第一章 溶液和胶体共101页
2011-01溶液和胶体
低压(低于数百千帕) 高温(>273K)
实际气体: 分子有体积 分子间有相互作用
2019年9月10日10时51分
理想气体状态方程 pV = nRT
R— 摩尔气体常数, R=8.314 kPaLK-1mol-1 =8.314 Pam3K-1mol-1 =8.314 JK-1mol-1
2019年9月10日10时51分
1.2 分散系
一、分散系的概念 二、分散系的分类 三、分散度和比表面积
2019年9月10日10时51分
一、分散系的概念
溶质 溶解 溶剂
溶液 (液态)
分散质
分散剂
分散系
分散
(固、液、气态)
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:被分散的物质,一般为数量少的一相
2019年9月10日10时51分
3.同物质,不同基本单元物质的量间的关系
例:已知硫酸的质量为147g,计算n (1/2H2SO4) , n (H2SO4) , n (2H2SO4) 。
解:已知m=147g M(1/2H2SO4)= 49 g ·mol-1
M(H2SO4)= 98 g ·mol-1 M(2H2SO4)= 196 g ·mol-1
= 85.73
2019年9月10日10时51分
例2:某种乙醇的水溶液是由3mol的水和 2mol的乙醇(CH3CH2OH)组成,求水和 乙醇的物质的量分数。
解:
3mol
XA =
= 0.6
3mol + 2mol
2mol
XB =
= 0.4
3mol + 2mol
第一章 溶液和胶体09版ppt课件
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 P1 P2 ...... Pn
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。
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气凝胶具有超强的隔热效果
第
它由一位美国化学家
一
于1931年在打赌时发明
章
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。
溶
直到10年前美国宇航局
液
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
第 于自然之中。 一 章 • 与生命现象密切相关的水溶液尤为重要,
因此,学习和掌握有关溶液的基础知识有
溶 着重要的意义。 液 • 胶体作为一种特殊的物质状态,在自然界
中普遍存在,同时也被广泛地应用到工农 业生产和科学研究中,所以,了解和掌握 有关胶体的知识也十分重要。
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第
1.1 分散系
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理想气体:一种假想的气体。
第
真实气体,特别是非极性分子或极性小的分子,在
一
压力不太高,温度不太低的情况下,若能较好地服从
章
理想气体状态方程,则可视为理想气体。
例1-1 某氢气钢瓶容积为50.0 L, 25.0℃ 时,压力为500k
溶 液
Pa,计算钢瓶中氢气的质量。 解:根据理想气体方程式
溶 • 二氧化碳+水→汽水 液 • 金属化合物+岩石→矿石
相:在体系内部物理性质和化学性质 完全均匀的部分称为相
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无机及分析化学第一章溶液和胶体
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;
n ( N a C l)
0.17 mol 0.030
n(NaCl) n(H 2O ) (0.17 5.0)mol
(H2O)
n(H 2O) n(NaCl) n(H 2O )
5.0mol (0.17 5.0)mol
0.97
1.3 溶液浓度的表示方法
1.3.1 B的物质的量浓度:物质的量除以混
分散系
颗粒能透过半透膜
1-100 nm
胶体分散系: 高分子溶液
溶胶
高分子
分子、离子、 原子的聚集体
均相,稳定,扩散慢 颗粒不能透过半透膜 多相,较稳定,扩散慢 颗粒不能透过半透膜
> 100nm
粗分散系: 分子的大集合体 多相,不稳定,扩散很慢
乳浊液 、
颗粒不能透过滤纸
悬浮液
“相”的定义
系统中任何一个均匀的(组成均一)部分成为一个“相”。 在同一个相内,其物理和化学性质完全相同。
溶液蒸气压的下降的原因:
纯溶剂的表面少量地被加入非挥发性溶质 粒子所占据,使溶剂的表面积相对减小,单位 时间内逸出液面的溶剂分子数相对比纯溶剂要 少。达到平衡时溶液的蒸气压就要比纯溶剂的 饱和蒸气压低。
例如:水沸腾时蒸汽压po,放入饺子,再次煮 沸时蒸汽压p,此时, p < po 。
溶液和胶体 医科大学化学讲课PPT
分散系的分类: 胶粒表面分子的解离: 人在淡水中游泳,会觉得眼球胀痛。
溶液 浓溶液
渗透
溶剂的净转移
Π(Pa或kPa)
纯溶剂
溶液
渗透压力 osmotic pressure
恰好能阻止渗透进行 而施加于溶液液面上的额外压力
Π(Pa或kPa)
稀溶液
浓溶液
渗透压力之差
(二)渗透压力与浓度、温度的关系
第二节 混合物和溶液的组成标度
第三节 稀溶液的通性/依数性
第四节 溶胶
难挥发、非电解质、稀溶液
稀溶液:
bB≤0.2 mol·kg-1的溶液
依数性:(colligative) 只与溶质的数目有关而与溶质本性无关的性 质称为溶液的依数性。又称稀溶液的通性。
稀溶液的通性包括:
1. 溶液的蒸气压下降; 2. 溶液的沸点升高;
➢无关:分散相粒子的化学性质
2. 扩散/diffusion
➢物质从高浓度区域向低浓度区域转移, 直到均匀分布的现象。
➢在生物体内,扩散是物质输送或物质通过 细胞膜的推动力之一。
有关:
➢扩散速率与物质的浓度梯度成正比。
3. 沉降 / sedimentation
重力、离心力使胶粒下沉 碰撞力、静电力抗衡下沉 达到动态平衡---沉降平衡 容器底部胶粒浓度较大
分散系的分类:
按分散相粒子直径的由小到大
小分子、小离子
<1 nm
分子分散系/溶液
高分子
1-100 nm
分子聚集体
胶体分散系
>100 nm
大颗粒/大液滴
粗分散系
第一章 溶液和胶体分散系
法杨斯规则(Fajans):
01 第一章 溶液与胶体
化学与材料科学学院
殷焕顺
溶液——日常生活中随处可见
一种物质以分子或离子分散于另一种物质中所 构成的均匀而又稳定的体系,称为溶液。
溶液可以有: 气态溶液 液态溶液 固态溶液
化学与材料科学学院
殷焕顺
溶液和溶胶的重要性
溶液和胶体是物质在自然界存在的形式。他们 与日常生活与生产实践有着密切的联系。生物 体内的各种无机盐有机成分等均以溶液或溶胶 (胶体溶液)的形式在体内流通。在工业生产 中农药的使用、无土栽培技术的应用、组织营 养液的配制、土壤的改良、工业废水的净化处 理等都离不开溶液与溶胶的知识。
化学与材料科学学院
殷焕顺
第一章
溶液与胶体
Solution and colloid
化学与材料科学学院
殷焕顺
Key Note:
第一节 溶液 ( solution )
第二节 稀溶液的依数性
( Colligative properties of dilute solution )
第三节 胶体 ( Colloid )
化学与材料科学学院
殷焕顺
二、稀溶液沸点上升和凝固点下降
1. 沸点:液体蒸气压等于外界压强时的温度。
2.凝固点:液体蒸气压与固体纯溶剂蒸气压相等时 的温度。 3.从沸点凝固点的概念可以看出他们有什么共性?
都与液体蒸气压有关
4.纯溶剂的蒸气压与溶液蒸气压相比如何? 纯溶剂的沸点、凝固点与溶液的沸点、凝固点相 比又如何?
化学与材料科学学院
殷焕顺
第二节
稀溶液的依数性
(Colligative Properties of Dilute Solution)
化学与材料科学学院
殷焕顺
稀溶液的某些物理性质与溶质的性质无关,只决定 于溶液中溶质基本粒子的数目,这种性质叫做溶液 的依数性。
大学化学1溶液和胶体
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
第一章溶液和胶体
和实际分子量 180 相近
三、溶液的凝固点下降
凝固点(ΔTf) :当物质 液相蒸气压与固相的蒸气压达 相等,且能平衡共存时的温度。 水 == 冰(273K、101Kpa 蒸 气压/Pa)。溶液的凝固点降低 与溶液的沸点升高一样是蒸气 压下降的结果,所以溶液的凝 固点降低也与溶液的蒸气压下 降成正比。
溶液 胶体
浊液
分散系 分散相粒子大 特征 小
举例
浊液
>100nm
不稳定、 泥浆水、 不均一 油水混合物
溶液 胶体
<1nm 1nm-100nm之间
稳定、 均一
较稳定
NaCl溶液
CuSO4溶液 Fe(OH)3胶体
淀粉溶液
1.3.2 胶体
分散质微粒的直径大小在1nm-100nm(109m-10-7m)之间的分散系——胶体 一、胶体的性质 1、光学性质(Tyndall现象)
[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)
• 1.胶体粒子带电原因
胶粒表面吸附了很多相同电荷的离子 胶粒表面上分子解离 常见的硅酸胶粒带电,就是由于其表面分子发生了解离:
c(B)
nB V
0.05 110.1 10 3
0.454(m ol / L)
(2)
b(B) nB 0.05 0.5(mol / kg) mH2O 100103
《溶液和胶体》PPT课件
各种金属化合物分
散在岩石中形成的
矿石
26
分子或离子分散系统 (粒子半径d< 1nm)
真溶液
分散系统
粗分散系统 (d> 1μ m)
胶体分散系统 (1nm < d < 1μ m)
A
27
分散系统
分散质 分散介质
实例
溶胶
固体
液体
气溶胶 液体、固体 气体
乳状液
液体
液体
泡沫
气体
液体
A
金胶 雾、烟
28
2.2.1 溶胶的制备
A
24
反渗透:在浓溶液一侧增加较大的压力可使溶剂进入 稀溶液(或溶剂)。
依此可实现溶液的浓缩和海水的淡 化。
P
渗透
反渗透
A
25
2.2 分散系统
由一种或几种物质分散到另一种物质中 所组成的系统叫分散系统。其中被分散的物 质叫分散质,起分散作用的物质叫分散剂。
细小的水滴分散在 空气中形成的云雾
CO2分散在水中 形成的汽水
A
36
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。
A
37
2.2.3 双电层和电动电势
双电层: 固体带一种电荷,液体带相反的电荷 。
固体带电的原因:
• 固体从溶液中选择性地吸附了某种离子,使
固体表面带电,而液体带相反的电荷。
• 固体表面的分子受到水分子(或介质)的作
理想溶液中,A-A、B-B以及A-B分子间的作用力 彼此相等,当混合时,没有热效应也没有体积变化。
如:甲醇和乙醇;苯和甲苯
15
例 293K时水的蒸气压P为2333Pa,将114g蔗糖溶于
第一章 溶液与胶体
V nRT m RT M
测定分子量的三种方法: 小分子:凝固点降低法、沸点升高法(不常用) 高分子:渗透压法
1.3.4 渗透压力的意义 一、渗透浓度(osmolarity) Cos/mmol·L-1 ,也有用mOsmol·L-1表示的 例题 计算50.0g·L-1葡萄糖溶液和生理盐水的渗
透浓度。
1.4.2 溶胶的性质
一、光学性质——丁铎 尔现象(丁达尔现象, Tyndall)
产生原因:分散相粒子的 直径(1~100nm)略小于入 射光波长(400~760nm), 形成散射,产生乳光。
粗分散相:分散相粒子直径大于光波波长,发生 发射。
溶液:溶质的直径远小于光波波长,发生透射。 胶体:发生散射,形成乳光。 高分子溶液:发生散射,但由于均相体系,散射
分散系 食盐水 糖水 牛奶 泥浆 Fe(OH)3胶体
分散相 Na+ ,Cl-
蔗糖 蛋白质、脂肪 砂石 Fe(OH)3胶粒
分散介质 水 水 水 水 水
分散系的分类
分散相颗粒大小 分散系统类型 分散相组成
实例
<1nm
1~~100nm 胶体分散系 >100nm
真溶液(溶液)
溶胶
高分子溶液 粗分散系(乳状 液、悬浮液)
当粒子半径增大(大于5 m ),撞击的次数增多, 而作用力会抵消,Brown运动消失。
液体分子对胶体粒子的碰撞
(2)扩散现象
当溶胶存在浓度差时,胶粒自发地 由浓度大的区域向浓度小的区域迁移, 这种过程称为扩散
高浓度
低浓度
扩散
在生物体内,扩散是物质的输送的动力之一。 分子、离子透过细胞膜的也是通过扩散进行的。
B
mB V
cB MB
《溶液和胶体》课件
详细描述
由于溶液具有均一性和稳定性,因此广泛应 用于化工、医药等领域。例如,药物需要溶 解在溶剂中才能被人体吸收利用。而胶体由 于其独特的性质,在涂料、胶黏剂等领域有 广泛应用,例如涂料的颜料分散需要使用胶 体。
04 实验:观察溶液和胶体的区别
实验目的
掌握溶液和胶体的基 本概念和性质。
培养实验操作能力和 观察力。
分别取少量硫酸铜溶液 和明矾溶液于两个试管 中,用玻璃棒搅拌,观 察它们的颜色、透明度 和均匀性。记录实验现 象。
将少量氢氧化铁胶体倒 入另一个试管中,用玻 璃棒轻轻搅拌,观察其 颜色、透明度和均匀性 。与溶液进行对比,记 录实验现象。
将观察到的溶液和胶体 的实验现象进行比较, 分析它们之间的区别。
实验结束后,清洗并整 理实验器具,确保实验 室的整洁。
05 总结
本课重点
01
02
03
04
溶液的概念、特征和分 类
溶解度的概念、影响因 素和表示方法
胶体的概念、分类和性 质
溶液和胶体的制备方法
本课难点
溶液的依数性及其应用 胶体的稳定性及其影响因素
溶液和胶体的应用和实例分析
学习建议
深入理解溶液和胶体的概念和 性质,掌握其制备方法,了解 其应用实例。
学会观察溶液和胶体 的区别,加深对溶液 和胶体的理解。
实验材料
01
硫酸铜溶液
02
明矾溶液
03
氢氧化铁胶体
04
烧杯
实验材料
试管 滤纸
玻璃棒 胶头滴管
实验步骤
1. 准备实验材料
2. 观察溶液
3. 观察胶体
4. 比较实验结果
5. 清理实验器具
按照实验要求,准备好 所需的硫酸铜溶液、明 矾溶液、氢氧化铁胶体 以及实验器具。
第一章溶液和胶体
第一章溶液和胶体溶液是物质的主要存在形态之一,广泛存在于自然界之中,在科研和工农业生产及人类生活中有着重要的意义。
人们的日常生活用水就是含有一定矿物质的水溶液;大部分的化学反应都是在水溶液中进行的;生物体内的各种生理、生化反应也都是在溶液中进行的。
胶体(溶胶)作为物质的另一种存在形态,由于它有较大的表面积,因而具有显著的吸附能力,胶体的许多性质都与此有关,使其在科研和工农业生产中也具有极为重要的作用。
第一节分散系及其分类物质除了以气态、液态和固态的形式单独存在以外,大多数是以一种(或几种)物质分散在另一种物质中构成混合体系的形式存在的。
例如:氯化钠分散在水中形成生理盐水,粘土微粒分散在水中形成泥浆,奶油、蛋白质和乳糖分散在水中形成牛奶,水滴分散在空气中就形成了雾。
这些混合体系称为分散系。
在分散系中,被分散了的物质称为分散质,它是不连续的;容纳分散质的物质称为分散剂,它是连续的。
如生理盐水,氯化钠是分散质,水是分散剂。
在分散系内,分散质和分散剂可以是气体、液体和固体三种聚集状态中的任何一种,这样就可以组成多种不同的分散系。
按分散质和分散剂的聚集状态不同,分散系可分为以下几类,见表1–1。
表1–1 分散系按聚集状态的分类分散质分散剂举例气气气液液液固固固气液固气液固气液固空气、煤气汽水、泡沫木炭、海棉、泡沫塑料云、雾石油、豆浆、牛奶、白酒、一些农药乳浊液硅胶、冻肉、珍珠烟、灰尘泥浆、糖水、溶胶、油漆有色玻璃、合金、矿石按分散质粒子直径的大小,常把液态分散系分为三类:低分子或离子分散系、胶体分散系和粗分散系,见表1–2。
表1–2 分散系按分散质粒子直径大小的分类分散系类型低分子、离子分散系(溶液)胶体分散系(溶胶、高分子溶液)粗分散系(乳浊液、悬浊液)分散质粒子直径<1 nm 1~100 nm >100 nm 分散质小分子或离子大分子、分子的小聚集体分子的大聚集体主要性质透明、均匀、最稳定;能透过滤纸与半透膜,扩散速度快;普通显微镜还是超显微透明、不均匀,稳定;能透过滤纸但不能透过半透膜,扩散速度慢;普通显微镜看不透明,不稳定;不能透过滤纸,扩散很慢;普通显微镜下可能看见。
第1章溶液与胶体
b
= bB
MB=
注意各量单位
Kb· B m ⊿Tb· A m mA 、 mB :kg MB :kg/mol
例:将0.200g葡萄糖溶于10.0g水中,测得此溶 液的凝固点为-0.207℃,求 葡萄糖的相对 分子质量(水的Kf=1.86 K· mol-1) kg· 解: MB= MB=
Kf· B m
1. 溶液的蒸气压下降 2. 溶液的沸点升高 3. 溶液的凝固点降低 4. 溶液的滲透压力
1.溶液的蒸气压下降
•一、蒸气压(亦即饱和蒸气压)
.. . 蒸发速度 ·... . ...... ... .. . .
凝结速度 蒸气饱和
=
一定温度T下
• 蒸气压:与液相处于平衡时的蒸气所具有 的压力称为该温度下的饱和蒸气压
⊿p = K · B b
在一定温度下,难挥发非电解质的 稀溶液的蒸气压下降(⊿P) 溶质的
与
质量摩尔浓度
成正比,而与溶质
的本性无关
应用公式⊿p = K · B 注意事项 b
• 1、式中有关物质的浓度均以在溶液中 实际存在的微粒为基本单元进行计算。 • 2、必须是稀溶液。溶液越稀,公式越 准确。 • 3、溶质必须是难挥发的非电解质。
纯冰
冰与溶质固体
时间
例:10g· -1蔗糖(C12H22O11)溶液的密度 L
1(g· -1)(蔗糖Mr=342).计算该溶液的沸点和 ml
凝固点。
解: bB = 0.030mol.kg -1 前面已计算 根据: ⊿Tb=Kb·B Kb=0.512 K· mol-1 kg· b ⊿Tb = 0.512 ×0.030K =0.015K
溶剂
乙酸
Tf/℃
Kf /(K· mol-1) kg·
第1章溶液和胶体ppt课件
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篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
三、质量分数和体积分数
n (1/2Na2CO3) =5.3/53=0.10 ( mol )
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从上述计算结果可知:
n( 1
2
Na2CO3) =
2n(Na2CO3)
基本单元减小一半,则物质的量增大一倍。同理,还可推导出
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解:(1)m(Na2CO3)= 5.3g M (Na2CO3) =106g·mol-1 n (Na2CO3) =5.3/106=0.05( mol )
(2) m (1/2Na2CO3) =5.3g M (1/2Na2CO3) =1/2 M (Na2CO3) =53g·mol-1
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• 若溶液由溶质B和溶剂A组成,则溶质B和溶
剂A的摩尔分数分别为:
xB
=
nB nA + nB
xA
=
nA nA + nB
• 式中nB为溶质B的物质的量,nA为溶剂A的物 质的量。显然
溶液和胶体溶液PPT课件
-
17
1.2.1溶液的蒸气压下降
(二)溶液的蒸气压下降 溶液的蒸气压低于溶剂的蒸气压——溶液的 蒸气压下降(vapor pressure lowering)
-
18
纯溶剂
◆ ◆◆
◆◆ ◆
◆ ◆◆
溶液
原因:溶液表面溶剂接触空气的面积减小, 溶剂分子不易逸出,v蒸减小,v凝>v蒸,平 衡向凝结的方向移动,达到新的平衡时, p下降,故蒸气压降低。p=po-p与浓度有 关。
-
14
第二节 稀溶液的依数性
一、溶液的蒸气压下降 二、溶液的沸点升高与凝固点降低 三、溶液的渗透压力 四、稀溶液的依数性
-
15
1.2.1溶液的蒸气压下降 (一)蒸气压
-
16
1.2.1溶液的蒸气压下降 (一)蒸气压 动能较高的水分子自水面逸出,扩散到水面上部的空间, 形成气相——蒸发(evaporation)
-
19
Raoult定律: 一定温度下,稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气
压乘以溶剂的摩尔分数。
p = po xA xA= 1- xB Δp = po- p = po xB 一定温度下,溶液的蒸气压下降Δp 与溶质的摩 尔分数成正比。 稀溶液,nA>> nB ,因而nA + nB ≈ nA,则
若稀释前后溶液浓度分别为c1、 c2 ,体积分别为V1、 V2 ,所含溶质的物质的量分别为n1、n2 ,可得:
c1 V1 = c2 V2 ∴12V1 =0.2×1000 由此解得: V1 17ml.
休息
-
9
例题:要配制c(NaOH)=0.2mol·L-1的NaOH溶液1000 ml,需称取NaOH多少克?
-
6
第一章 溶液和胶体
第一章 溶液和胶体
第三节 电解质溶液
二、弱电解质的电离平衡 在一定条件下,当分子电离成离子的速率和离子重 新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状 态,称为电离平衡。 电离平衡是动态平衡
第一章 溶液和胶体
第三节 电解质溶液
电离常数:根据化学平衡常数的定义,溶液中各离子的
浓度幂的乘积与分子的浓度幂之比是一个常数,
mB wB m
第一章 溶液和胶体
第一节 分散系
2. 体积分数:φB 混合前溶质B的体积VB与混合物的体积V之比称为B的 体积分数。
VB B V
第一章 溶液和胶体
第一节 分散系
3. B的物质的量浓度:CB (mol· -1,mol· -3) L m 以单位体积溶液中含有溶质B的物质的量表示的溶液 浓度称为溶质B的物质的量浓度。
第一章 溶液和胶体
第三节 电解质溶液
强电解质:在水溶液中,溶质分子完全电离为离子,溶液 中无溶质分子存在 弱电解质:在水溶液中,溶质分子部分电离为离子,溶液 中仍有溶质分子存在 为方便起见,用普通离子的符号来表示水合离子。如: NaOH = Na++OHNaCl = Na++ClHCl = H++Cl-
第一章 溶液和胶体
本章目标:
★了解分散系的概念及分类,认识溶液组成的表示方法 ★ 理解稀溶液的依数性及其在生产中的应用
★ 认识电离平衡、电离度的概念;理解稀释定律
★ 理解同离子效应、了解缓冲溶液的类型及其缓冲作用原理 ★ 了解胶体溶液的性质和胶团的结构
第一章 溶液和胶体
第一节 分散系
一、分散系
被分散的物质叫分散质,能容纳分散质的物质为分 散剂。分散质、分散剂组成的混合体系叫分散系。 根据分散系粒子的大小,分散系分为:溶液、胶体 分散系和粗分散系三类。
无机化学课件:第一章 溶液和胶体
值 △p = p0- p
p9 同温度下 p0 > p
▲难挥发非电解质稀 溶液的蒸气压实指溶 液中溶剂的蒸气压 纯溶剂
稀溶液
▲稀溶液蒸气压下降的原因:单位时间内 从溶液中蒸发出来的溶剂分子数比从纯 溶剂中蒸发的分子数少(而溶质分子不挥 发)。
水、冰和溶液的蒸气压曲线
p/kPa
100
B B’
P11,图1-1
A
0.611
A’
AB:水(纯溶剂)的蒸气压曲线 A’B’:稀溶液的蒸气压曲线 AA’:冰(纯溶剂) 蒸气压曲线
Tf 273
373 Tb T/K
拉乌尔定律(Law of Rault)
在一定温度下,稀溶液的蒸气压等于
=
96/98 96/98 +(4/18)
= 0.815
【例1-4】 市售浓硫酸的密度为1.84kg.L-1、 质量分数为0.96,试求该溶液的c(H2SO4)、 x(H2SO4)、b(H2SO4) 。
解:b(H2SO4)=
nH2SO4 mH2O
p7
=
96/98 4
×1000
= 245(mol·kg-1)
(一)质量分数 ●符号:B
●定义: B= mB/∑imi
若溶液由溶质B和溶剂A组成,则:
B
=
mB mA+mB
A
=
mA mA+mB
A + B=1
代替旧制单位:① %(g/g) ②重量比
例如: 98%(g/g)的H2SO4 用质量分数应表示为 0.98
(二)体积分数
●符号:B
●定义:B= VB/∑iVi
的
表 示
摩尔分数 xB xB=nB/∑ini
第一章 溶液和胶体
12
m( K 2 Cr2 O 7 ) c( K 2 Cr2 O 7 )= M ( 1 K 2 Cr2 O 7 ) V 6
1 6
=
=0.2518mol L 49.03g mol-1 100.0mL 10-3
1.2346 g
-1
13
1.2.2 质量摩尔浓度
质量摩尔浓度:1kg溶剂中所含溶质B的物质 的量,称为溶质B的质量摩尔浓度,用符号bB表 示,单位为mol· -1表达式为: kg
= 3.173g / 58.44g mol
1
(12.003 3.173)10 kg -
3
= 6.15mol kg
1
(3)NaCl饱和溶液中饱和溶液中NaCl和H2O的摩尔分数
n( NaCl ) = 3.173g / 58.44g mol = 0.0543 mol n( H 2 O ) = ( 12.003 3.173)g / 18g mol = 0.491 mol
m n = M
8
K2Cr2O7 m=29.42g Mr(K2Cr2O7)=294.18 则:n( K2Cr2O7)= m / M = 29.42g / 294.18g.mol-1 = 0.10mol
m 29.42g =0.6mol n(1/6 K2Cr2O7)= = -1 M 294.18g · mol 6 n(6K2Cr2O7)=m M= 29.42g 6×294.18g· -1 mol
= 0.1 mol 6
6 1/6 n(K2Cr2O7)= ___ n(1/6K2Cr2O7)= ___ n(6K2Cr2O7)
9
IV:物质的量浓度:是指单位体积溶液中所含溶
质B的物质的量,以符号CB表示,单位mol· -1。 L
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量浓度约为:(Mr(NaCl)=58.5)
• A.1.71 B.0.25 C.4.27 D.58.50 E.0.50
• 符号c(H3PO4)=0.1mol·L-1表示( ) • A.H3PO4溶液的质量浓度是0.1mol·L-1 • B.H3PO4溶液的摩尔质量是0.1mol·L-1 • C.H3PO4溶液的物质的量是0.1mol·L-1 • D.H3PO4溶液的物质的量浓度是0.1mol·L-1 • E. H3PO4溶液的渗透浓度是0.1mol·L-1
1-2-1物质的量浓度(浓度):
cB
nB V
• 1.单位: mol·L−1, mol/L, mol/升, 摩·L-1, pH (Ph),
• k(K), pr (prism), Pr (propyl), ed(edition),
• Ed(editor), ED(effective dose)
• 2.指明物质B的基本单元 n(H), n(H2), n(H+) • n(C-H), n(C+H), n(H2+0.7O2) • C(KMnO4)=0.1 mol·L-1 ,C(0.2KMnO4)= • 0.5 mol·L-1
H 2O (g)
H 2O (g)所 具 有 的 压 力 P(H 2O )即 为 该 温 度下的蒸气压
(1)饱和蒸气压和物质的性质有关 (2)和温度有关
H2O(ºC)
T 18 升 23 高 25
• 在80%甲醇(CH3OH)水溶液中,甲醇的摩尔 分数是多少?(原子量:C 为12;H为1;O为16)
• A.0.3 E.0.7
B.0.5 C.0.2 D.0.9
1-3 稀溶液的依数性
• 溶液的性质: • 1.与溶质的本性有关: 颜色, 酸碱性, 导电性。 • 2.与溶质﹑溶剂微粒数的比值有关,与溶质 • 本性无关。当溶质是难挥发的非电解质而 • 且溶液很稀时,这些性质表现出共同性和规 • 律性稀溶液的通性 (bB≤0.2molkg-1)。
• 溶液的蒸气压下降,沸点升高,凝固点下 降和渗透压与溶质的本性无关,而与溶液 中溶质的粒子数有关,这类性质统称为稀 溶液的依数性。
• 稀溶液定律(依数定律):难挥发的非电解 质稀溶液的性质(溶液的蒸气压下降、沸点 上升、凝固点下降和溶液渗透压)与一定量 溶剂中所溶解溶质的物质的量成正比。
1-3-1溶液的蒸气压下降
• A.0.49 B.0.1 C.0.98 D.0.35 E.1.02
• 在500克水中含有22.5克葡萄糖,这一溶液 中葡萄糖(相对分子量为180)的质量摩尔 浓度最接近于下列哪一个数值?
• A.0.13 B.0.75 C.0.38 D.0.50 E.0.25
• 硫酸瓶上的标记是:H2SO480%(质量);密 度1.727g·mL-1;分子量98。 c(H2SO4)接近 下列哪一数值?
• 基本单元就是在确定物质的量时的计数单元
《论化学中基本单元的正确使用》
• 山东农业大学学报 (自然科学版) JOURNAL OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY (NATURAL SCIENCE) 2000 Vol.31 No.1 P.87-89
cB表示物质B的总浓度,[B]表示 物质B的平衡浓度
学习要求:
• 学习要求: • 1.掌握:溶液组成标度的表示法及其计算
和渗透压力的概念;胶团的结构式。 • 2.熟悉:稀溶液的蒸气压下降、沸点升高
和凝固点降低等依数性;稀溶液定律和渗 透压力的意义;溶胶的性质。 • 3.了解:晶体渗透压力和胶体渗透压力及 大分子溶液。
1-1 分散系
• 分散体系(分散系):1.分散质(分散相): 被分
分子集合体 分子大集合体
很稳定
尚稳定
不稳定
超显微镜可觉察其存在 一般显微镜可见
能透过半透膜 能穿过滤纸,不能穿过半透膜 不能穿过滤纸
单相体系
多相体系
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1-2 溶液组成标度的表示方法
• 溶液组成标度:在一定量溶液或溶剂中所 含溶质量多少的一些物理量
• 1. 一定体积溶液中所含溶质的量 • 2. 溶质与溶液(或溶剂)的相对量(比 • 值)
单位:mol·Kg-1.
bB
nB mA
• 溶质B的物质的量nB除以溶剂A的质量mA (单位为kg)
1-2-4质量分数、摩尔分数和体积分数
• 质量分数 : BmB/ imi
• 摩尔分数: xBnB/ ini • 体积分数: BVB/ iVi
例:
• 含50克硫酸的 500mL硫酸溶液的物质的量 浓度是:(H2SO4的Mr=98)
1.饱和蒸气压
• 饱和蒸气压(蒸气压),符号p,单位帕(Pa)
或千帕(kPa):与液相处于平衡时的蒸气 所具有的压力称之为该温度下的饱和蒸气 压(蒸气压)。
蒸气分子 液体分子
蒸发:液面上能量较大的分子克服 液体分子间的引力从表面逸出成为 蒸 气 分 子 , 又 称 为 气 化 (吸 热 )。
蒸气分子 液体分子
•
散的物质
•
2.分散剂(分散介质): 分
•
散质所处的介质
• 食盐水(系): NaCl(质) , H2O(剂)
表1-1 按分散质粒子大小分类的分散系
分子分散系 粒子d<1nm 低分子溶液
胶体分散系 1~100nm 高分子溶液 胶体溶液
粗分散系 >100nm
浊液
分散质是小分子 最稳定
电子显微镜不可见
大分子
•
1-2-2 质量浓度
B
mB V
• 单位: kg·L-1, g·L-1,mg·L-1
• 在人体内浓度表示:分子量已知用量浓度, 未知用质量浓度。5%葡萄糖50g·L-1
• C(C6H12O6)=278mmol·L-1.
1-2-3质量摩尔浓度
• 质量摩尔浓度(bB):1Kg溶剂中所含溶质的 物质的量
凝聚:液面上的空间中蒸气分子 不断运动时,某些蒸气分子可能 撞到液面,为液体分子所吸引而 进入液体中的过程。
蒸气分子 液体分子
P(H 2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ )
V (蒸 发 )=V (凝 聚 )
液体和蒸气处于平衡状态,此时, 蒸气所具有的压力叫做该温度下液 体的饱和蒸气压,简称蒸气压。
例 :H 2O (l)
蒸发 凝聚