液和胶体溶液》课件
![《溶液和胶体溶液》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/02e4df642e60ddccda38376baf1ffc4ffe47e2ac.png)
根据溶质和溶剂的种类,可以将溶液分为不同的类型。例如,当水作为溶剂时,溶液可分为酸溶液、碱溶液、盐 溶液等;当有机物作为溶剂时,溶液可分为有机酸溶液、有机碱溶液、有机盐溶液等。此外,还可以根据溶液的 浓稀程度、是否饱和等进行分类。
02
胶体溶液的特性
胶体的定义
01
02
03
胶体的定义
胶体是一种分散质粒子直 径在1nm~100nm之间的 分散系。
05
溶液和胶体溶液的应用
在化学工业中的应用
溶液在化学工业中有着广泛的应用, 如溶剂、反应介质、萃取剂等。
化学工业中,溶液和胶体溶液的精确 控制对于产品的质量和性能至关重要 。
胶体溶液在化学工业中常用于制备涂 料、粘合剂、胶水等,其稳定性、粘 度和流变性等特性使得胶体溶液成为 这些产品的关键成分。
THANK YOU
超声波法
利用超声波的振动将固体物质分 散于液体中,制备胶体溶液。
蒸馏法
通过蒸馏技术将物质分离成纯品 ,再将其分散于液体中制备胶体
溶液。
分离与提纯方法
过滤法
通过过滤介质将不溶物与溶液分离,实现固液分 离。
萃取法
利用不同物质在两种不相溶溶剂中的溶解度差异 ,实现分离和提纯。
蒸馏法通Βιβλιοθήκη 加热使溶液中的溶剂蒸发,再将蒸汽冷凝回 收,达到分离和提纯的目的。
分散质的差异
分散质
溶液和胶体溶液中的物质被分散的程度。在溶液中,分散质被完全或近乎完全地分散在溶剂中,形成 均一稳定的体系。而在胶体溶液中,分散质以微小的颗粒形式存在,这些颗粒保留着原有的物理和化 学特性。
分散质的差异
溶液和胶体溶液在分散质方面存在明显的差异。溶液中的分散质被完全或近乎完全地分散在溶剂中, 形成均一稳定的体系。而胶体溶液中的分散质以微小的颗粒形式存在,这些颗粒保留着原有的物理和 化学特性,因此胶体溶液具有不稳定性。
第一章溶液和胶体
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[学生练习]
1 .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。
• 解:(1)
V mB mA 17.1 100 110.1(m l)
1.0638
nB
mB
/
MB
17.1 342
0.05(m ol)
Δp= K bB
二、溶液的沸点升高
难挥发非电解质稀溶液的沸点升 高与溶液的质量摩尔浓度成正比, 而与溶质的本性无关。
Tb=Tb-Tb=KbmB
式中为mB质量摩尔浓度, Kb为溶 的沸点升高常数。应用上式可以测
定溶质的摩尔质量M。
几种溶剂的Tb和Kb
溶剂 名称
水 苯 四氯 丙酮 三氯 乙醚
化碳
解:(1)先计算溶液浓度 查知樟脑的Tf=452.8K, Kf=39.7 bB = (0.115 / M) /(1.36×10-3)
(2) 再计算结晶的摩尔质量 ∵△Tf = Kf·bB
(452.8-442.6)= 39.7×0.115/(M×1.36×10-3) 解之得:M = 329 g/mol
XB=nB/Ʃn XB组分B的摩尔分数,无量纲。
2.质量浓度
质量分数
溶质的质量mB与溶液的 体积V之比,称为质量浓
度,用符号ρB表示,其 表达式为
ρB=mB/V 单位可用g·L—1、mg·L—1、 g·mL—1、ug·L—1等。
溶液中某种组分B的质量占 溶液总质量的百分数,其表 达式为
ωB=WB/ƩW x100% XB组分B的质量分数,无量 纲。
c(B)
nB V
大学化学1溶液和胶体
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14
溶液的通性 — 溶液的沸点上升的原因
3.溶液的沸点上升(boiling point)
液体的沸点 ( boiling point ) 当P 液 = P 外,液体沸腾时的温度。
正常沸点:当P外=P标时的液体的沸点。
溶液的沸点升高
是溶液蒸气压下降的直接结果
2024/9/30
15
溶液的通性 — 溶液的沸点上升的数值
p溶液= p*-⊿p = 2.338kPa - 0.021kPa = 2.317kPa
溶液的通性 — 凝固点下降
2.液体的凝固点降低(freezing point)
凝固点:某物质的液相蒸汽压与固相蒸汽压相等时 的温度。用Tf表示 或在一定外压下,物质固、液两相平衡共存时的温 度。
如 :H2O(l) 273K,101.3kPa H2O(s)
该温度下的饱和蒸汽压,简称蒸汽压。
加入一种难挥发的非电解质
束缚一部分高能水分子
P↓
占据了一部分水的表面
2024/9/30
8
溶液的通性 — Raoult定律
在一定温度下,难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压
(P)等于纯溶剂的蒸气压(PA*)乘以溶液中溶剂的 摩尔分数(xA )。
p
p* A
xA
xA
nA nA nB
1.蒸气压下降 2.凝固点降低 3.沸点升高 4.渗透压力
p
p* A
xB
ΔTf=kf • bB
ΔTb =kb• bB
= CBRT
的数值与溶液中质点 的个数成正比
2024/9/30
23
第 4 章 酸碱解离平衡和沉淀溶解平衡
4.1 电解质溶液 4.2 酸碱理论 4.3 弱电解质的解离平衡 4.4 缓冲溶液 4.5 沉淀溶解平衡
大学化学第4章溶液与胶体
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水的离子积
通常将此平衡常数( K )称为水的离
子积( KW ),即
KW
C
(H C
)
C
(OH C
)
平
1.01014
.
KW 不随组成而变,只是温度的函数。
t/℃
5 10 15 20 25 30 50 100
K
W
/10 14
0.186 0.293 0.452 0.681 1.008 1.471 5.476
如:SO3、CO2
3、路易斯(Lewis)酸碱电子理论
与布朗斯特质子酸碱同时,路易斯提出了电子酸 碱理论:
能接受电子对的物质为酸
如:AlCl3、ZnCl2、BF3等。
能给出电子对的物质为碱
如:NH3、 Br- 、S-等。
路易斯酸碱电子理论几乎适用于所有的无机 化合物,特别是配合物,故又称为广义酸碱理论。
蒸气压
把液体置于密闭容器中,在一定温度 下,当液体的蒸发速率与蒸气的凝结速 率相等时,气、液两相达到平衡,此时 蒸气的压力叫做饱和蒸气压,简称蒸气压。
蒸汽压示意图Biblioteka 在一定温度下,若溶质是非挥发性的,则 溶剂的蒸汽压与其占据液面的比例有关。
纯溶剂
溶液
理想溶液
若溶质分子为A,溶剂分子为B。
如果分子之间A与A、A与B、B与B的作用力都 相同,则该溶液为理想溶液。
凝固点
液体的蒸气压随着温度的降低而减小。当 其等于固态的蒸气压时,液体就凝固。
此时的温度叫做凝固点。用Tf表示。在凝 固点时,通常是气、液、固三相共存。
3、具有一定的渗透压
1) 渗透现象
2) 渗透压 3) 渗透现象及应用
1) 渗透现象
5胶体与溶液
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Tb=373.15+0.28=373.43(K)
例2 2.76 g甘油溶于200 g水中,测得凝固点
下降值为0.279 ℃ ,求甘油的摩尔质量。
解:水是溶剂,查表得到水的kf = 1.86 K· kg· mol-1
(一)质量分数 在混合物中,物质B的质量(mB)与混合物总质 量(m)之比,称为物质B的质量分数(wB)。 wB = mB / m (二)物质的量浓度 单位体积溶液含溶质的物质的量称为物质的量 浓度。单位mol· L-1 cB = nB / V
物质的量浓度与微观基本单元的选择有关。
(三)质量摩尔浓度
加于溶液上的最小的额外压力。
试验表明,难挥发、非电解质、稀溶液的渗透压
与溶液的物质的量浓度及绝对温度成正比。
n c R T RT V
n:物质的量 V:溶液体积 T:溶液的绝对温度 R:同气体状态函数, 8.314 kPa· L· mol-1K-1
•在一定温度和体积下,渗透压只与溶质的粒子数有 关,而与溶质溶剂的本性无关 。
带正电荷移向→阴极
带负电荷移向→阳极
• 电渗:溶胶在电场作用下,使固体胶粒不
动而使液体介质在电场中发生定向移动现
象。
溶胶粒子带电的主要原因 :
(1)吸附作用:氢氧化铁溶胶,该溶胶是FeCl3 溶 液在沸水中水解而制成的。在整个水解过程中, 有大量的FeO+存在,由于Fe(OH)3 对FeO+的吸附
bB = nB / mA = 0.1 mol / 0.050 kg= 2 mol· kg-1
三、稀溶液的依数性
• 稀溶液:难挥发、非电解质的稀溶液。 • 如果没有给出密度值,稀溶液的密度可以取1。 • 稀溶液与电解质溶液都属于真溶液分散系。 • 溶液的性质有两类:Ⅰ.取决于溶质的本性,如溶 液的颜色、导电率等 ——溶液的个性;Ⅱ.取决于 溶质的数量,即与溶质的本性无关,只与溶质的 数量多少有关——溶液的通性。
溶液与胶体
![溶液与胶体](https://img.taocdn.com/s3/m/bb087a05ff00bed5b9f31df7.png)
溶液与胶体考点1 溶液1.溶液(1)定义:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物。
(2)特征:均一性、稳定性。
(3)组成①溶质:被溶解的物质叫溶质。
可以是固体、液体或气体。
②溶剂:能溶解其他物质的物质叫溶剂。
可以是固体、液体或气体。
常见的溶剂有水、酒精等。
2.饱和溶液和不饱和溶液(1)定义:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫饱和溶液;还能继续溶解的溶液叫不饱和溶液。
(2)饱和溶液和不饱和溶液的相互转化饱和溶液①升高温度;②增加溶剂①降低温度;②增加溶质;③蒸发溶剂不饱和溶液温度对Ca(OH)2等少数物质的溶液的影响与上述规律相反。
[温馨提示](1)“饱和”与“不饱和”是相对的,随溶剂的质量、溶质的质量和温度的变化而变化。
(2)某物质的饱和溶液只是不能继续溶解这种物质,但是还可以继续溶解其他物质。
(多选)分别将下列各组物质等体积混合,在室温下振荡一会,静置后,能够形成溶液的是()A.四氯化碳、水B.乙醇、水C.汽油、水D.乙酸乙酯、乙酸考点2 溶解度、溶质的质量分数一、溶解度1.固体物质的溶解度(1)在一定温度下,某固态物质在100 g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。
(2)溶解性难溶微溶可溶易溶溶解度/g <0.01 0.01~1 1~10 >10(3)影响固体物质的溶解度的因素:温度。
2.气体物质的溶解度(1)定义:压强为1.01×105 Pa和一定温度下,溶解在1体积水里达到饱和状态的气体体积。
(2)影响因素:压强、温度。
二、溶质的质量分数1.定义溶液中溶质的质量分数是指溶质质量和溶液质量之比。
2.推导公式溶质的质量分数=溶质质量g 溶液质量g ×100%=溶解度S溶解度S +100 g ×100%[温馨提示](1)固体物质①大多数物质的溶解度随温度的升高而增大。
②少数物质的溶解度随温度的升高而变化不大。
高三化学胶体和溶液知识精讲
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高三化学胶体和溶液【本讲主要内容】胶体和溶液【知识掌握】【知识点精析】一、分散系由一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另一种物质里形成的混合物,统称为分散系。
分散系中分散成粒子的物质叫做分散质;分散系中的另一种物质叫做分散剂。
注意:△粒子——可以是单个分子或离子,也可以是离子、分子的集合体△分散剂——可以是固态、液态、气态的物质△分散系是混合物二、胶体1、胶体的概念:分散质粒子直径在1nm~100nm之间的分散系。
胶体的本质特征:胶体粒子直径在1nm~100nm之间。
2、胶体的分类3、胶体的重要性质(1)丁达尔效应:光束通过胶体,形成光亮的“通路”的现象叫丁达尔效应。
丁达尔效应是胶体的性质特征,这是由于胶体粒子的大小正好可以发生光的散射。
常用于胶体的鉴别,区分胶体和真溶液。
(2)布朗运动:胶体粒子受分散剂分子撞击,形成不停的、无序的运动,叫做布朗运动。
布朗运动不是胶体独有的性质,并且需要在超显微镜下才可观察到,所以一般不用于胶体的鉴别。
(3)电泳现象:在外加电场作用下,胶体粒子在分散剂里向电极作定向移动的现象,叫做电泳。
产生电泳现象的原因是胶体粒子具有相对较大的表面积,能吸附某些离子而使其带有电荷引起的。
一般说来,金属氢氧化物、金属氧化物的胶体微粒吸附阳离子,带正电荷;非金属氧化物、金属硫化物的胶体微粒吸附阴离子,带负电荷。
注意:“胶粒”带电荷,而“胶体”呈电中性。
4、胶体的制取(1)物理法:研磨如制豆浆研墨直接分散如制蛋白胶体制NaCl(分散剂是酒精)胶体(2)水解法如制 F e(O H)3胶体(3)复分解法如制AgI胶体5、胶体的聚沉同种胶体粒子带同种电荷,同性相斥,胶体粒子之间不易聚集沉降。
加入某些物质,中和了胶体粒子所带的电荷,胶体粒子聚集长大,发生沉降,这个过程叫聚沉。
(1)加入电解质溶液:中和胶粒所带电荷,使之聚成大颗粒。
显然,胶粒带正电,所加电解质中阴离子所带负电荷越高,阴离子浓度越大,聚沉效果越明显;胶粒带负电,所加电解质中阳离子电荷愈高、离子浓度愈大,聚沉效果越明显。
物理化学14章_胶体与大分子溶液
![物理化学14章_胶体与大分子溶液](https://img.taocdn.com/s3/m/4a572ebc05a1b0717fd5360cba1aa81144318faf.png)
物理化学14章_胶体与大分子溶液一、胶体胶体是一种分散体系,其中分散相的粒子大小在1-100nm之间。
这种分散体系具有一些特殊的性质,例如光学、电学和动力学性质,这使得胶体在许多领域都有广泛的应用。
1、胶体的分类胶体可以根据其分散相的不同分为不同类型的胶体,例如:(1)金属胶体:以金属或金属氧化物为分散相的胶体,如Fe(OH)3、TiO2等。
(2)非金属胶体:以非金属氧化物、硅酸盐、磷酸盐等为分散相的胶体,如SiO2、Al2O3、Na2SiO3等。
(3)有机胶体:以高分子化合物为分散相的胶体,如聚合物、蛋白质、淀粉等。
2、胶体的制备制备胶体的方法有多种,例如:(1)溶解法:将物质溶解在适当的溶剂中,通过控制浓度和温度等条件使物质析出形成胶体。
(2)蒸发法:将溶剂蒸发,使溶质析出形成胶体。
(3)化学反应法:通过化学反应生成胶体粒子。
3、胶体的性质胶体具有一些特殊的性质,例如:(1)光学性质:胶体粒子对光线有散射作用,因此胶体具有丁达尔效应。
(2)电学性质:胶体粒子可以带电,因此胶体具有电泳现象。
(3)动力学性质:胶体粒子由于其大小限制,表现出不同于一般粒子的动力学性质,例如扩散速度较慢、沉降速度较慢等。
二、大分子溶液大分子溶液是一种含有高分子化合物的溶液,其中高分子化合物通常具有较大的分子量。
这种溶液具有一些特殊的性质,例如分子量较大、分子链较长、分子间相互作用较强等。
1、大分子溶液的分类大分子溶液可以根据其组成的不同分为不同类型的溶液,例如:(1)合成高分子溶液:由合成高分子化合物组成的溶液。
(2)天然高分子溶液:由天然高分子化合物组成的溶液,如蛋白质、淀粉、纤维素等。
2、大分子溶液的制备制备大分子溶液的方法有多种,例如:(1)溶解法:将大分子化合物溶解在适当的溶剂中,通过控制浓度和温度等条件使其溶解。
(2)化学反应法:通过化学反应合成大分子化合物并将其溶解在适当的溶剂中。
3、大分子溶液的性质大分子溶液具有一些特殊的性质,例如:(1)粘度:大分子溶液通常具有较高的粘度,这是因为大分子链较长,运动较困难。
溶液和胶体——精选推荐
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溶液和胶体第⼆章溶液和胶体溶液和胶体是物质的不同存在形式,在⾃然界中普遍存在,与⼯农业⽣产以及⼈类⽣命活动过程有着密切的联系。
⼴⼤的江河湖海就是最⼤的⽔溶液,⽣物体和⼟壤中的液态部分⼤都为溶液或胶体。
溶液和胶体是物质在不同条件下所形成的两种不同状态。
例如NaCl溶于⽔就成为溶液,把它溶于酒精则成为胶体。
那么,溶液和胶体有什么不同呢?它们各⾃⼜有什么样的特点呢?要了解上述问题,需要了解有关分散系的概念。
2.1分散系及其分类2.1.1 分散系的概念⼀种或⼏种物质分散在另⼀种物质⾥所形成的系统称为分散系统,简称分散系。
例如粘⼟分散在⽔中成为泥浆,⽔滴分散在空⽓中成为云雾,奶油、蛋⽩质和乳糖分散在⽔中成为⽜奶等都是分散系。
在分散系中,被分散的物质叫做分散质(或分散相),⽽容纳分散质的物质称为分散剂(或分散介质)。
在上述例⼦中,粘⼟、⽔滴、奶油、蛋⽩质、乳糖等是分散质,⽔、空⽓就是分散剂。
分散质和分散剂的聚集状态不同,分散质粒⼦⼤⼩不同,分散系的性质也不同。
我们可以按照物质的聚集状态或分散质颗粒的⼤⼩将分散系进⾏分类。
2.1.2分散系的分类物质⼀般有⽓态、液态、固态三种聚集状态,若按分散质和分散剂的聚集状态进⾏分类,可以把分散系分为九类,见表2-1。
表2-1 分散系分类(⼀)若按分散质粒⼦直径⼤⼩进⾏分类,则可以将分散系分为三类,见表2-2。
表2-2 分散系分类(⼆)分⼦与离⼦分散系统中,分散质粒⼦直径<1nm,它们是⼀般的分⼦或离⼦,与分散剂的亲和⼒极强,均匀、⽆界⾯,是⾼度分散、⾼度稳定的单相系统。
这种分散系统即通常所说的溶液,如蔗糖溶液、⾷盐溶液。
胶体分散系中,分散质粒⼦直径为1~100nm,它包括溶胶和⾼分⼦化合物溶液两种类型。
⼀类是溶胶,其分散质粒⼦是由许多⼀般的分⼦组成的聚集体,这类难溶于分散剂的固体分散质⾼度分散在液体分散剂中,所形成的胶体分散系称为溶胶。
例如氢氧化铁溶胶、硫化砷溶胶、碘化银溶胶、⾦溶胶等。
第二章 溶液和胶体
![第二章 溶液和胶体](https://img.taocdn.com/s3/m/fa8d90064a7302768e993980.png)
体积内水分子数目不同而引起稀溶液溶剂分
子渗透到浓溶液中的倾向。为了阻止发生渗 透所需施加的压力,叫溶液的渗透压。
渗透现象示意图
图 2.2 渗透压示意图
渗透压平衡与生命过程的密切关系:
① 给患者输液的浓度;② 植物的生长; ③ 人的营养循环。 Van’t Hoff (范特霍夫)方程
V nRT
* 1
p p1 p x2
* 1 * 1
p p p1 p x2
* 1 * 1
Δp : 纯溶剂蒸气压与稀溶液蒸气压之差。 对于稀溶液,溶剂物质的量n1 远远大于 溶质物质的量n2 ,即n1 n2
m1 m2 n1 , n2 M1 M2
p p1 m2 / M 2 x2 * p1 (m1 / M 1 ) ( m2 / M 2 )
[ (AgI)m• nI- • (n- x) K+]x- • xK+
胶核 吸附离子 紧密层 扩散层
胶粒 胶团
AgNO3与 过量KI制 备的AgI胶 体结构示 意图。
AgI溶胶粒子的胶团示意图 (a) KI过量;(b) AgNO3过量
如果在制备过程中AgNO3过量,则胶核吸 附Ag+而带正电荷,反离子NO3-一部分进入紧 密层,另一部分在扩散层(见图中(b))。其胶 团结构可表示为:
在溶胶体系中,胶体微粒始终处于不停 顿的无规则运动状态—— 布朗运动。
布朗运动使胶粒自发从高浓度向低浓度 扩散,从而使溶胶在一个较大的体积范围 分布是均匀的;但在很小的体积范围观察, 则胶粒的数目是动态变化的,有时多,有 时少(或者,一处多,而另一处少)—— 涨落现象。正是由于布朗运动的存在,可 保持溶胶的相对稳定性。
[(AgI)m • nAg+ • (n-x) NO3-]x+ • xNO3凡胶粒带正电荷的胶体叫正溶胶,胶粒 带负电荷的胶体叫负溶胶,两性胶体是由两 性物质组成的。 例如Al (OH)3与酸作用:
浊液溶液胶体的主要特征
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浊液溶液胶体的主要特征
浊液、溶液和胶体是三种不同的分散系,它们的主要特征如下:
1.浊液:分散质粒子直径大于100 nm,通常是巨大的分子或离子集合体,如油水、石灰乳等。
这些粒子不均匀地、不透明地分散在分散剂中,不稳定,静置后可能会分层或沉淀。
2.溶液:分散质粒子直径小于1 nm,通常是单个小分子或离子,如蔗糖溶液、NaCl溶液等。
这些粒子在分散剂中均匀、透明地分散,且稳定性相对较高。
3.胶体:分散质粒子直径在1~100 nm之间,通常是高分子或多分子集合体,如淀粉溶液、Fe(OH)₃胶体等。
这些粒子在分散剂中不能透过半透膜,会产生丁达尔现象。
与溶液相比,胶体粒子较大,稳定性相对较低。
第一章溶液和胶体
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=KfbB
应用:
1、测分子量。
△Tf =KfbB= Kf mB/(mAMB) MB=KfmB/(mA△Tf)
2、往冰雪覆盖的路面上撒盐。 3、汽车水箱中加甘油等。 4、建筑工人冬天在沙浆中加盐(CaCl2)。 5、植物的抗寒性。
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四、 溶液的渗透压
1。半透膜:只允许溶剂分子(水分子)通过而 不允许溶质分子通过的薄膜称为半透膜。动物 的膀胱膜、肠膜、植物细胞原生质膜、羊皮纸、 等都是半透膜。
图 1-2 渗透和渗透压示意图
2.渗透:单位时间内由纯水侧透过半透膜进入 溶液侧的水分子数大于由溶液侧进入纯水侧水 分子数,总结果是水分子由纯水侧进入溶液侧, 使溶液液面上升的过程。
由物质粒子通过半透膜单向扩散的现象叫渗透。
3.渗透压:为阻止渗透作用发生所需加给溶液 的最小压力。
渗透压与浓度有关,溶液浓度越高,其渗透压 越大。反之,溶液浓度越低,其渗透压越小. 等渗溶液:渗透压相等的两种溶液。 高渗溶液:渗透压高的溶液,
低渗溶液:渗透压低的溶液,
渗透压的有关计算
溶液体积
溶质物质的量
V nRT
cRT bRT
体积摩尔浓度
温度 气体常数
渗透压
质量摩尔浓度
与理想气体方程形式相同,但无本质联系。
渗透压平衡与生命过程的密切关系: ① 给患者输液的浓度;② 植物的生长; ③ 人的营养循环。
CuSO4溶液 分分 散散 剂质 :: 水硫 (酸 液铜 )晶 体 固 ( )
泡 沫 塑 料 拖 鞋 ( 气 - 固 )
干燥剂吸潮 分分 散散 剂质 :: 干空 燥气 剂中 (的 固水 )( 液 )
彩色玻璃 分分 散散 剂质 :: 玻氧 璃化 (亚 固铜 )( 固 )
无机及分析化学第一章溶液和胶体
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1.3.3 B的质量分数
物质B的质量与混合物的质量之比。
B
mB m
mB — 物质B的质量; m —混合物的质量;
B — B的质量分数,SI单位为1。
1.3.5 几种溶液浓度之间的关系
1. 物质的量浓度与质量分数
cB
nB V
mB M BV
mB
M Bm /
mB
M Bm
B
MB
CB —溶质B的量浓度;
pB p
nB n
xB
x B B的摩尔分数
pB
nB n
p
xB p
B的摩尔分数
B
nB n
nB—B的物质的量,SI单位为mol; n —混合物总的物质的量,SI单位为mol ;
B— SI单位为1。
两组分的溶液系统 :
溶质B的量分数:
B
nB nA nB
溶剂A的量分数:
A B 1
A
nA nA nB
的基本概念和特征。
溶液(solution):
凡是由一种或多种物质分散在另 一种物质中所形成的混合体系。
1.1 分散系
分散系:一种或几种物质分散在另一种物质 里所形成的系统称为分散系统 ,简称分散 系。如泥浆、云雾、牛奶等分散系。
分散质:被分散的物质叫做分散质(或分散 相);
分散剂:而容纳分散质的物质称为分散剂( 或分散介质)。
表 1-1 按聚集状态分类的各种分散系
分散质
分散剂
实例
气
气
液
气
固
气
气
液
液
液
固
液
气
固
液
固
固
固
空气、家用煤气 云、雾 烟、灰尘 泡沫、汽水 牛奶、豆浆、农药乳浊液 泥浆、油漆、墨水 泡沫塑料、木炭、浮石 肉冻、硅胶、珍珠 红宝石、合金、有色玻璃
第三章 溶液和胶体
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溶解过程是个既有物理变化、又有化学变化的复杂过程,并且通常伴 随着颜色变化、体积变化和能量变化等。
单位溶剂中最多能溶解的溶质的量叫做溶解度,通常用100克溶剂中 能溶解的溶质的克数来表示。溶解度的大小与温度、压力等因素有关。
《工程化学》
溶液和胶体
化学化工学院
2
二、溶液浓度的表示方法
假设溶液中有A、B两种组分,其中A为溶剂,B为溶质。溶液的浓度 是指溶液中溶质含量的多少,根据表达方式的不同,溶液的浓度有以下几 种表示方法:
《工程化学》
溶液和胶体
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2、沸点升高和凝固点降低
例题2:某浓度的蔗糖水溶液,其Tf =-0.2℃,已知25℃时 纯水的饱和蒸气压为3169 Pa,求该溶液的沸点和25℃时的蒸 气压。
T K m,T K m b b f f T K K b b ,T T T 100 b T 100.05(℃) b b b f T K K f f f m T / K 0.2 /1.86 0.1075(mol kg 1) f f (1 x ) P (1 n / n ) 3169 1 0.1075 ) 3162( Pa) PP ( B B A 1000 /18
《工程化学》 溶液和胶体 化学化工学院 14
2、沸点升高和凝固点降低
(3)应用
溶液的沸点升高和凝固点降低在生活、生产和科研中有着广泛的应用。 A 炒菜时油中加盐防炸锅、撒盐除积雪等。 B 防冻剂:在汽车的水箱(散热器)中加入乙二醇、酒精、甘油等可使凝固 点下降,防止因结冰使得体积膨胀而引起水箱破裂;在水泥砂浆中加入食 盐、亚硝酸钠或氯化钙,冬天可照样施工而不凝结。 C 冷却剂:用盐和冰的混合物可以获得低温以作冷却剂。 食盐-冰 (30g NaCl + 100g H2O(s)) -22℃ CaCl2-冰(42.5g CaCl2 + 100g H2O(s)) -55℃ D 低熔合金的制备:利用固态溶液凝固点下降原理, 可制备许多有很大的 实用价值的合金。如33%Pb(mp.327.5℃)与67%Sn(mp.232℃)组成的焊 锡, 熔点为180℃, 用于焊接时不会使焊件过热, 还用作保险丝。 E 摩尔质量的测定:凝固点下降的规律来测定非电解质的摩尔质量。
专题六溶液与胶体(精)
![专题六溶液与胶体(精)](https://img.taocdn.com/s3/m/b37cd7390722192e4536f68f.png)
饱和溶液 不饱和溶液 降低温度或蒸发溶剂或加入溶质
[问]饱和溶液一定是浓溶液吗? 不一定 [问]不饱和溶液一定是稀溶液吗? 不一定 对于同种溶质:其饱和溶液比不饱和溶液一定要浓。 某物质的饱和溶液还可以溶解其他溶质。
[练习]1、向一定量的饱和石灰水中加入少量CaO后, 恢复到原来温度。下列说法正确的是( B ) A、溶液中Ca2+浓度升高 B、溶液中Ca(OH)2浓度不变化 C、溶液的pH值升高 D、溶液Ca(OH)2的物质的量增多
4、下列各分散系中,分散质的微粒能透过半透膜的是( D) A、蛋白质溶液 B、淀粉溶液 C、肥皂溶液 D、纯碱溶液
5、可使Fe(OH)3胶体凝聚的下列溶液正确组合是( D ) ①Al(OH)3胶体 ②蔗糖溶液 ③硅酸溶胶 ④ MgSO4溶液 ⑤硫化砷胶体 A、①④⑤ B、①③⑤ C、②④⑤ D、③④⑤ 6、溶胶比较稳定的主要原因是( A ) A、同一种胶体的微粒带有同种电荷 B、胶粒和水分子结合形成水合胶粒 C、胶粒分别带有正、负电荷 D、胶粒在分散剂中,始终处于不规则的运动状态
通常不指明溶剂的溶液一般为水溶液。
(2)溶液的形成——溶解过程 溶液的形成过程包括扩散过程和水合过程。
扩散过程:克服微粒间的引力,分散,吸热。
水合过程:溶质离子或分子形成水合物,放热。 溶解的热效应: a.有放热现象,扩散吸热<水合放热。
例H2SO4,HCl,NaOH(s)溶于水。
b.有吸热现象,扩散吸热>水合放热。
淀粉胶体的胶粒不带电。Fra bibliotek[问](1)胶体的胶粒为什么会带有电荷? 一般地说,胶粒具有较大的表面积吸附能力强,能吸附 阴阳离子,因而使胶粒带负电荷或正电荷。 (2)AgI胶体的胶粒带何种电荷? 正电或负电
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实例
NaCl(aq)、蔗糖 淀粉溶液、Fe(OH)3
(aq)、碘酒
胶体
石灰乳
外观
均一,透明
均一,透明
不均一不透明
稳定性
性 能否透过 滤纸
质 能否透过 半透膜
稳定 能 能
较稳定 能
不能
不稳定 不能 不能
鉴别
无丁达尔现象
有丁达尔现象
静置分层或沉淀
二、胶体的分类:
分散质粒子直径在1nm~100nm之间的分散系叫胶体。 淀粉溶液、豆浆、
液溶胶(分散剂是 蓝黑墨水、牛奶、 液体,如水) 血液、黄河水
大气中的飘尘、
胶 体 的 分
气溶胶 (分散剂是 气体,如空 气)
工厂废气中固体悬物、 纺织厂或食品厂弥漫 于空气中的有机纤维 或颗粒矿山开采的粉尘、
类
烟、云、雾 .
(分散剂是 有色玻璃
固溶胶: 固体,如玻
ห้องสมุดไป่ตู้
璃)
一些纳米材料
Fe(OH)3 AgI胶体
四、胶体的性质:
1.丁达尔现象: 溶液
胶体
当一束光通过胶体时,从入射光的垂直方向上可看 到有一条光亮的“通路”,这个现象叫丁达尔现象。 利用此性质可鉴别胶体与溶液。
2.布朗运动:
悬浮在水中的花粉小颗粒作不停地,无秩 序地运动,这种现象叫做布朗运动。 3.电泳现象:
胶体粒子带有电荷,在电场的作用下,胶 体粒子在分散剂里作定向移动,这种现象叫 做电泳。
[例1]氯化铁溶液与氢氧化铁胶体共同具有的性质是
A、分散质微粒直径在1-100nm之间
( B )。
B、加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成
C、能透过半透膜
D、呈红褐色
[例2]“纳米材料”是粒子直径为1-100nm的材料,纳米 碳就是其中的一种,若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水 中,所形成的物质( B )。
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应
④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后,会析 出黑色沉淀
A.①④⑥
B. ②③④
C.②③⑤
D. ①③④⑥
[练习1] 溶液、胶体和浊液这三种分散质的根 本区别是 ( B )。
A.是否为大量分子式离子的集合体 B.分散质微粒直径的大小 C.能否透过滤纸或半透膜 D.是否均一、稳定、透明
[练习2]下列事实与胶体性质无关的是( B )。
淀粉 胶体
三、胶体的制备:
[原则] 1.把大颗粒粉碎; 2.将小分子、离子聚集,使微粒的大小达到胶 粒的大小。
(1)Fe(OH)3的制备:
将FeCl3饱和溶液滴入沸水中
FeCl3
△
3H2O
Fe(OH)3
(胶体)
3HCl
(2)AgI胶体的制备:
0.02%AgNO3滴入到0.02%KI溶液中 AgNO3 + KI = AgI(胶体) + KNO3
蔗糖 BaCO3 BaSO4
HCl 漂白粉 水银
分类依据
非电解质或有机物 难溶物
难溶物或硫酸盐 酸或共价化合物
固体 纯净物或金属单质
一、分散系的有关概念:
1、分散系:一种或几种物质分散到另一种物质里 形成的混合物。
分散质:分散成粒子的物质。 分散系 分散剂:粒子分布在其中的物质。
混合物 按分散质
微粒大小分
A.江河入海口处易形成三角洲。 B.向氯化铁溶液中加入Na2CO3溶液,会出现红褐色
沉淀。 C.将盐卤中加入豆浆制成豆腐。 D.一支钢笔使用两种不同牌号的墨水,易出现堵塞。
[练习3]下列事实或性质与胶体没有直接关系的是 A、肥皂水遇到硬水有白色沉淀生成 ( AG )。 B、Fe(OH)3胶体滴入少量的硫酸有红褐色沉淀生成C、 白色胶状Al(OH)3可用于吸附色素 D、工业上用高压电除尘 E、在豆浆里加入石膏水可制豆腐 F、一束平行光照射蛋白质溶液时,从侧面可以看到一
束光亮的通路 G、蛋白质溶液里加入CuSO4溶液有絮状沉淀生成
一.物质的溶解过程:
[分析]物质的溶解时复杂的物理化学过程:
扩散过程-吸热过程
物理变化
水合过程-放热过程
化学变化
1.有些物质溶于水会显著放热,使溶液的温度升高。 如浓H2SO4、NaOH(s)、CaO(s),以浓H2SO4最明显。
2.有些物质溶于水会显著吸热,使溶液的温度降低。 如NH4NO3、(NH4)2SO4等铵态氮肥,以NH4NO3最明显。 3.有些物质溶于水热量变化不明显:
(1)胶体颗粒是带电的: 一般氢氧化物、金属氧化物胶粒带正电;非金属氧化 物、金属硫化物胶粒带负电。
(2)胶体较稳定的原因是: a.同种胶粒带同种电荷,相互排斥,不易聚沉; b.胶粒每时每刻作布朗运动,不易聚沉。
(3) 胶体的聚沉: ①加入强电解质,如在Fe(OH)3胶体中加入 Na2SO4, 的而由凝F于e聚(NOa.H2S)O3胶4溶粒液,电使离Fe出(O来H)的3由带小负粒电子的相S互O42聚-中集和成带大正粒电子 ②加热:布朗运动加速,相互碰撞聚集而凝聚 ③加入带相反电荷的胶体,相互中和电性,使之小颗 粒变大颗粒而凝聚。
思考与交流
向氢氧化铁胶体中滴加稀硫酸溶液,随着硫酸量的 增多会出现什么现象?说出你的道理?
[解析]先出现红褐色沉淀,后沉淀溶解。因为由于 H2SO4溶液电离出来的带负电的SO42-中和带正电的 Fe(OH)3胶粒,使Fe(OH)3由小粒子相互聚集成大粒子 而凝聚。Fe(OH)3沉淀不显电性了,故H2SO4电离出的H+ 又可中和Fe(OH)3而溶解。
思考与交流 今有下列三组物质:(1)NaCl、BaCO3、 AgNO3、蔗糖;(2)BaSO4、HCl、Na2CO3、(NH4)2CO3 ; (3)氯水、牛奶、水银、漂白粉
请你用两种不同的分类标准从每组中选出一种物 质,并指出其分类依据,写在下面相应的表格内。
组别
第(1)组 第(2)组 第(3)组
被选出的物质
浊液 胶体 溶液
分散质微粒 直径>100nm
分散质微粒 直径<1nm
分散质微粒直径 1nm-100nm
分散质粒子的 直径
溶液
<10-9m (<1 nm)
胶体
10-9~ 10-7m (1~ 100 nm)
浊液
>10-7m (>100nm)
分散质粒子的 组成
离子或小分子
高分子或多分子集合 体
巨大的分子集合体
胶体的稳定性原因: 同种胶体粒子电性相同(主要因素); 胶体粒子的布朗运动(次要因素)。
[胶粒电性]
金属氧化物、金属氢氧化物的胶粒吸附阳离子, 胶粒带正电荷。
如: Fe(OH)3胶体
Al(OH)3胶体
非金属氧化物、金属硫化物的胶粒
吸附阴离子,胶粒带负电荷;
如:硅酸胶体
土壤胶体
强调:胶体本身不带电
4.胶体的聚沉(凝聚):