溶液胶体分散体系

V
0 .1 0 0 L
正常人血清中HCO3-的浓度为：
c(HCO3 )n(HV CO3 )
0.165g/61.0gmol1
2.70102molL1
0.100L
【例4】100mL生理盐水中含0.90gNaCl，计算生理盐水的质量浓度和浓度。
解：
生理盐水的质量浓度为：
(N aC l)m (N aC l)0.90g9.0gL 1
112g/112gm ol1 (112g/112gm ol1)(1.00L 1000gL 1/18gm ol1) 0.018
第三节稀溶液的通性
依数性 蒸气压下降
pA =p*AxA
只与溶质粒子的数目有关而与溶质本性无关的稀溶液的性质。
沸点上升
Tb kbbB
凝固点降低 渗透压
Tf kfbB
cBRT
一、液体的蒸气压
初始： V蒸发 > V凝聚 平衡： V蒸发 = V凝聚
气液两相平衡
H2O(l)
H2O(g)
蒸发
凝聚
纯水的蒸气压示意图
饱和蒸气压 蒸发速度 = 凝聚速度
饱和蒸气压：在一定的温度下，当蒸发的速度等于凝聚的速度，液态水与它的蒸气处于动态平衡，这时 的蒸气压称为水在此温度下的饱和蒸气压，简称蒸气压。
二、稀溶液的蒸气压下降 为什么溶液的蒸气压会下降？
分散相粒子的直径在>100nm。
CuSO4溶液
Fe(OH)3溶胶
Rayleigh 公式
结论
I=24π3 λC 4BVB 2nnB 2B 2+-2nn2A2AI0
散射光强度与入射光波长的4次方成反比， 入射光的波长越短，溶胶对光的散射作用 越强。
分散相与分散介质的折光率相差越大，则散射作用越强。 散射光强度与分散相粒子体积的平方成正比，在胶体分散系范围内，随着分散相粒子的增大，对光的散 射作用增强。
m(H2O) 0.27g/74.5gmol1 0.036molkg1
0.10kg
19
【例6】将112g 乳酸钠(NaC3H5O3)溶于1.00L纯 水中配成溶液，计算溶液中乳酸钠的摩尔分数。
解：
NaC3H5O3的摩尔质量为112g·mol-1 。溶液 中乳酸钠的摩尔分数为：
x(N aC 3H 5O 3)n (N a n C (3 N H a 5 C O 3 3 H ) 5O n 3 ()H 2O )
V
A
(C 2H 5O H )V (C 2 V H 5 (O C H 2H )5 O V H *()H 2O )
A
70mL 70mL+30mL
70%
【例2】将25g葡萄糖(C6H12O6)晶体溶于水，配 制成500mL葡萄糖溶液，计算此葡萄糖溶液的 质量浓度。
解： 葡萄糖溶液的质量浓度为：
(C6H12O6)
丁达尔效应
不均一、不透明 不稳定 不能 不能
静置分层
“胶体化学之父”格雷姆(英国) 1861年首先提出了“胶体” 概念 R.A. 席格蒙迪(德国),1925年诺贝尔化学奖。
1903年与西登托夫一起研制成功超显微镜，可以观察到微粒的形状和运动， 证明胶体溶液的异相性质,确立了现代胶体化学的基础。
Theodor Svedberg (瑞典) 1926年诺贝尔化学奖
w
B
def
m
B
m
d ef
B
V
B
V
A
A
B
def
mB V
B的质量 混合物的质量
纯B的体积 混合前各纯组分体积
B的质量 混合物的体积
B的分子浓度 B的物质的量浓度
B的摩尔分数 溶质B的质量摩尔浓度
CB
def
N
B
V
cB
def
n
B
V
xB
def
n
B
n
def
bB
nB
mA
B的分子数 混合物的体积 B的物质的量 混合物的体积 B的物质的量 混合物的物质的量 B的物质的量 溶质A的质量
ppA * pApA * pA *xA
pA *(1xA)pA *xB
三、稀溶液的沸点上升 p
Tb kbbB P
Kkgmol kb单位：
1 p0
p
bB
nB mA
mB / MB mA
MB
kbmB m ATb
Tb
Tb T
T
黑线：纯溶剂蒸汽压曲线。 红线：溶液的蒸汽压曲线。
四、稀溶液的凝固点降低
Tf kfbB
气溶胶 气体
液-固溶胶 如油漆、AgI
溶胶
固-固溶胶 如有色玻璃、 不完全
互溶的合金
气-固溶胶
如烟、含
尘的空气
液
分散相
态
气 态
液-液溶胶 如牛奶、
原油等
固-液溶胶 如珍珠、 某些宝石
气-液溶胶 云
如雾、
液-气溶胶 如泡沫
固-气溶胶 如泡沫塑料、 沸石分子筛
一、溶胶的性质
溶胶的光学性质－Tyndall现象
问题
Raoult定律
B的摩尔分数
纯溶剂
溶液
pA =p*AxA
pA ：溶液的蒸气压
n d e f B nA ：溶剂的物质的量 x B
n
pA*：纯溶剂的蒸气B压的物质的量 nB ：溶质的物质的量
混合物的物质的量
双组分体系
xA
nA n
xB n B n
nAnB n
xAxBnAn AnBnAn BnB1
pA=p* A xA=p* A (1-xB)
溶剂在半透膜内外的渗透作用过平衡时半透膜两边的静压力差。即阻止渗透作用所 施加于溶液的最小外压。
ΔΠ
渗透压产生的根本原因
半透膜存在、膜两侧 溶液的浓度不相等
cBRT
MB
mB RT V
cBRTmBV /MBRT
问：溶液的渗透压与气体压力的产生是否相同？
渗透浓度
对于电解质的稀溶液
d e f 混合物中能产生渗透效应的溶质的微粒(分子或离子)的浓度总和。
主要内容
总课时70学时
• 理论46学时 • 实验24学时
成绩考核
• 理论考试占70% • 平时占10% • 实验占20%
理论学时分配
章节
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章
标题
溶液和胶体分散系 化学热力学基础 化学平衡 化学反应速率 酸碱解离平衡 难溶强电解质的沉淀-溶解平衡 氧化还原反应和电极电势 原子结构和元素周期律 分子结构 配位化合物 定量分析中的误差与有效数字 滴定分析法 吸光光度法
低渗溶液 等渗溶液
渗透压力在医学上的意义 渗透浓度小于280mmol·L-1。 医学上规定渗透浓度在 280~320mmol·L-1范围内的溶液。
正常人血浆的渗透浓度为280~320mmol·L-1。
高渗溶液
渗透浓度大于320mmol·L-1。
晶体渗透压力和胶体渗透压力
晶体渗透压力 由小分子和小离子所产生的渗透压力。
Fe(OH)3溶胶的电泳
Fe(OH)3溶胶带正电荷
※离解 SiO2+H2O H2SiO3 HSiO3 + H+
※吸附 高度分散的胶体粒子具有很高的比表面，容易吸附
带电粒子。
正溶胶 负溶胶
AgNO3(浓) + KI(稀) →AgI + KNO3 AgNO3(稀) + KI(浓) →AgI + KNO3
世界卫生组织建议
B的物质的量浓度 B的质量浓度
cB
def
n
B
V
B
def
mB V
B的物质的量 混合物的体积
B的质量 混合物的体积
【例1】 20℃时，将70mL乙醇(酒精)与30mL水 混合，得到96.8 mL乙醇溶液，计算所得乙醇溶 液中乙醇的体积分数。
解: 乙醇的体积分数为：
d ef
B
V
B
V 0.10L
生理盐水的浓度为：
c(NaCl) (NaCl)
M(NaCl)
9.0gL1 58.5gmol1
0.15molL1
【例5】将0.27gKCl晶体溶于100g水中，计算溶 液中KCl的质量摩尔浓度。
解：
KCl的摩尔质量为74.5g·mol-1。KCl 的质 量摩尔浓度为：
n(KCl) b(KCl)
分子分散系
胶体分散系
粗分散系
Fe(OH)3溶胶
分散相 粒子直径
非均相 小于1nm
分散系类型 分子分散系
均相 1～100nm
胶体 分散 系
溶胶 高分子溶液
大于100nm
粗分散系
分散系的分类
分散相 粒子的组成
小分子 小离子
胶粒
实例
生理盐水 葡萄糖溶液
氢氧化铁溶胶硫化砷溶胶
高分子 粗粒子
蛋白质溶液 核酸溶液
c Vn c RT B ,O S
B,OS
对于强电解质溶液，渗透浓度等于溶液中溶质离子的总浓度。
对N于aC弱l溶电液解质溶液，渗透浓度等于溶液中未解离的弱电解质的浓度与弱电解质解离出的离子浓度
c c(N a)c(C l ) 之和。
对于非电解质溶液，渗透浓度等于其物质的量浓度。
HAc溶液
B ,O S
c B ,O S c (H A c ) c (H ) c (A c )
溶液胶体分散体系
1
2020/11/26
问题：血红蛋白如何运输O2、CO2、Fe2+？
金属中毒 铅
铝
镉 骨痛病
甘肃徽县铅锭 冶炼厂致300多名儿童铅中毒
生前头发揭开贝多芬死亡之谜
铬
37岁的女工陈麒穗,在重庆市巴南区 渝南鑫光灯具有限公司电镀车间打工四 个月,体内铬含量超标一万倍!
学习要求 预习 听课及笔记 作业 无机化学实验
胶体化学中分散系统的研究 1924年，研制出超速离心机，用于蛋白质胶体研究,第一次测定了 蛋白质的分子量。到1940年, 超速离心机已可产生30万倍于g的加速度, 可直接测定从几万到几百万大小的分子量，并可测出分子量的分布。
超速离心机
分类 分散介质
固 态
分散相和介质聚集状态分类表
液溶胶 液体
固溶胶 固体
Tf Tf* Tf
bB
nB mA
mB / MB mA
MB
Kf mB Tf m A
Kf单位
Kkgmol1
Tf ：溶液的凝固点 Tf* ：纯溶剂的凝固点 Kf ：溶剂的凝固点降低系数
渗透现象
五、稀溶液的渗透压力 只允许水分子透过，不允许溶质分子透过
溶剂透过半透膜进入溶液的现象。
渗透压力
溶剂
π 溶液
渗透压力
胶体渗透压力
由大分子和大离子所产生的渗透压力。
血浆的渗透压力主要是晶体渗透压力，而胶体渗透压力很小。在37℃时，血浆的渗透压力为 770kPa，其中胶体渗透压仅约为4kPa。
溶血现象
质壁分离
红细胞 外界
300mmol·L-1
300mmol·L-1
水分子
220mmol·L-1
340mmol·L-1
第四节 溶胶
溶胶的性质 溶胶的稳定性与聚沉 溶胶的制备与净化
分散相 粒子直径
小于1nm
分散系类型 分子分散系
1～100nm
溶胶
胶
体
分
散
系
高分子溶液
大于100nm
粗分散系
分散系的分类
分散相 粒子的组成
小分子 小离子
胶粒
实例
生理盐水 葡萄糖溶液
氢氧化铁溶胶硫化砷溶胶
高分子 粗粒子
蛋白质溶液 核酸溶液
泥浆、牛奶
分散系 分散质粒子
泥浆、牛奶
溶液
第二节 混合物和溶液的组成标度
液态溶液
固态溶液
溶剂 溶质
如果组成溶液的物质有不同的状态，通常将液态物质称为溶剂，气态或固
态物质称为溶质。
题目
公式
符号意义
单位
沸点升高
多种气体混合在一起称为气态混合物，不作为气态溶液处理。
凝固点下降
溶液浓度的表示方法
B的质量分数 B的体积分数
B的质量浓度
散射光强度随分散相分子浓度的增大而增大。
溶胶的动力学性质－Brown运动
布朗运动示意图
小公务员的伟大论文 1905年《关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动 》揭示 布朗运动的本质，为他贏得了博士学位。
Brown运动的实质
胶粒受到周围不断作热运动的分散介质分子的撞击，受到的合力不为零引起的。
学时
4 4 2 4 4 2 4 4 4 4 2 4 2
第一章 溶液和胶体分散系 第一节 分散系的分类
第二节 混合物和溶液的组成标度 第三节 稀溶液的通性 第四节 溶胶 第五节 高分子溶液 第六节 凝胶
分散系的组成 分散相
分散介质
第一节 分散系的分类
被分散成微粒的物质 起分散作用的物质 分散系的分类
扩散
布朗运动使胶体粒子从浓度大的区域向浓度小的区域移动的趋势，最终达到平衡的自发过程。
沉降和沉降平衡体系内浓度差越大，扩散越胶快粒。受到重力吸引下降。
由于扩散运动促使浓度趋于均一。 fd
fw
fw
当作用于粒子上的重力与扩散力相等时，粒子的分布达到平衡。
溶胶的电学性质－电泳
电泳：外加电场下,分散相向一极移动的现象。
的直径
分散质粒子
实例 外观 稳定性 能否透过滤纸 能否透过半透膜
鉴别
溶液
分散系性质表 胶体
浊液
＜10-9m
Fra Baidu bibliotek
10-9～10-7m
＞10-7m
单个小分子或离子 许多分子集合体或高分子
酒精、氯化钠溶液
淀粉溶胶、牛奶
巨大数目 分子集合体
石灰乳、油水
均一、透明 稳定 能
能
无丁达尔 效应
均一、透明 较稳定 能 不能
m(C6H12O6) V
B
def
mB V
25g 50gL1 0.50L
【例3】100mL正常人血清中含326mgNa＋和 1的65量H浓CO度3。-mg，试计算正常人血清中Na+和HCO3-
解：
正常人血清中Na＋的浓度为：
c (N a + ) n (N a + ) 0 .3 2 6 g /2 3 .0 g m o l 1 0 .1 4 2 m o lL 1