第三章稀溶液依数性

第四节
胶体溶液
分散相与分散介质 把一种或几种物质 分散在另一种物质 中就构成分散体系。 其中，被分散的物 质称为分散相，另 一种物质称为分散 介质。
分散体系分类 分类体系通常有三种分类方法：
•分子分散系 按分散相粒子的大小分类： •胶体分散系 •粗分散系
•液溶胶 按分散相和介质的聚集状态分类： •固溶胶 •气溶胶 •憎液溶胶 按胶体溶液的稳定性分类： •亲液溶胶
273.0
278.5
1.86
4.90
醋 酸
樟 脑
289.6
452.8
3.90
39.7
萘
溴乙烯
353.0
283.0
6.90
12.5
3.凝固点降低法的应用：
1）推算溶质的摩尔质量
mB / M B Tf K f bB K f mA
2）冰盐浴：降低介质温度
mB M B Kf Tf mA
电渗实验
在U型管1,2中盛电解质溶液，将 电极5,6接通直流电后，可从有刻 度的毛细管 4中，准确地读出液 面的变化。
本质：介质的定向移动
二、胶团的结构
胶粒的结构比较复杂，先有一定量的难溶物分子
聚结形成胶粒的中心，称为胶核；
然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形
成紧密吸附层；由于正、负电荷相吸，在紧密层外形
【例3-7】 计算50.0g· L-1葡萄糖溶液和生理盐水的 渗透浓度（用mmol· L-1表示）。 解：葡萄糖(C6H12O6)的摩尔质量为180g· mol-1， 50.0g· L-1葡萄糖溶液的渗透浓度为： cos =
50 .0 1000 -1) = 278 ≈ 280 (mmol· L 180
P (k Pa)
101.3
纯水 水溶液 △TB
373
TB
T (K)
∵ ΔP ≈ K· bB ∴ ΔTB ≈ Kb• bB Kb 称为沸点升高常数
几种常用溶剂的沸点升高常数
溶 水 剂 沸点/K 373.0 Kb 0.52
苯
三氯甲烷
353.2
333.2
2.53
3.63
萘
乙醚
491.0
307.4
5.80
Tb iK b bB
Tf iK f bB
П =icBRT≈ibBRT i：校正因子 ,近似等于一“分子”电解质解离出的粒子个数
第三节
渗透压在医学上的应用
一. 渗透浓度 定义:溶液中能产生渗透作用的溶质 粒子(分子和离子)总的 物质的量浓度.用Cos 表示.
Cos = i×CB×1000 (mmol/L)
NaCl 的摩尔质量为 58 .5 g· mol-1 ，生理盐水 的渗透浓度为：
9.0 1000 cos = 2× = 308 (mmol· L-1) 58 .5
二.溶液的等渗、高渗、低渗
• 1.血浆总渗透压:(晶体渗透压+胶体渗透压 ) • 正常人血浆总渗透压为:280 ～320 mm0l/L • 晶体渗透压力：小离子和小分子物质所产生的渗透压力 胶体渗透压力：高分子物质所产生的渗透压力 • 2.溶液的等渗、高渗、低渗
按分散相粒子的大小分类 1.分子分散系
分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶，没有界面， 是均匀的单相，分子半径大小在10-9 m以下 。通常把这种 体系称为真溶液，如CuSO4溶液。
2.胶体分散系
分散相粒子的半径在1 nm-100 nm之间的体系。目测是均匀 的，但实际是多相不均匀体系。
3.粗分散系
1903年发明了超显微镜，为研究布朗运动提供了物质条件。
用超显微镜可以观察 到溶胶粒子不断地作不规 则“之”字形的运动，从 而能够测出在一定时间内 粒子的平均位移。
通过大量观察，得出结论：粒子越小，布朗运动越激烈。 其运动激烈的程度不随时间而改变，但随温度的升高而增加。
Brown运动的本质
1905年和1906年爱因 斯坦（Einstein)和斯莫鲁霍 夫斯基（Smoluchowski)分 别阐述了 Brown运动的本 质。
第三章 稀溶液依数性 思考题
1.什么叫蒸气压?蒸气压大小与什么因素有关? 写出拉乌尔定律的三种表达式. 2.什么叫沸点?为什么溶液的沸点会升高?(作图说明). 写出沸点升高与溶液浓度关系的表达式.试说出它的应用. 3.什么叫凝固点?为什么溶液的凝固点会降低?(作图说明). 写出凝固点降低与溶液浓度关系的表达式.试说出它的应用. 4.说出溶液渗透方向和条件,写出范德荷夫公式和渗透浓度 的计算式.
水 (l)
蒸发 凝聚
水 (g)
一定温度下，V蒸发=V凝聚时，此时 水面上的蒸气压称为该温度下水的饱 和蒸气压，简称蒸气压。
•影响液体蒸气压大小的因素： 2、溶液的蒸汽压 （P） 加入一种难挥发的非电解质 束缚一部分高能水分子 占据了一部分水的表面
温度：t↑，p ↑
P↓
3、溶液的蒸气压下降—拉乌尔定律
胶团（电中性）
三、高分子化合物溶液
（一）高分子化合物：是指相对分子质量在一万以上的物 质，如淀粉、蛋白质、核酸、糖原等生物高分子，其他如 橡胶、聚烯烃和纤维等也属于高分子化合物。
（二）特点：高分子溶液分散相粒子的大小与胶粒大小相似， 某些性质与溶胶类似，如扩散速率慢、不能透过半透膜等， 但其本质是真溶液，是均相的热力学体系，因此与溶胶的性 质又有不同。
当分散相粒子大于100 nm,目测是混浊不均匀体系，放置后 会沉淀或分层，如黄河水。
一、溶胶的性质
（一）溶胶的光学性质—Tyndall效应
1869年Tyndall发现，若令一束会聚光通过溶胶，从侧 面（即与光束垂直的方向）可以看到一个发光的圆锥体， 这就是Tyndall效应。其他分散体系也会产生一点散射光， 但远不如溶胶显著。
2.16
• 3.应用： • 1）高压锅消毒及做饭菜。 • 2）有机化学合成中的减压蒸馏.
三.溶液的凝固点降低 1．液体的凝固点（freezing point）
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)
PH2O(l) PH2O(s) 610.5Pa
2．溶液的凝固点降低 也是溶液蒸气压下降的直接结果
P (kPa)
A ：冰-水共存 水 0.61 冰 B ⊿Tt A 溶液 B ：冰-溶液共存
∵ ΔP ≈ K· bB ∴ ΔTf ≈ Kf· bB
Kf 称为凝固点降低常数
273
Tf
f
T (K)
几种常用溶剂的凝固点降低常数
溶 剂 凝固点/K Kf
水
苯
稀溶液的蒸气压下降与溶液的质量摩尔浓度成正比 。即 难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降只与一定量的溶 剂中所含溶质的微粒数有关，而与溶质的本性无关。 表明 ：
二、溶液的沸点升高 1．液体的沸点
液体沸腾时的温度
( boiling point )
P
液
= P
大气
2．溶液的沸点升高
是溶液蒸气压下降的直接结果
压下降与溶液中溶质的摩尔分数成正比。
对于稀溶液 ： n A >> n B 所以 ：
nB nB nB xB n A n B n A mA / M A
p p nB n pM A B mA / M A mA
又：
nB bB mA
得：
p p M AbB KbB
•
•
等渗溶液: 溶液的渗透压在 280～320 m mol/L之间.
高渗溶液: 溶液的渗透压﹥ 320mmol/L
•
低渗溶液: 溶液的渗透压﹤ 280mmol/L
第三次思考题(第六章1~3节) • 第六章 电解质溶液 • 第一次课思考题
• • • • • • • • 1.强(弱）电解质在溶液中的特点是什么？写出 强电解质溶液离子强度的计算公式。 2.弱电解质的电离度如何计算？影响电离wk.baidu.com大 小及电离常数大小的因素有哪些？ 3.电离常数的大小有什么意义？它与电离度的 关系称为什么定律？ 4.写出一元弱酸(碱）溶液pH值的三种计算式及 条 件。
Tyndall效应的本质
当分散相粒子的直径大于入射光的波长时，光发生反 射；当分散相粒子的直径远远小于入射光的波长时，光发 生透射；当分散相粒子的直径略小于入射光的波长时，光 发生散射。
可见光（波长 400 ～ 760nm ）照射溶胶（胶粒直径 1 ～ 100nm ）时，由于发生光的散射，使胶粒本身好像一个发 光体，因此，我们在 Tyndall 现象中观察到的不是胶体粒 子本身，而只是看到了被散射的光，也称乳光。
符号 ：
单位；Pa或kPa
3．渗透压方程（范徳荷夫公式）
V = nBRT 或 = cBRT
当溶液很稀时
∴
cB ≈ bB
≈ bBRT
4.渗透压力法测定高分子化合物的分子量
mB V n B RT RT MB
↓
mB MB RT V
第二节 电解质稀溶液的依数性 第二节 电解质稀溶液依数性
在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶 剂的蒸气压（ P0 ）乘以溶液中溶剂的摩尔分数（ XA）。
由于：
p p xA
p p 1 xB
xA xB 1
p p p xB
所以： 即 ：
p p xB
表 明 ： 在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气
↓
3）防冻
四、溶液的渗透压 （一）渗透现象与渗透压 1．渗透现象：
Π
⑴ 产生条件
有半透膜 膜两侧有浓 度差
溶液
溶剂
溶液
溶剂
⑵ 渗透方向：从溶剂向溶
(a) 渗透现象 (b) 渗透压力
液或从稀溶液向浓溶 液进行渗透。
通过半透膜发生表面上单方 面的扩散现象
2．渗透压（）
达渗透平衡时溶液液面上的静压强
Fe(OH)3溶胶
在外电场作用下， 带电胶粒在介质中定 上升界面 向移动的现象 本质：胶粒的定向运动 从电泳的方向可以判断出胶粒所带电荷
电泳示意图 大多数金属氢氧化物溶胶向负极迁移，胶粒带正电， 称为正溶胶；大多数金属硫化物、硅酸、金、银等溶胶向 正极迁移，胶粒带负电，称为负溶胶。
2.电渗
在外电场作用下，分散介质通过多孔性物质作 定向移动的现象称为电渗 图中，3为多孔膜，可以用滤纸、 玻璃或棉花等构成；也可以用氧 化铝、碳酸钡、AgI等物质构成。 如果多孔膜吸附阴离子，则介质 带正电，通电时向阴极移动；反 之，多孔膜吸附阳离子，带负电 的介质向阳极移动。
利用Tyndall现象可以区分溶胶与其它分散系
（二）、 溶胶的动力学性质—Brown运动
1827 年植物学家布朗（Brown)用显微镜 观察到悬浮在液面上的花粉粉末不断地作不 规则的运动。
后来又发现许多其它物质如煤、 化石、金属等 的粉末也都有类似的现象。人们称微粒的这种运动为 布朗运动。
但在很长的一段时间里，这种现象的本 质没有得到阐明。
二、胶团的结构
例1：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓
过量的 KI 作稳定剂
胶团的结构表达式 ：
胶核
胶团的图示式：
[(AgI)m n I – (n-x)K+]x– xK+
胶粒（带负电）
|________________________| 胶团（电中性） |________________________________|
Brown 运动是分散介质分子以不同大小和不同方 向的力对胶 体粒子不断撞击而产生的，由于受到的 力不平衡，所以连续以不同方向、不同速度作不规则 运动。随着粒子增大，撞击的次数增多，而作用力抵 消的可能性亦大。 当半径大于5 m，Brown运动消失。
（三）溶胶的电学性质
1.电泳
正极
纯水
负极 下降界面
5.血浆总渗透压是多少,如何判断溶液的等渗、高渗、低渗.
第三章 稀溶液的依数性
溶液的性质分可分成两部分:
与溶质本性有关的性质(如溶液的导电性、颜色、溶解度)
与溶液的浓度有关的性质(如溶液的蒸气压、溶液的沸点、
溶液的凝 固点、溶液的渗透压等) 第一节 非电解质稀溶液的依数性 一. 溶液的蒸气压下降 1.溶剂的蒸气压(P0 )
胶核 胶粒 胶团
二、胶团的结构
例2：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ 过量的 AgNO3 作稳定剂 胶团的结构表达式： 胶团的图示式：
[(AgI)m n Ag+ (n-x)NO3–]x+ x NO3–
胶核
胶核 胶粒 胶团
|______________________________|
胶粒（带正电） |_______________________________________|
成反号离子的包围圈，从而形成了有带与紧密层相同 电荷的胶粒； 胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。
胶核的选择性吸附
胶核吸附离子是有选择性的，首先吸附与胶 核中相同的某种离子，用同离子效应使胶核不易 溶解。
若无相同离子，则首先吸附水化能力较弱的负 离子，所以自然界中的胶粒大多带负电，如泥浆水、 豆浆等都是负溶胶。