第1章---物质的聚集状态：78p(阅读自学)-----

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第一章物质的聚集状态
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1.3.2 质量摩尔浓度
nB bB mA
bB —溶质B的质量摩尔浓度，单位为mol· kg-1；
nB —溶质B的物质的量，单位为mol；
mA —溶剂的质量，单位为kg。
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摩尔分数
xB＝ n
B
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 ； χB— 量纲为1。
第一章物质的聚集状态
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温度升高，蒸气压增大
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固体也有饱和蒸气压。如干冰、萘、碘等固体，蒸气 压很大，可直接由固体变成气体（升华）。
饱和蒸气压与物质的种类有关。有些物质的蒸气压很 大，如乙醚、汽油等，有些物质的蒸气压很小，如甘油、 硫酸等。 蒸气压的大小，与液体分子间的吸引力有关，吸引 力越大，蒸气压越小。
第一章
物质的聚集状态
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第一章物质的聚集状态
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1.1 分散系
1.2* 气体
1.3 溶液浓度的表示方法
1.4 稀溶液的通性
1.5 胶体溶液
1.6 高分子溶液和乳状液
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学习要求
1.了解分散系的分类及主要特征。 2.掌握理想气体状态方程式和气体 分压定理。 3.掌握溶液浓度的表示方法。 4.掌握稀溶液的通性及其应用。 5.理解胶体的基本概念、结构及其性质。 6.了解高分子溶液、表面活性物质、乳 状液的基本概念和特征。
n(H 2O) 5.0mol x(H 2O) 0.97 n(NaCl) n(H 2O) (0.17 5.0)mol
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1.3.4
几种溶液浓度之间的关系
1. 物质的量浓度与质量分数
nB mB mB mB wB cB V M BV M B m / M B m M B
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星尘号探测器携带的气凝胶所捕捉到的彗星尘埃
尽管气凝胶属 于一种固体，但 这种物质99%是由 气体构成，这使 得它外观看起来 像云一样。研究 人员认为，一些 形式的由铂金制 成的气凝胶能用 于加速氢的产生。 这样的话，气凝 胶就能用来生产 以氢为基础的燃 料。
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液
固
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第一章物质的聚集状态
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世界最轻固体气凝胶：
气凝胶是一种世 界上最轻的固体，可 以经受住1Kg炸药的 爆炸威力，让你远离 1300 ℃ 以上喷灯的 高温。从下一代网球 球拍到执行火星探险 任务的宇航员所穿的 超级隔热太空服，科 学家们正在努力探索 这种物质的新用途。
/view/270440.htm
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若该系统是一个两组分系统，且B组分的含量较 少，则溶液的质量m 近似等于溶剂的质量 mA， 上式可近似成为：
nB nB cB bB m mA
若该溶液是稀的水溶液，则：
cB bB
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1.4
同一温度下，溶液 的蒸气压比纯溶剂的蒸 气压要小，它们之间的 差值，叫“溶液的蒸气 压下降”。
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溶液的蒸气压下降
当溶质分散于溶剂
之中，溶液表面的部分 位置，被溶质分子所占 据，使得单位表面所能 逸出的溶剂的分子个数
减少，因此溶液蒸气压
较之纯溶剂有所降低。
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第一章物质的聚集状态
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两组分的溶液系统 ：
溶质B的摩尔分数:
nB x B nA nB
nA xA nA nB
溶剂A的摩尔分数:
xA xB 1
任何一个多组分系统，则
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xi 1
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1.3.3
质量分数
mB wB m
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1.4.1
溶液蒸气压的下降
饱和蒸气压 (po) （saturated vapor pressure）
将一种纯液体（纯溶剂）置于一个密封容器中， 当蒸发为气态的溶剂粒子数目与气态粒子凝聚成液 态的溶剂粒子数目相等时，这时液体上方的蒸气所 具有的压力 。
蒸气压－温度曲线
稀溶液的通性
溶液有两大类性质： 1. 与溶液中溶质的本性有关：颜色、密度、酸碱 性和导电性等 2.与溶液中溶质的独立质点数有关 如溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压等。
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难挥发的非电解质稀溶液有一定的共同性和 规律性。该类性质称为稀溶液的通性，或称为 依数性。包括四个方面：
x( B)
量纲为1
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1.3.1 物质的量浓度
nB cB V
cB — 物质B的物质的量浓度 ，单位为mol· L-1。 nB — 物质B的物质的量，单位为mol。 V — 混合物的体积，单位为L 。
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第一章物质的聚集状态
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注意：使用物质的量单位mol时，要指明物 质的基本单元。 例： c(KMnO4) = 0.10 mol· L 1 与 c(1/5KMnO4) = 0.10 mol· L1 的两种溶液。 两种溶液浓度数值相同，但是，它们所表示 1 L溶液中所含KMnO4的物质的量n是不同的，前 者为0.10 mol， 后者为0.10/5 = 0.020 mol。
m( NaCl) 10g n( NaCl) 0.17mol -1 M ( NaCl) 58g mol m(H 2 O) 90g n(H 2 O) 5.0mol -1 M (H 2 O) 18.0g mol
n(NaCl) 0.17mol x(NaCl) 0.03 n(NaCl) n(H 2O) (0.17 5.0)mol
表明混合气体组分B的分压等于组分B的摩尔分数与混合 气体总压之乘积。
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在同温同压的条件下，气态物质的量与它的体积成正比，因 此混合气体中组分气体B的体积分数等于物质B的摩尔分数， 即 所以, VB n B VB pB p V n V 例1-2 冬季草原上的空气主要含氮气(N2)、氧气（O2）和氩 气（Ar）。在压力为9.7×104 Pa及温度为-22℃ 时，收集的 一份空气试样经测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依 次为0.780、0.21、0.010。计算收集试样时各气体的分压。 解： p(N2) = 0.78 p = 0.78×9.7×104 Pa = 7.6×104 Pa p(O2) = 0.21 p = 0.21×9.7×104 Pa =2.0×104 Pa p(Ar) = 0.01 p = 0.01×9.7×104 Pa =0.97×104 Pa
pV 500000 Pa 50.0 10-3 m3 n 10.1 mol 3 -1 -1 RT 8.314Pa m mol K 298.15K
钢瓶中氢气的质量为：10.1 mol-1×2.01 g· mol-1 =20.3 g。
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第一章物质的聚集状态
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1.1
分散系
分散系（disperse system）:颗粒大小不等,形状不同 的物体分散在均匀介质中所形成的体系。 分散质（dispersed phase）:被分散的物质，粒子间 有间隔，或称不连续相，相当于溶液中的溶质。 分散介质（dispersion medium）:容纳分散质的均匀 介质，或称连续相，相当于溶液中的溶剂。
1.2.2. 分压定律
分压:在相同温度时，某组分气体单独占有混合气体 总体积时的压力。 道尔顿（Dalton）分压定律： p p p ... p 或
推论：
pp
1
2
n
B
RT p B nB V
RT pn V ，
n
两式相除,可得
pB nB 或 n B p p p n B
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气凝胶具有超强的隔热效果
它由一位美国化学家 于1931年在打赌时发明 出来，但早期的气凝胶 非常易碎和昂贵，所以 主要在实验室里使用。 直到10年前美国宇航局 开始对这种物质感兴趣， 并让其发挥更为实际的 用途，这种材料终于走 出了实验室。
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第一章物质的聚集状态
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按聚集状态分类的各种分散系
分散相 气 分散介质 名称 气溶胶 泡沫 乳状液 液溶胶 固溶胶 实例
气 液 固
气 液 固 气 液 固
空气，家用煤气 泡沫,，汽水 泡沫塑料
云，雾 牛奶，含水原油 珍珠, 蛋白石 烟，粉末 金溶胶， 油墨，泥浆 有色玻璃， 某些合金
极性分子的吸引力强，蒸气压小。非极性分子的吸 引力小，蒸气压大。 相对分子质量越大，分子间的作用力越强，蒸气压 越小。
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溶液的饱和蒸气压:
指的是溶液中，作为溶剂的那种物质，所具有的 饱和蒸气压（分压力)。 溶液的饱和蒸气压同样与温度密切相关。
溶液的蒸气压下降
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第一章物质的聚集状态
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1.3
名称
溶液浓度的表示方法
数学表达式
n( B ) c( B) V
单位
mol﹒L-1
物质的量浓度