无机化学溶液和胶体

粗分散系：粒子平均直径 d > 100 nm (多相体系)
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体系中物理性质和化学性质完全相同的一部分称 为相。
相与相之间有明确的界面分隔开来，这个界面可 以是具体的，也可以是假想的。
根据相的存在状态不同，分为气相、液相和固相； 只有一个相的体系称为单相体系或均相体系； 有两个或两个以上相的体系称为多相体系。 问题：气相、液相和固相的区分？
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1993年1月18日，联合国大会通过决议，将每年 的3月22日定为“世界水日”。我国把每年的3月 22日-28日定为“中国水周”，每年5月15日所在 的那一周作为城市节约用水宣传周。
水的特性？与水分子的极性有关 所有固态和液态物质中，水的比热容最大；
3.98 OC时，水的密度最大
水结冰时体积增大 17
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据科学界估计，全世界有半数以上的国家和地区缺 乏饮用水，特别是经济欠发达的第三世界国家，目 前已有70％即17亿人喝不上清洁水，世界已有将近 80％人口受到水荒的威胁。我国人均淡水为世界人 均水平的四分之一，属于缺水国家。全国已有300 多个城市缺水，已有29％的人正在饮用不良水，其 中已有7000万人正在饮用高氟水。每年因缺水而造 成的经济损失达100多亿元，因水污染而造成的经 济损失更达400多亿元。
压
p = pA* χA
A : 溶剂分子
p = pA* (1 - χB)
B: 溶质分子
Δp = pA* - p = pA* χB
χ: 摩尔分数
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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，水面上的蒸气浓度不再改变，此时蒸气的压力 叫做液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。它仅与液体的 本质和温度有关，与液体的量以及液面上方空间的体 积无关。
三相点：温度为0.0098度，压力为 609 Pa
“相”与“态”的区别？ 单相区
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2. 溶液的蒸气压下降---拉乌尔定律（Raoult）
法国物理学家拉乌尔总结出：
在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压
等于纯溶剂的蒸气压与溶剂摩尔分数的乘积，蒸气压
的下降与溶质的摩尔分数成正比。 pA* 为纯溶剂蒸气
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水在地球上分布最广，覆盖地球表面70%。地 球的储水量很丰富，共有14.5亿立方千米之多。地 表、地下和大气层中总水量约1.3×1021kg，约占地 球质量的5%。但是其中海水却占了97.2%，陆地淡 水仅占2.8%，而与人类生活最密切的江河、淡水湖 和浅层地下水等淡水，又仅占淡水储量的0.34% （不到总水量的0.003%）。更令人担忧的是，这数 量极有限的淡水，正越来越多地受到污染。
水的饱和蒸气压---在一定温度下，当水蒸发为水 蒸气的过程与水蒸气凝结成液态水的过程处于平 衡状态时，气相中水蒸气所产生的压力称为水的 饱和蒸气压P（Pressure),随温度的升高而增大。
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熔化： 升华： 沸点：水的饱和蒸气压等于外压时的温度，即为水 (boiling point) 的沸点。当外压为101325Pa时的温度 为水的正常沸点，即为100 OC
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百度文库
以上数据充分说明：水资源短缺成了当今世界面临的 重大课题。前不久，联合国的人类环境和世界水会议 已发出警告：人类在石油危机之后，下一个危机就是 水。因此，保护和更有效合理利用水资源，是世界各 国政府面临的一项紧迫任务。
“水危机” 并非危言耸听！
一则公益广告上所说：“节约用水，否则，我们看 到的最后一滴水将是自己的眼泪”。
降； 如果溶质是电解质，或非电解质溶液浓度大，则
溶液的蒸气压也会下降，而且下降很明显，但不符合 上述拉乌尔定律。
拉乌尔定律成立的前提条件是：难挥发非电解质 的稀溶液。
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3 溶液的沸点升高和凝固点下降
当液体的蒸气压等于外界压力时，液体就沸腾， 此时的温度叫做沸点。沸点随外界压力而改变，通常 说的沸点指1atm下的正常沸点。
“相似相溶”原理：溶质与溶剂在结构和极性上相 似；“相溶”指彼此互溶。
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固体溶解度： 在一定温度下，某固体物质在100克溶剂中达到
饱和状态时所溶解的质量 。
饱和溶液(saturated solution)： 在一定温度下，溶质在溶剂中溶解的量达到最
大时的溶液叫做饱和溶液。 溶质溶于溶剂的溶解过程中，首先是溶质在溶
一、基本概念
§1-1 溶 液
分散系：一种或几种物质以细小的粒子分散在另一 种物质里所形成的体系。
分散质（分散相）：被分散的物质 分散剂（分散介质）：把分散质分散开来的物质
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按照分散质粒子的大小分：
分子分散系：粒子平均直径 d < 1 nm (单相体系或均相体系) (溶液—真溶
液) 胶体分散系：粒子平均直径 d ~ 1-100 nm 高分子溶液 (多相体系)
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分配定律：一定温度下，一种溶质分配在互不相溶 的两种溶剂中的浓度比值为一常数。 (如萃取和抽提)
KCB /CB
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三、*水（了解） 水、阳光和空气是人类生存的物质基础。生命过
程离不开水。水是在动植物组织内最丰富的物质， 占人体质量的70%。
水中含有很多溶解的物质，如海水中主要成分 是Na+和Cl-（还有K+，Ca2+，Mg2+，SO42-，HCO3和Br-），河水中主要成分是Ca2+和HCO3-。
凝固点：液态水与冰在一定压力下处于平衡状态时所 (freezing point) 对应的温度称为水的 凝固点；简单地 说，水的 蒸气压与冰的蒸气压相等时的温度，随压 力的增大而降低。
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水的相图（得到？）
A O
OA线表示冰的熔 点或水的凝固点曲 线，曲线上的任一 点都表示冰与水的 平衡，也表示冰在 不同压力下的熔点 或水在不同压力下 的凝固点。
从环境角度来说，最完善的措施是拦水和调水。 改变水资源的时空分布，充分利用水资源。同时注重 节约用水，提高水资源利用率：工业方面提倡节水产 业、控制污染物的排放，加强废水处理；农业方面应 采用先进的灌溉方式（喷灌、滴灌）等。水是生命的 基础，它不仅关系到人类生活的质量，还影响到人类 的生存能力。我们必须增强水的危机意识，珍惜水， 节约水，保护水资源。具体到实验中，在洗涤仪器时， 要遵循“少量多次”的原则。
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AB: 水的蒸气压曲线 AC: 冰的蒸气压曲线
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造成溶液沸点升高和凝固点下降的根本原因是溶 液的蒸气压下降。实验结果证明难挥发非电解质稀溶 液的沸点升高和凝固点下降与溶液的质量摩尔浓度成 正比。即：
ΔTb = Kb • bB (溶剂的摩尔沸点升高常数) ΔTf = Kf • bB (溶剂的摩尔凝固点下降常数)
ppb浓度：溶液的浓度用溶质质量占溶液质量的十亿 分之比来表示的叫ppb浓度，即每千克溶液 中含溶质的微克数。这种浓度表示方法用 于极稀的溶液和某些含量极低的物质.10-97
溶解度：一定温度下，100g溶剂中所能溶解的溶质 的最大克数。(区别于饱和溶液)
100g水中溶解1g以上称可溶物质； 溶解1g ~ 0.1g称微溶物质； 溶解0.1g以下称难溶物质。
体积分数: φB =
混合气体中组分B的体积 混合气体的总体积
(同温同压下）
质量分数：w = 溶质的质量 / 溶液的质量
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百分比浓度：即质量百分比浓度或质量分数。用溶质
的质量占全部溶液质量的百分比表示的
溶液的浓度。
体积比浓度：以液体试剂与溶剂体积之比来表示溶液
浓度的方法。如将1体积浓硫酸与5体积
水混和得到的硫酸溶液浓度就是1:5，
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蒸气压下降原因: 在难挥发非电解质溶液中，溶液的蒸气压实际就
是溶剂的蒸气压。由于溶质的加入，溶剂的表面被 溶质分子部分占据，单位时间内蒸发出表面的溶剂 分子比纯溶剂时为少。 因此，在达到蒸发—凝结平衡时， 溶液的蒸气压必然低于纯溶剂的 蒸气压。
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说明： 如果溶质是挥发的，则溶液的蒸气压不一定会下
或记为 (1:5)H2SO4。 *质量体积浓度：以每升溶液中含有多少克溶质来表
示 溶液浓度的一种方法。如某溶液的
浓度为5克/升，表示1升此溶液中含有5
克溶质。
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ppm浓度：溶液的浓度用溶质质量占溶液质量的百万 分之比来表示的叫ppm浓度，即每千克溶 液中含溶质的毫克数。 10-6 这种浓度表示方法常用于极稀的溶液(如植 物生长刺激素溶液)或自然环境、食物中有 害物质含量的表示。
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(c) 热污染：热不能全部转化为功，被排入河流湖泊 中提高了水温，降低了水中氧气的溶解度，也促进 了藻类和微生物的繁殖，不利于水中动物的生存。
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四、稀溶液的依数性 对于浓度较稀的溶液（难挥发非电解质稀溶液），
溶液的某些性质（如蒸气压下降，沸点升高，凝固 点下降和渗透压等）只与溶液的浓度有关，而与溶 液的本性无关，称为稀溶液的依数性（依赖于溶质 粒子数的性质）。
当液体的蒸气压等于其固态的蒸气压时，液体就 凝固，此时的温度叫做凝固点。固体在一定温度下也 有一定的蒸气压，一般情况下固体的蒸气压都很小。 若固相蒸气压小于液相蒸气压，则液相要向固相转化； 反之，固相向液相转化。
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溶液的凝固，先是溶剂凝固为固体析出。如在 水溶液中，随着冰的析出，溶液的浓度就逐渐增大， 凝固点也不断降低，直到某一浓度时，溶剂和溶质 按一定比例一齐析出凝固成固体，形成低溶点混合 物。所以溶液不是在某一温度凝固，而是在一定温 度范围内凝固。溶液的凝固点通常是指开始析出固 态溶剂时的温度。
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二、溶液浓度的表示方法：
溶液的浓度: 一定量溶液或溶剂中所含溶质的量称为溶
液的浓度。 质量摩尔浓度 (mol • kg-1)：mB=
溶质的物质的量 溶剂的质量
物质的量浓度 (mol • L-1): CB=
溶质的物质的量 溶液的体积
也有的书上用 bB表示质量摩尔浓度
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摩尔分数：
xB=
混合物中B的物质的量 混合物的总物质的量
在我们现基础课阶段，溶液凝固时，只析出 纯溶剂，溶质不析出。
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水的蒸气压/kPa
101.3 0.611
水
A 溶液 C
Tf 0
100 Tb
温度 / ℃
AB: 水的蒸气压曲线 AC: 冰的蒸气压曲线
B
[注意]： 溶质是加到水中，只 影响溶液的蒸气压， 而对固相冰的蒸气压 没有影响。因此此时 溶液的蒸气压必定低 于冰的蒸气压。且只 有在更低的温度下两 蒸气压才会相等。
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稀溶液的定义：---广义定义
两种挥发性物质组成一溶液，在一定的温度和压 力下，在一定的浓度范围内，溶剂遵守Raoult定律， 溶质遵守Henry定律，这种溶液称为稀溶液。
值得注意的是：化学热力学中的稀溶液并不仅 仅是指浓度很小的溶液。
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1、水的相图 在不同的温度及压力条件下，水可以三种不
同的聚集状态而存在，即气(g, gas)、固(s, solid)、液(l, liquid) 蒸发--- 由液态变为气态的过程叫蒸发，也叫汽化；
剂中的扩散作用，在溶质表面的分子或离子开始溶 解，进而扩散到溶剂中。
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被溶解了的分子或离子在溶液中不断地运动， 当它们和固体表面碰撞时，就有停留在表面上的可 能，这种淀积作用是溶解的逆过程。当固体溶质继 续溶解，溶液浓度不断增大到某个数值时，淀积和 溶解两种作用达成动态平衡状态，即在单位时间内 溶解在溶剂中的分子或离子数，和淀积到溶质表面 上的分子或离子数相等时，溶解和淀积虽仍在不断 地进行，但如果温度不改变，则溶液的浓度已经达 到稳定状态，这样的溶液称为饱和溶液，其中所含 溶质的量，即该溶质在该温度下的溶解度。
单位：K•kg•mol-1
Kb和Kf只取决于溶剂的本性，与溶质本性无关;
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水污染主要有如下几种类型： (a)有毒物质的污染：
①无机重金属离子，如Hg2+，Cd2+，Pb2+，Cr(Ⅵ) 等，以及非金属元素砷(As2O3)和氰的化合物(CN-)
②高毒性的有机农药，如多氯联苯、有机磷农药等 ③生活污水中所带的细菌和病毒 (b)无毒营养物质的污染： 包括洗涤剂中的磷酸盐，化肥中的磷酸盐和硝酸 盐，以及人和动物的排泄物，腐败的植物等。 “富营养化”
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由此可见，在饱和溶液中，溶质的溶解速率与 它从溶液中淀积的速率相等，处于动态平衡状态。
在一定温度下，一定量的溶剂中不能再溶解 某种溶质的溶液(即已达到该溶质的溶解度的溶液)。 如果在同一温度下，某种溶质还能继续溶解的溶 液(即尚未达到该溶质的溶解度的溶液)，称“不饱 和溶液”。如果溶质是气体，还要指明气体的压 强。