无机化学课件溶液与胶体
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❖ Tb* 为纯溶剂的沸点； Tb 为溶液的沸点
❖ ⊿T = Kb mB
三、 凝固点下降
凝固点：在标准状况下，纯液体蒸气压和它的
固相蒸气压相等时的温度为该液体的凝固点。 溶液蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压，溶液凝 固点会下降。
Tf K f m
Kf：溶剂凝固点降低系数； m： 溶质的质量摩尔浓度。
p为溶液的蒸气压 p*为纯溶剂的蒸气压 xA为溶剂的摩尔分数。
因为： 所以
拉乌尔定律也可以 这样描述：“在一定温 度下，难挥发非电解质 稀溶液的蒸气压下降值
Δp和溶质的摩尔分数xB
成正比”。
在稀溶液中（nA>>nB） ：
若以水为溶剂，则1000g水中
p
pA*
bB 55.51
KbB
该式表明稀溶液的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓 度成正比，而与溶质的本性无关。
❖ 物质的溶解度对于化学和化学工 业都很重要，在固体物质的重结 晶和分级结晶、化学物质的制备 和分离、混合气体的分离等工艺 中都要利用物质溶解度的差别。
❖ 关于气体溶解于液体的溶解度，在1803年英 国化学家W.亨利，根据对稀溶液的研究总结 出一条定律，称为亨利定律。
❖ “在一定温度下，某种气体在溶液中的浓度 与液面上该气体的平衡压力成正比。”
亨利定律的应用
❖ 正常人的血液中所溶解氧气量与环境压力有关系。 ❖ 我们生活在一个大气压的环境下，由于空气中的氧气只有1/5，所以人血
里溶解的氧气很少，满足不了人体的需要。氧气容易进入到红血球中并 随红血球移动而运输，溶解在血里的氧很少却非常重要。
❖ 因为红细胞携带的氧气比溶解到血中的氧气高几十倍，所以正常人能满 足运送氧气的吸氧量。如高压氧实验：1956年荷兰的科学家实验。将小 猪身上的血从动脉抽出后再从静脉注入盐水，然后放到高压氧舱中并加 上三个大气压的氧气，小猪在这个高压氧舱中活了15分钟，把血重新输 入到小猪的身上后它活的还是很好，小猪是靠溶解氧而继续活着的，科 学家将此实验命名为“无血液的生命”。
❖ 将1.2dm3氨气（20℃，120KPa）溶于水并 稀释到250cm3，求此溶液浓度（mol·L-1）
§ 4-3 非电解质稀溶液的依数性
稀溶液的某些性质只与溶液的 浓度有关，而与溶质的本性无 关。 这些性质包括：蒸气压下降、 沸点升高、凝固点下降及渗透 压等。
１ 、溶液的蒸气压
在一定温度下，任何纯溶剂都有一定的 饱和蒸气压（p*），此时在溶剂表面上，溶 剂蒸发为气态溶剂的速率与气态溶剂凝聚成 液态的速率相等，即蒸发与凝聚达到动态平 衡。如果在纯溶剂中加入一定量的非挥发性 溶质，溶剂的蒸气压就会发生改变。
❖ 经过多次实验后得出结论：人在高压氧舱中溶解在血液中的氧随着氧舱 的压力增高而增加。在2个大气压的氧舱里吸纯氧后溶解在血里的氧气 增加了14倍，而在3个大气压下就增加了21倍。
相似相容原理
❖ “相似”是指溶质与溶剂在结构上相似；“相 溶”是指溶质与溶剂彼此互溶。
关于溶质的质量分数的计算
❖ 大致包括以下四种类型： ❖ (1)已知溶质和溶剂的量，求溶质的质量分数； ❖ (2)要配制一定量的溶质的质量分数一定的溶液，
(2)用稀溶液稀释浓溶液 设浓溶液的质量为A，其溶质的质量分数为a%，稀溶液的质量为B，其
溶质的质量分数为b%，两液混合后的溶质的质量分数为c%。 则可得 A×a%＋B×b%＝(A＋B)×c% (1) 或 A/B＝(c%－b%)/(a%－c%) (2)
举例
❖ 若 1.50 mol·dm-3 硝酸溶液的密度为 1.049 g·cm-3, 则此溶液的质量摩尔浓度为 ____________________ 。
五、依数性的应用
1、测定分子的摩尔质量 例：把0.32wenku.baidu.comg萘溶于80g苯中所得的溶液的凝固点为
278.34K，求萘的摩尔质量。 解：苯的凝固点：278.50K，Kf=5.10K·mol-1·kg
1.09g 0.156K 0.1525.105.10Kmol-1·kg M
20 kg 1000
二、作为防冻剂和制冷剂
❖ 溶解过程： ① 溶质分子或离子的离散过程 ② 溶剂化过程
溶液的形成伴随能量、体积、颜色的变化。
表1-1 分散系的分类
分散 相粒 子大
小
分散系统 类型
分散相粒子 的组成
一般性质
实例
<1nm
真溶液
溶 胶
1~100n m
胶体 分散
系
高 分
子
溶
液
>100n m
粗粒分散系 (乳状液、悬
浮液)
低分子或离子
计算所需溶质和溶剂的量； ❖ (3)溶液稀释和配制问题的计算； ❖ (4)把溶质的质量分数运用于化学方程式的计算。
❖ 根据稀释前后溶质的总量不变进行运算，无论是用水，或是用稀溶液来 稀释浓溶液，都可计算。
❖
(1)用水稀释浓溶液 设稀释前的浓溶液的质量为m，其溶质的质量分数为a%，稀释时加入水 的质量为n，稀释后溶质的质量分数为b%。 则可得m×a%＝(m＋n)×b%
❖ 在一定的温度和压力下，物质在一定量的溶 剂中溶解的最高量。一般以 100克溶剂中能 溶解物质的克数来表示。一种物质在某种溶 剂中的溶解度主要决定于溶剂和溶质的性质。
❖ 例如，水是最普通最常用的溶剂，甲醇和乙 醇可以任何比例与水互溶。
❖ 大多数碱金属盐类都可以溶于水；苯几乎不 溶于水。
❖ 溶解度明显受温度的影响，
凝固点下降原理的应用。
四、 渗透压
❖ 半透膜： 可以允许溶剂分子自由通过而不允许溶质 分子通过。
❖ 溶剂透过半透膜进入溶液的趋向取决于溶液浓度的 大小，溶液浓度大，渗透趋向大。
❖ 溶液的渗透压：由于半透膜两边的溶液单位体积内 水分子数目不同而引起稀溶液溶剂分子渗透到浓溶 液中的倾向。为了阻止发生渗透所需施加的压力， 叫溶液的渗透压。
二、溶液的沸点升高
沸点: 溶液的蒸气压（p溶液）与外压（p外压）相等时的温 度称为该溶液的沸点。 纯水：p外 = 101.3kPa，T纯水 = 100℃.
实验证明：难挥发物质溶液的沸点总是高于纯溶 剂的沸点。
❖ 沸点： 液体的沸点是指其蒸气压等于外界大
气压力时的温度。溶液的蒸气压总是低于纯 溶剂的蒸气压；溶液的沸点升高
第八章 水 溶液
❖ §8.1 分散系 ❖ §8.2 溶液组成标度的表示方法 ❖ §8.3 稀溶液的依数性
§4.1 分散系
❖ 通俗地称为溶液。
❖ 由一种或几种物质以细小的颗粒分散在另一 种物质中所形成的系统称为分散系统，简称 分散系。被分散的物质称为分散相（或称分 散质），容纳分散相的物质称为分散介质 （或称分散剂）。
形成溶液
粗粒子
非均相；热力学不稳定系 统；分散相粒子不能透过
滤纸和半透膜
牛奶、泥浆等
分散相 气
分散介 质
液
通称 泡沫
举例 肥皂及灭火泡沫
液
液
乳状液
牛奶及含水原油
固
液
溶胶及悬浮 银溶胶、油墨、泥
液
浆、钻井液
气
固
固体泡沫
沸石、泡沫玻璃、 泡沫金属
液
固
珍珠
固
固
加颜料的塑料
液
气
气溶胶
雾
固
气
悬浮体
烟、尘、沙尘暴
§4.2 溶液组成标度的表示方法
❖ 本章重点 ❖ 针对真溶液（气、液、固体溶于水或其它溶
剂中）讨论。
溶液浓度的表示方法
1、质量摩尔浓度(mol/kg) 2、物质的量浓度(mol·dm-3 ) 3、质量分数 4、摩 尔分数
5 、体积分数
溶解度
❖ 定义：
在一定的温度和压力下，在100g溶剂中所能溶解 溶质最大的克数。
❖ 固体物质的溶解度是指在一定的温度下，某 物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的 克数,用字母s表示，其单位是“g/100g水”。 在未注明的情况下，通常溶解度指的是物质 在水里的溶解度。
❖ 2、气体的溶解度通常指的是该气体（其压强 为1标准大气压）在一定温度时溶解在1体积 水里的体积数。也常用“g/100g水”作单位 （自然也可用体积）。
实验证明：在相同的 温度下，当把难挥发 的非电解质溶质加入 溶剂形成溶液后，稀 溶液的蒸气压比纯溶 剂的蒸气压低。
溶剂的转移
在纯溶剂中加入难挥发的物质以后，达平衡时，同 T 下 p溶液<p纯溶剂 ，即溶液的蒸气压下降。
1887年，法国物理学家拉乌尔（Raoult）提出 “在一定温度下，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”，这就是拉乌尔 定律。
例：为防止汽车水箱在寒冬季节冻裂，需使水的冰点
降到253K，即Δ Tf=20.0K，则在每1000g水中应加 入甘油多少克？[甘油的分子式为C3H8O3, M(C3H8O3)=92g·mol-1]
m Tf
20.0K
10.75mol kg-1
K f 1.86K mol-1 kg
❖ 渗透压平衡与生命过程的密切关系： ❖ ① 给患者输液的浓度；② 植物的生长； ❖ ③ 人的营养循环。
溶液的渗透现象
Van’t Hoff (范特霍夫)
cRT mRT
与理想气体方程无本质联系。
：渗透压；V：溶液体积；R：气体常数； n： 溶质
物质的量； c：体积摩尔浓度； T： 温度； R = 8.314 J ·mol-1 ·K-1
饱和蒸气压：在T下，ν蒸发= ν凝聚， 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)。 用符号 p 表示
对同一溶剂蒸气压越大，其能量越高。能量高的状态会自动变 化为能量低的状态
H2O（100℃，101kPa）→ H2O（25℃，3.17kPa) 水（0℃，0.6105kPa）→冰（-4℃， 0.4373 kPa)
胶粒（分子、 离子、原子的
聚集体）
均相；热力学稳定系统； 分散相粒子扩散快、能透 过滤纸和半透膜；形成真
溶液
非均相；热力学不稳定系 统；分散相粒子扩散慢、 能透过滤纸，不能透过半
透膜
氯化钠，氢氧化钠 葡萄糖等水溶液
氢氧化铁、硫化砷、碘 化银及金、银、硫等单
质溶胶，烟，
高分子
均相；热力学稳定系统； 分散相粒子扩散慢、能透 蛋白质、核酸等水溶液， 过滤纸，不能透过半透膜； 橡胶的苯溶液
❖ ⊿T = Kb mB
三、 凝固点下降
凝固点：在标准状况下，纯液体蒸气压和它的
固相蒸气压相等时的温度为该液体的凝固点。 溶液蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压，溶液凝 固点会下降。
Tf K f m
Kf：溶剂凝固点降低系数； m： 溶质的质量摩尔浓度。
p为溶液的蒸气压 p*为纯溶剂的蒸气压 xA为溶剂的摩尔分数。
因为： 所以
拉乌尔定律也可以 这样描述：“在一定温 度下，难挥发非电解质 稀溶液的蒸气压下降值
Δp和溶质的摩尔分数xB
成正比”。
在稀溶液中（nA>>nB） ：
若以水为溶剂，则1000g水中
p
pA*
bB 55.51
KbB
该式表明稀溶液的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓 度成正比，而与溶质的本性无关。
❖ 物质的溶解度对于化学和化学工 业都很重要，在固体物质的重结 晶和分级结晶、化学物质的制备 和分离、混合气体的分离等工艺 中都要利用物质溶解度的差别。
❖ 关于气体溶解于液体的溶解度，在1803年英 国化学家W.亨利，根据对稀溶液的研究总结 出一条定律，称为亨利定律。
❖ “在一定温度下，某种气体在溶液中的浓度 与液面上该气体的平衡压力成正比。”
亨利定律的应用
❖ 正常人的血液中所溶解氧气量与环境压力有关系。 ❖ 我们生活在一个大气压的环境下，由于空气中的氧气只有1/5，所以人血
里溶解的氧气很少，满足不了人体的需要。氧气容易进入到红血球中并 随红血球移动而运输，溶解在血里的氧很少却非常重要。
❖ 因为红细胞携带的氧气比溶解到血中的氧气高几十倍，所以正常人能满 足运送氧气的吸氧量。如高压氧实验：1956年荷兰的科学家实验。将小 猪身上的血从动脉抽出后再从静脉注入盐水，然后放到高压氧舱中并加 上三个大气压的氧气，小猪在这个高压氧舱中活了15分钟，把血重新输 入到小猪的身上后它活的还是很好，小猪是靠溶解氧而继续活着的，科 学家将此实验命名为“无血液的生命”。
❖ 将1.2dm3氨气（20℃，120KPa）溶于水并 稀释到250cm3，求此溶液浓度（mol·L-1）
§ 4-3 非电解质稀溶液的依数性
稀溶液的某些性质只与溶液的 浓度有关，而与溶质的本性无 关。 这些性质包括：蒸气压下降、 沸点升高、凝固点下降及渗透 压等。
１ 、溶液的蒸气压
在一定温度下，任何纯溶剂都有一定的 饱和蒸气压（p*），此时在溶剂表面上，溶 剂蒸发为气态溶剂的速率与气态溶剂凝聚成 液态的速率相等，即蒸发与凝聚达到动态平 衡。如果在纯溶剂中加入一定量的非挥发性 溶质，溶剂的蒸气压就会发生改变。
❖ 经过多次实验后得出结论：人在高压氧舱中溶解在血液中的氧随着氧舱 的压力增高而增加。在2个大气压的氧舱里吸纯氧后溶解在血里的氧气 增加了14倍，而在3个大气压下就增加了21倍。
相似相容原理
❖ “相似”是指溶质与溶剂在结构上相似；“相 溶”是指溶质与溶剂彼此互溶。
关于溶质的质量分数的计算
❖ 大致包括以下四种类型： ❖ (1)已知溶质和溶剂的量，求溶质的质量分数； ❖ (2)要配制一定量的溶质的质量分数一定的溶液，
(2)用稀溶液稀释浓溶液 设浓溶液的质量为A，其溶质的质量分数为a%，稀溶液的质量为B，其
溶质的质量分数为b%，两液混合后的溶质的质量分数为c%。 则可得 A×a%＋B×b%＝(A＋B)×c% (1) 或 A/B＝(c%－b%)/(a%－c%) (2)
举例
❖ 若 1.50 mol·dm-3 硝酸溶液的密度为 1.049 g·cm-3, 则此溶液的质量摩尔浓度为 ____________________ 。
五、依数性的应用
1、测定分子的摩尔质量 例：把0.32wenku.baidu.comg萘溶于80g苯中所得的溶液的凝固点为
278.34K，求萘的摩尔质量。 解：苯的凝固点：278.50K，Kf=5.10K·mol-1·kg
1.09g 0.156K 0.1525.105.10Kmol-1·kg M
20 kg 1000
二、作为防冻剂和制冷剂
❖ 溶解过程： ① 溶质分子或离子的离散过程 ② 溶剂化过程
溶液的形成伴随能量、体积、颜色的变化。
表1-1 分散系的分类
分散 相粒 子大
小
分散系统 类型
分散相粒子 的组成
一般性质
实例
<1nm
真溶液
溶 胶
1~100n m
胶体 分散
系
高 分
子
溶
液
>100n m
粗粒分散系 (乳状液、悬
浮液)
低分子或离子
计算所需溶质和溶剂的量； ❖ (3)溶液稀释和配制问题的计算； ❖ (4)把溶质的质量分数运用于化学方程式的计算。
❖ 根据稀释前后溶质的总量不变进行运算，无论是用水，或是用稀溶液来 稀释浓溶液，都可计算。
❖
(1)用水稀释浓溶液 设稀释前的浓溶液的质量为m，其溶质的质量分数为a%，稀释时加入水 的质量为n，稀释后溶质的质量分数为b%。 则可得m×a%＝(m＋n)×b%
❖ 在一定的温度和压力下，物质在一定量的溶 剂中溶解的最高量。一般以 100克溶剂中能 溶解物质的克数来表示。一种物质在某种溶 剂中的溶解度主要决定于溶剂和溶质的性质。
❖ 例如，水是最普通最常用的溶剂，甲醇和乙 醇可以任何比例与水互溶。
❖ 大多数碱金属盐类都可以溶于水；苯几乎不 溶于水。
❖ 溶解度明显受温度的影响，
凝固点下降原理的应用。
四、 渗透压
❖ 半透膜： 可以允许溶剂分子自由通过而不允许溶质 分子通过。
❖ 溶剂透过半透膜进入溶液的趋向取决于溶液浓度的 大小，溶液浓度大，渗透趋向大。
❖ 溶液的渗透压：由于半透膜两边的溶液单位体积内 水分子数目不同而引起稀溶液溶剂分子渗透到浓溶 液中的倾向。为了阻止发生渗透所需施加的压力， 叫溶液的渗透压。
二、溶液的沸点升高
沸点: 溶液的蒸气压（p溶液）与外压（p外压）相等时的温 度称为该溶液的沸点。 纯水：p外 = 101.3kPa，T纯水 = 100℃.
实验证明：难挥发物质溶液的沸点总是高于纯溶 剂的沸点。
❖ 沸点： 液体的沸点是指其蒸气压等于外界大
气压力时的温度。溶液的蒸气压总是低于纯 溶剂的蒸气压；溶液的沸点升高
第八章 水 溶液
❖ §8.1 分散系 ❖ §8.2 溶液组成标度的表示方法 ❖ §8.3 稀溶液的依数性
§4.1 分散系
❖ 通俗地称为溶液。
❖ 由一种或几种物质以细小的颗粒分散在另一 种物质中所形成的系统称为分散系统，简称 分散系。被分散的物质称为分散相（或称分 散质），容纳分散相的物质称为分散介质 （或称分散剂）。
形成溶液
粗粒子
非均相；热力学不稳定系 统；分散相粒子不能透过
滤纸和半透膜
牛奶、泥浆等
分散相 气
分散介 质
液
通称 泡沫
举例 肥皂及灭火泡沫
液
液
乳状液
牛奶及含水原油
固
液
溶胶及悬浮 银溶胶、油墨、泥
液
浆、钻井液
气
固
固体泡沫
沸石、泡沫玻璃、 泡沫金属
液
固
珍珠
固
固
加颜料的塑料
液
气
气溶胶
雾
固
气
悬浮体
烟、尘、沙尘暴
§4.2 溶液组成标度的表示方法
❖ 本章重点 ❖ 针对真溶液（气、液、固体溶于水或其它溶
剂中）讨论。
溶液浓度的表示方法
1、质量摩尔浓度(mol/kg) 2、物质的量浓度(mol·dm-3 ) 3、质量分数 4、摩 尔分数
5 、体积分数
溶解度
❖ 定义：
在一定的温度和压力下，在100g溶剂中所能溶解 溶质最大的克数。
❖ 固体物质的溶解度是指在一定的温度下，某 物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的 克数,用字母s表示，其单位是“g/100g水”。 在未注明的情况下，通常溶解度指的是物质 在水里的溶解度。
❖ 2、气体的溶解度通常指的是该气体（其压强 为1标准大气压）在一定温度时溶解在1体积 水里的体积数。也常用“g/100g水”作单位 （自然也可用体积）。
实验证明：在相同的 温度下，当把难挥发 的非电解质溶质加入 溶剂形成溶液后，稀 溶液的蒸气压比纯溶 剂的蒸气压低。
溶剂的转移
在纯溶剂中加入难挥发的物质以后，达平衡时，同 T 下 p溶液<p纯溶剂 ，即溶液的蒸气压下降。
1887年，法国物理学家拉乌尔（Raoult）提出 “在一定温度下，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”，这就是拉乌尔 定律。
例：为防止汽车水箱在寒冬季节冻裂，需使水的冰点
降到253K，即Δ Tf=20.0K，则在每1000g水中应加 入甘油多少克？[甘油的分子式为C3H8O3, M(C3H8O3)=92g·mol-1]
m Tf
20.0K
10.75mol kg-1
K f 1.86K mol-1 kg
❖ 渗透压平衡与生命过程的密切关系： ❖ ① 给患者输液的浓度；② 植物的生长； ❖ ③ 人的营养循环。
溶液的渗透现象
Van’t Hoff (范特霍夫)
cRT mRT
与理想气体方程无本质联系。
：渗透压；V：溶液体积；R：气体常数； n： 溶质
物质的量； c：体积摩尔浓度； T： 温度； R = 8.314 J ·mol-1 ·K-1
饱和蒸气压：在T下，ν蒸发= ν凝聚， 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)。 用符号 p 表示
对同一溶剂蒸气压越大，其能量越高。能量高的状态会自动变 化为能量低的状态
H2O（100℃，101kPa）→ H2O（25℃，3.17kPa) 水（0℃，0.6105kPa）→冰（-4℃， 0.4373 kPa)
胶粒（分子、 离子、原子的
聚集体）
均相；热力学稳定系统； 分散相粒子扩散快、能透 过滤纸和半透膜；形成真
溶液
非均相；热力学不稳定系 统；分散相粒子扩散慢、 能透过滤纸，不能透过半
透膜
氯化钠，氢氧化钠 葡萄糖等水溶液
氢氧化铁、硫化砷、碘 化银及金、银、硫等单
质溶胶，烟，
高分子
均相；热力学稳定系统； 分散相粒子扩散慢、能透 蛋白质、核酸等水溶液， 过滤纸，不能透过半透膜； 橡胶的苯溶液