1第一章物质聚集状态、分散体系与界面化学
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无机及分析化学课件第四版第一章
聚沉
1. 电解质的聚沉作用
聚沉值
✓ 离子价态越高，聚沉能力越强 ✓ 异号电荷一样的离子-----“离子〞半径
✓ 对于负溶胶 Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+
✓ 对于正溶胶Cl->Br->NO3->I-
2. 溶胶的相互聚沉
明矾净水
1. 加热
大分子溶液及凝胶
➢ 大分子溶液macromolecular compound ➢ 盐析 salting out
胶体分散系
粗分散系
（粒子直径小于1nm） （粒子直径在1-100nm之间） （粒子直径大于100nm）
低分子溶液 （分散质是小分子）
高分子溶 液(分散质 是大分子)
胶体溶液 (分散质是 分子的小集
合体)
浊液（分散质是分子的大 集合体）
最稳定
很稳定
稳定
不稳定
电子显微镜不可见 超显微镜可观察其存在
一般显微镜可见
一、什么是“稀溶液的依数性 〞？
与溶液有关的性质分为两类：
溶液的颜色、比重、导电性等性质，与溶质 的本性有关；
溶液的蒸气压、沸点、凝固点等性质，与溶 质的本性无关。
只与溶质的数量〔摩尔分数〕有关，而 与溶质的本性无关的性质，称为“依数性〞。
依数性是指： 溶液的蒸气压下降 溶液的沸点上升、凝固点下降 溶液具有渗透压
O2: P1= 2×105 Pa V1= 3dm3
PO2=?
V2= 6dm3
同理PPO总:P2==NP2P1=OV231+×/VP12N=0252=××46×1/6015=×0533(×P/6a1=)051(×Pa1)05 (Pa)
第一章 物质的聚集状态
p1 y1 p; p2 y2 p; p3 y3 p;
;即pB yB p
物理意义 ：低压下气体混合物中，某一组分的分压等于其在混合物中的摩尔分数与混合气体总压的乘积。
【例1-3】
30KPa×1L =
今有293K、30KPa的氧气1L和293K、15KPa的氮氧气4L，将这两 种气体同时装入3L的容器中，温度仍为293K，试求此混合气体的总 压力。 解： 首先求出各个气体的分压力。因为温度不变， 即：
p1 V n 1 RT p2V n2 RT p2V n2 RT
(1-5)
用公式（1.5）各组分的方程式分别除以
pV nRT
p1
可得:
; 即 pB nB p n
令气体摩尔分数用
yB
nB n
表示 ,则有：
n n1 n p; p2 2 p; p3 3 p; n n n
无机化学
第二版
无机化学
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 教育部高职高专规划教材
第二版
主编 胡伟光 张桂珍
高职教与学特点:
课程内容多、信息量较大。 每课时讲授内容多、进度较快,课外作业量较少。 通常采用集中安排习题课的方法，对学习的内容进行 总结复习。 自习时间相对较多，强调自学能力的提高。 注重应用能力和实践能力的训练和培养。
2. 一般真实气体，如氮、氧、氢、氦等，在温度不太低，压强不 太大时，都可以近似看做理想气体。 3.不同的气体具有共同的规律，说明这些规律反映了气体的共性。
引入理想气体概念的目的：
为了将实际问题简单化，形成一个标准。
2.理想气体状态方程
低压下气体的n、V与T之间的关系即状态方程：
界面化学基本理论—界面和分散体系
中奶油液滴分散在水中，颜料分散在有机液体中形成油漆等。通常把被分散的 物质称为分散相，起分散作用的物质叫分散介质。
分散系统可分为均相分散系统和非均相分散系统。
均相分散系统是物质彼此以分子形态分散或混合所形成的系统。此类系统的
分散相及分散介质之间无相界面存在，是热力学稳定系统。
非均相分散系统是物质以微相形态分散在分散介质中所形成的多相系统。
大分子化合物溶 液
(亲液溶胶)
胶体分散体系(憎 液溶胶)
粗分散体系
r分散相粒径 ＜10－9m
10－9～ 10－7m
分散相
性质、特 点
举例
原子、分子、 单相，热力学稳定，扩散快， 蔗糖水溶液，混
离子
光散射现象弱
合气体等
大分子
均相，热力学状态稳定，可 蛋白质，聚乙烯
逆，光散射现象弱，扩散慢
醇水溶液
10－9～ 10－7m ＞10－7m
《表面活性剂、胶体与界面化学基础》
考试考核
平时成绩：考勤+课堂表现 线上考核、互动、评价：50% 期末考试：50%
基本理论
界面和分散体系 胶体体系概述 胶体的基本性质 表面活性剂结构和定义 表面张力和表面特性 表面活性剂在界面的吸附 表面活性剂溶液性质 乳状液HLB值、PIT理论
目 录
学习目标：理解界面现象
界面和表面张力
界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区，如果其中一相为气体
时，我们习惯上将这种界面称之为表面。
常见的界面主要包括：气-液、气-固、
表 面
液-液、固-固、固-液之间的界面
气-液界面
气-固界面
液-液界面
液-固界面
固-固界面
镀 铬 层
铁 管
分散系统可分为均相分散系统和非均相分散系统。
均相分散系统是物质彼此以分子形态分散或混合所形成的系统。此类系统的
分散相及分散介质之间无相界面存在，是热力学稳定系统。
非均相分散系统是物质以微相形态分散在分散介质中所形成的多相系统。
大分子化合物溶 液
(亲液溶胶)
胶体分散体系(憎 液溶胶)
粗分散体系
r分散相粒径 ＜10－9m
10－9～ 10－7m
分散相
性质、特 点
举例
原子、分子、 单相，热力学稳定，扩散快， 蔗糖水溶液，混
离子
光散射现象弱
合气体等
大分子
均相，热力学状态稳定，可 蛋白质，聚乙烯
逆，光散射现象弱，扩散慢
醇水溶液
10－9～ 10－7m ＞10－7m
《表面活性剂、胶体与界面化学基础》
考试考核
平时成绩：考勤+课堂表现 线上考核、互动、评价：50% 期末考试：50%
基本理论
界面和分散体系 胶体体系概述 胶体的基本性质 表面活性剂结构和定义 表面张力和表面特性 表面活性剂在界面的吸附 表面活性剂溶液性质 乳状液HLB值、PIT理论
目 录
学习目标：理解界面现象
界面和表面张力
界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区，如果其中一相为气体
时，我们习惯上将这种界面称之为表面。
常见的界面主要包括：气-液、气-固、
表 面
液-液、固-固、固-液之间的界面
气-液界面
气-固界面
液-液界面
液-固界面
固-固界面
镀 铬 层
铁 管
1.1物质的聚集状态
③反离子---与电位离子异号的离子。
(2)胶团结构通式
[(成核分子)m· n电位离子±· (n-x)反离子 ]x±· x反离子 其中： m、n、x可变，n＞x；
+
+
例1、写出用AgNO3和KI溶液制备AgI溶胶的胶团结
构。 解：反应为： KI + AgNO3 = AgI + KNO3 ①当AgNO3过量后，溶液中的离为： Ag+、NO3-、H+和OH－， 则电位离子为：Ag+，反离子为NO3所以胶团结构为：
1.3.4 摩尔分数
物质B的摩尔分数是指物质B的物质的量与混 合物总的物质的量之比。用符号xB表示，即： xB ＝ nB / n总 (2－5)
1.2.5 物质的质量分数 物质B的质量分数是指物质B的质量与混合物 质量之比。用符号wB表示，即： wB ＝ mB / m总 (2－6)
1.4 稀溶液的通性(依数性)
溶液中溶质B的物质的量（nB）除以溶液的体积 （V），称为物质B的物质的量浓度（amount-of-substance concentration），简称浓度(concentration），用符号cB 或 [B]表示， cB = nB /V (2-1)
溶液中离子的初始浓度常用cB表示
溶液中离子的平衡浓度常用[B]表示。
390.06g 75.0L m(NaN3)= 223.6L
=131g
1.2.2 Dalton分压定律
1 分压定律 2 分压定律的应用 组分气体： 理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。 分压： 组分气体B在相同温度下占有与混合气体相同
体积时所产生的压力，叫做组分气体B的分压。
nB RT pB V
1.4.4 渗透压
(2)胶团结构通式
[(成核分子)m· n电位离子±· (n-x)反离子 ]x±· x反离子 其中： m、n、x可变，n＞x；
+
+
例1、写出用AgNO3和KI溶液制备AgI溶胶的胶团结
构。 解：反应为： KI + AgNO3 = AgI + KNO3 ①当AgNO3过量后，溶液中的离为： Ag+、NO3-、H+和OH－， 则电位离子为：Ag+，反离子为NO3所以胶团结构为：
1.3.4 摩尔分数
物质B的摩尔分数是指物质B的物质的量与混 合物总的物质的量之比。用符号xB表示，即： xB ＝ nB / n总 (2－5)
1.2.5 物质的质量分数 物质B的质量分数是指物质B的质量与混合物 质量之比。用符号wB表示，即： wB ＝ mB / m总 (2－6)
1.4 稀溶液的通性(依数性)
溶液中溶质B的物质的量（nB）除以溶液的体积 （V），称为物质B的物质的量浓度（amount-of-substance concentration），简称浓度(concentration），用符号cB 或 [B]表示， cB = nB /V (2-1)
溶液中离子的初始浓度常用cB表示
溶液中离子的平衡浓度常用[B]表示。
390.06g 75.0L m(NaN3)= 223.6L
=131g
1.2.2 Dalton分压定律
1 分压定律 2 分压定律的应用 组分气体： 理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。 分压： 组分气体B在相同温度下占有与混合气体相同
体积时所产生的压力，叫做组分气体B的分压。
nB RT pB V
1.4.4 渗透压
第1章物质的聚集状态
课程名称：无机及分析
廖文利 wenliliao2009@ 49919026
第1章
物质的聚集状态
Chapter 1 Collective State of Matter
1-1 分散系
1-2 气体
1-3 溶液浓度的表示方法
1-4 稀溶液的通性 1-5 胶体溶液
1-6 高分子溶液和乳浊液
Question 1
1mol H3PO4与3mol (1/3 H3PO4 )的 基本单元和基本单元数是否相同？质量 是否也相同？摩尔质量比是多少？
基本单元
前者 H3PO4
基本单元 数 1 mol
质 量 相 同
摩尔质量
后者
1/3 H3PO4
3 mol
前者是后者的 3倍
1-3 溶液的浓度
二、质量摩尔浓度 (molality )
在纯溶剂中加入难挥发的物质以后，达平衡时， p溶液总是小于同 T 下的p纯溶剂 ，即溶液的蒸气压 下降。蒸气压下降值△p=p纯－p液。
1-4 非电解质稀溶液的依数性
蒸汽压下降的原因：
纯溶剂
溶液
∴p液<p纯剂，c液越大，p液越小。 p纯-p液的差值也越大。
1-4 非电解质稀溶液的依数性
拉乌尔定律：在一定的温度下，难挥发的非电 解质稀溶液的蒸气压，等于纯溶剂的蒸气压乘 该溶剂在溶液中的摩尔分数。
nB △p≈ p A—— nA ∵nA＝mA/MA nB nB ∴ △p≈ p A—— ＝ p 0 — · A M A nA mA
0
nB △p＝ p A · A ——＝K· ) M b(B mA
0
1-4 非电解质稀溶液的依数性
△p = K蒸 b(B) -----拉乌尔定律的另一种表述。 K蒸与溶剂、T有关的常数 ①同一温度，溶剂不同，其K蒸不同； ②同一溶剂，温度不同，其K蒸也不同。
廖文利 wenliliao2009@ 49919026
第1章
物质的聚集状态
Chapter 1 Collective State of Matter
1-1 分散系
1-2 气体
1-3 溶液浓度的表示方法
1-4 稀溶液的通性 1-5 胶体溶液
1-6 高分子溶液和乳浊液
Question 1
1mol H3PO4与3mol (1/3 H3PO4 )的 基本单元和基本单元数是否相同？质量 是否也相同？摩尔质量比是多少？
基本单元
前者 H3PO4
基本单元 数 1 mol
质 量 相 同
摩尔质量
后者
1/3 H3PO4
3 mol
前者是后者的 3倍
1-3 溶液的浓度
二、质量摩尔浓度 (molality )
在纯溶剂中加入难挥发的物质以后，达平衡时， p溶液总是小于同 T 下的p纯溶剂 ，即溶液的蒸气压 下降。蒸气压下降值△p=p纯－p液。
1-4 非电解质稀溶液的依数性
蒸汽压下降的原因：
纯溶剂
溶液
∴p液<p纯剂，c液越大，p液越小。 p纯-p液的差值也越大。
1-4 非电解质稀溶液的依数性
拉乌尔定律：在一定的温度下，难挥发的非电 解质稀溶液的蒸气压，等于纯溶剂的蒸气压乘 该溶剂在溶液中的摩尔分数。
nB △p≈ p A—— nA ∵nA＝mA/MA nB nB ∴ △p≈ p A—— ＝ p 0 — · A M A nA mA
0
nB △p＝ p A · A ——＝K· ) M b(B mA
0
1-4 非电解质稀溶液的依数性
△p = K蒸 b(B) -----拉乌尔定律的另一种表述。 K蒸与溶剂、T有关的常数 ①同一温度，溶剂不同，其K蒸不同； ②同一溶剂，温度不同，其K蒸也不同。
大学基础化学课件之物质的聚集状态
❖ 凝固点下降( Freezing – Point Repression )
P(H2O,g)/Pa
101325
水
611
冰
溶液
ΔTf
Tf 273
373
T/K
凝固点是物质的固相与 它的液相平衡共存的温 度，此时液相的蒸气压 与固相的蒸气压相等， 通常用Tf表示凝固点。
溶液蒸气压总是低于纯 溶剂的蒸气压，溶液凝 固点会下降。
溶液的特性：①均匀性；②无沉淀 ③组分皆以分子或离子状态存在
白色无水CuSO4溶于水
NaOH溶于水
NH4NO3溶于水 50升的水与 50升的纯乙醇混合 50升苯与 50升醋酸混合
蓝色 放热 吸热 体积<100升
体积>100升
溶液既不是溶质和溶剂的机械混合，也不是两 者的化合物。溶解过程是一个特殊的物理-化学过 程，常伴随着能量、体积、颜色的变化。
低压、高温的实际气体
理想气体状态方程由三个实验定律得出
1、波意耳Boyle定律 PV = 常量 （T, n 恒定）
2、查理-盖•吕萨克Charles-Gay-Lussac定律 V/T =常量（P, n 恒定）
3、阿佛伽德罗Avogadro定律
在相同温度和压力下，相同体积的不同气 体均有相同数目的分子。
2.溶液的浓度
广义的浓度定义是溶液中的溶质相对于 溶液或溶剂的相对量。它是一个强度量， 不随溶液的取量而变。
近年来，趋向于仅用一定体积的溶液中 溶质的“物质的量”来表示浓度，即以mol （溶质）/L（溶液）为单位，称为“物质 的量浓度”，并简称为“浓度”，可认为 是浓度的狭义定义。
❖ 物质的量浓度(amount-of-substance concentration) 定义：溶质B的物质的量除以溶液的体积
第一章 物质的聚集状态
R 单位：8.314Pam3 mol-1K-1； 8.314 Jmol-1K-1
3. 理想气体状态方程式的应用
计算p，V，T，n四个物理量之一
pV = nRT
气体摩尔质量的计算
m pV RT M
M mRT pV
气体密度的计算
M ρ RT p
RT ρ pM
难点：单位处理
例1-1 ：一学生在实验室中，在73.3kPa和25℃下收集
（2） b(蔗糖) = 0.05/0.1 = 0.5 (mol/kg)
（3） n水 ＝ 100/18.02 = 5.55 (mol)
X(蔗糖) = 0.05/(0.05+5.55) = 0.0089
3.几种浓度之间的转换关系 （1）.物质的量浓度与质量分数
溶液密度ρ；B的质量分数wB
nB mB mB w B cB V M BV M Bm / M B
65.2 (2) 2.03 32.07
硫蒸气的化学式为S2
1.2.2 道尔顿分压定律
体积不变：5L 298K先通入2molH2 再通入2molN2 混合后H2的体积？混合后N2的体积？容器内压力有何变化？ 分压力：在相同温度下，混合气体中某组分气体单独 占有混合气体的容积时所产生的压力。
1.道尔顿分压定律
2、分散系的分类 按聚集状态分
气－气（空气）
气－液（汽水）
气－固（浮石）
液－气（云、雾）
液－液（牛奶）
液－固（肉冻）
固－气（烟、）
固－液（溶液） 固－固（合金）
按粒子大小分
分 散 相 粒 分散系类型 分散相粒子的 子直径 组成 小于1nm 实 例
分子分散系 小分子或小离 生 理 盐 水 、 葡 子 萄糖溶液
教学课件：第一章-物质的聚集状态
气象观测
气态物质如空气中的水蒸气、二氧化碳等，用于气象观测和气候变 化研究，对环境保护和气候预测具有重要意义。
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气体定律与状态方程
1 2 3
理想气体定律
理想气体遵循玻意耳定律、查理定律和盖吕萨克 定律，这些定律描述了气体在不同条件下的状态 变化。
状态方程
理想气体的状态方程为PV=nRT，其中P表示压 强，V表示体积，n表示摩尔数，R表示气体常数， T表示温度。
实际气体近似
对于压强较大或温度较低的气体，实际气体可以 近似为理想气体。
04 气态物质
气体分子运动论
01
分子运动论的基本假设
气体由大量做无规则运动的分子组成，分子之间相互作用力可以忽略。
02
分子平均动能
气体分子的平均动能与温度成正比，温度越高，分子运动越剧烈。
03
分子分布
气体分子在空间的分布是均匀的，但在单位时间内与器壁碰撞的分子数
与气体分子速率大小有关，呈现出“中间多、两头少”的分布规律。
流动性
液体具有一定的流动性，可以流动 和变形。
液体的相变与热力学性质
熔点和沸点
熔点和沸点是液体物质的重要热 力学性质。
热容量和导热性
液体的热容量和导热性与温度有 关，不同液体有不同的热容量和
导热性。
相变过程
液体在一定条件下可以发生相变， 如蒸发或凝固。
液体中的溶解与扩散
溶解度
不同物质在液体中的溶解度不同。
气体的相变与热力学性质
相变
01
气体在一定条件下可以发生相变，例如液化、凝华等。相变过
程中气体的热力学性质会发生显著变化。
气态物质如空气中的水蒸气、二氧化碳等，用于气象观测和气候变 化研究，对环境保护和气候预测具有重要意义。
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气体定律与状态方程
1 2 3
理想气体定律
理想气体遵循玻意耳定律、查理定律和盖吕萨克 定律，这些定律描述了气体在不同条件下的状态 变化。
状态方程
理想气体的状态方程为PV=nRT，其中P表示压 强，V表示体积，n表示摩尔数，R表示气体常数， T表示温度。
实际气体近似
对于压强较大或温度较低的气体，实际气体可以 近似为理想气体。
04 气态物质
气体分子运动论
01
分子运动论的基本假设
气体由大量做无规则运动的分子组成，分子之间相互作用力可以忽略。
02
分子平均动能
气体分子的平均动能与温度成正比，温度越高，分子运动越剧烈。
03
分子分布
气体分子在空间的分布是均匀的，但在单位时间内与器壁碰撞的分子数
与气体分子速率大小有关，呈现出“中间多、两头少”的分布规律。
流动性
液体具有一定的流动性，可以流动 和变形。
液体的相变与热力学性质
熔点和沸点
熔点和沸点是液体物质的重要热 力学性质。
热容量和导热性
液体的热容量和导热性与温度有 关，不同液体有不同的热容量和
导热性。
相变过程
液体在一定条件下可以发生相变， 如蒸发或凝固。
液体中的溶解与扩散
溶解度
不同物质在液体中的溶解度不同。
气体的相变与热力学性质
相变
01
气体在一定条件下可以发生相变，例如液化、凝华等。相变过
程中气体的热力学性质会发生显著变化。
高中化学竞赛【界面现象和胶体分散体系】
能显著升高水的表面张力的
物质称为非表面活性物质。
返回 22
三、吉布斯吸附等温方程（简称吉布斯吸附公式）
实验发现：溶液的加入能改变溶剂的表面张力时， 溶质在表面层与在溶液本体的浓度不同。把溶质 在表面层中与在本体溶液中浓度不同的现象称作 “溶液表面吸附”。
溶质在表面层的浓度大于本体浓度，叫做“正吸 附”。
返回 20
能显著降低水的表面张力的物质称为表面活性物 质。 习惯上表面活性物质指能显著降低 的水的表面张力含有8个碳以上碳链 的两亲性有机化合物。
两亲分子：含有亲水基 例如: —COOH基
和憎水基—碳氢链 表示为右图：
21
特劳具（Tranbe）在研究脂 肪酸同系物的表面 活性物质时发现，表面张力 降低效应随碳氢链的增 长而增加，每增加一个— CH2—，表面张力降低效应 平均可增加3.2倍，该规则称 为特劳具规则。 实例如图：
返回 30
一、表面活性物质的基本性质和分类 1、分子在两相界面上定向排列
返回 17
S1/2=2，3-(1,3+1,2) S1/2：称作铺展系数。 S1/2为正值，液体1在液体2上铺展。 S1/2为负值，液体1不能在液体2上铺展。 总之， 较小的液体能在 较大的液体上铺 展,较大的液体不能在 较小的液体上铺展。例 如：油可以在水上铺展，但水不可以在油上铺展
二、溶液的表面张力与浓度的关系：
溶解度与晶体颗粒大小的关系为：
RT ln Cr C0
2M S ~ H2O R'S
6 7
Cr：半径为 R‘微小晶体的溶解度，C0：大块晶 体的溶解度；s-水：固体与 H2O 的界面张力； ρ(s)：固体的溶液； M：固体的摩尔质量
II、微小晶体的熔点低于大块晶体的熔点
物质称为非表面活性物质。
返回 22
三、吉布斯吸附等温方程（简称吉布斯吸附公式）
实验发现：溶液的加入能改变溶剂的表面张力时， 溶质在表面层与在溶液本体的浓度不同。把溶质 在表面层中与在本体溶液中浓度不同的现象称作 “溶液表面吸附”。
溶质在表面层的浓度大于本体浓度，叫做“正吸 附”。
返回 20
能显著降低水的表面张力的物质称为表面活性物 质。 习惯上表面活性物质指能显著降低 的水的表面张力含有8个碳以上碳链 的两亲性有机化合物。
两亲分子：含有亲水基 例如: —COOH基
和憎水基—碳氢链 表示为右图：
21
特劳具（Tranbe）在研究脂 肪酸同系物的表面 活性物质时发现，表面张力 降低效应随碳氢链的增 长而增加，每增加一个— CH2—，表面张力降低效应 平均可增加3.2倍，该规则称 为特劳具规则。 实例如图：
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一、表面活性物质的基本性质和分类 1、分子在两相界面上定向排列
返回 17
S1/2=2，3-(1,3+1,2) S1/2：称作铺展系数。 S1/2为正值，液体1在液体2上铺展。 S1/2为负值，液体1不能在液体2上铺展。 总之， 较小的液体能在 较大的液体上铺 展,较大的液体不能在 较小的液体上铺展。例 如：油可以在水上铺展，但水不可以在油上铺展
二、溶液的表面张力与浓度的关系：
溶解度与晶体颗粒大小的关系为：
RT ln Cr C0
2M S ~ H2O R'S
6 7
Cr：半径为 R‘微小晶体的溶解度，C0：大块晶 体的溶解度；s-水：固体与 H2O 的界面张力； ρ(s)：固体的溶液； M：固体的摩尔质量
II、微小晶体的熔点低于大块晶体的熔点
物质的聚集状态
? 至今已知的液晶物质，多为脂肪族化合物， 芳香族化合物和甾族化合物。
? 液晶从分子排列的有序性分为： ? 向列型（丝状液晶）
? 近晶型（层状液晶） ? 胆甾型（螺旋状液晶）
? 近晶型液晶具有二维空间的层状规则性排列， 各层间则有一维的顺向排列。一般而言，此 类分子的粘度大，印加电场的应答速度慢，
n3 v3 + … → 混合
p Vi=ni RT p 总 V总= n总RT → vi / v总 =ni / n总=xi vi / v总 —称为物质的体积分数，在数值上等于摩尔分数。
v总= v1+v2+v3…+vi vi = xi v总 →分容定律
实际气体——范德华方程
? 在高压、低温下，因分子间距离的缩短和分 子平均动能降低，分子间的作用力和分子自 身的体积不能忽略。在理想气体状态方程进 行修正得到范德华方程。
? 理想气体定律比较简单，易获得。对于实 际气体的问题，可对理想气体定律作适当 修正，就可比较精确的解决。这是一种常 用的科学研究方法。
理想气体状态方程
? p V =n R T ——理想气体状态方程 其中：p—压力，单位：Pa(帕).
1atm=1.01325 ×105 Pa=101.3 kPa T—热力学温度，单位：K(开尔文). T=t(℃)+273.15 V —容器体积(分子自由活动的空间).单位：m3 n —物质的摩尔数,单位：mol R —摩尔气体常数，其值：8.314J .mol -1.k-1
? 二氧化碳在温度高于临界温度Tc=31.26℃、 压力高于临界压力Pc=7.2MPa的状态下，性 质会发生变化，兼有气液两相的双重特点， 既具有与气体相当的高扩散系数和低粘度， 又具有与液体相近的密度和物质良好的溶解 能力。
胶体与表面化学讲义第一章 基本概念
《胶体与界面化学》讲义第一章基本概念第一节胶体与表面一、胶体与胶体分散体系•目前科学地将颗粒大小在10-6～10-9m这样的物质（不管其聚集状态是气态、液态还是固态）称为胶体。
•胶体与其分散在其中的介质组成分散体系，介质可以是气、液和固体并与胶体颗粒间存在相界面，因此它还是高分散的多相的分散体系。
•胶体分散体系一般是两个组分以上的多组分体系，不过也存在极为罕见的单组分胶体分散体系，这类分散体系是液体，但由于分子的热运动而出现的涨落现象，一些分子会在液态内部聚集成较大的聚集体，这种分散体系称为类胶体（iso-colloid）分散体系。
聚合物或大分子量物质•聚合物或大分子量物质过去也称之为胶体分散体系的物质。
•如蛋白质，纤维素以及各种天然的和人工合成的聚合物，其尺寸也在胶体范围、并具有胶体的某些性质，比如慢扩散性，不透过半透膜，电泳行为等。
•因此过去也把它们作为胶体与表面化学的讲解内容。
但由于其迅速的发展，形成一个庞大的大分子家族，而成为一个独立学科去研究，不过它的某些理论和研究方法确系胶体的理论和研究方法。
二、表面和界面•表面（surface）：是指凝聚相与真空，空气或其蒸气间的交界•界面（interface）：是指凝聚相与其他相间的交界面。
•水的表面张力是水的表面（与空气或蒸汽的交界面）上的表面张力，约为72.8×10-3N/m；水和苯间界面张力为35×10-3N/m；水与汞间界面张力为375×10-3N/m。
•由此可见，界面张力值决定于相邻相的物质。
相边界上“面”的含义•这里所说的“面”是指相边界上的化学概念上的而非数学概念上的面。
数学面只有面积而无厚度，而化学面是有一定厚度的，起码有几个分子大小的厚度。
数学面所示在面上相的性质（如密度、浓度等）发生突变是不可思议的，而化学面中相的性质逐渐变化才是可理解的。
但在描述它时，由于其厚度值与两相本体尺寸比较可忽略不计近似为零。
大学无机化学知识点
第一章物质的聚集状态§１～１基本概念一、物质的聚集状态１．定义：指物质在一定条件下存在的物理状态。
２．分类：气态（ｇ）、液态（ｌ）、固态（ｓ）、等离子态。
等离子态：气体在高温或电磁场的作用下，其组成的原子就会电离成带电的离子和自由电子，因其所带电荷符号相反，而电荷数相等，故称为等离子态，（也称物质第四态）特点：①气态：无一定形状、无一定体积，具有无限膨胀性、无限渗混性和压缩性。
②液态：无一定形状，但有一定体积，具有流动性、扩散性，可压缩性不大。
③固态：有一定形状和体积，基本无扩散性，可压缩性很小。
二、体系与环境１．定义：①体系：我们所研究的对象（物质和空间）叫体系。
②环境：体系以外的其他物质和空间叫环境。
2．分类：从体系与环境的关系来看，体系可分为①敞开体系：体系与环境之间，既有物质交换，又有能量交换时称敞开体系。
②封闭体系：体系与环境之间，没有物质交换，只有能量交换时称封闭体系。
③孤立体系：体系与环境之间，既无物质交换，又无能量交换时称孤立体系。
三、相体系中物理性质和化学性质相同，并且完全均匀的部分叫相。
１．单相：由一个相组成的体系叫单相。
多相：由两个或两个以上相组成的体系叫多相。
单相不一定是一种物质，多相不一定是多种物质。
在一定条件下，相之间可相互转变。
单相反应：在单相体系中发生的化学反应叫单相反应。
多相反应：在多相体系中发生的化学反应叫多相反应。
２．多相体系的特征：相与相之间有界面，越过界面性质就会突变。
需明确的是：①气体：只有一相，不管有多少种气体都能混成均匀一体。
②液体：有一相，也有两相，甚至三相。
只要互不相溶，就会独立成相。
③固相：纯物质和合金类的金属固熔体作为一相，其他类的相数等于物质种数。
§１～2 气体定律一、理想气体状态方程PV=nRT国际单位制：R=1.0133*105Pa*22.4*10-3 m 3/1mol*273.15K=8.314(Pa.m3.K-1.mol-1)1. (理想)气体状态方程式的使用条件温度不太低、压力不太大。
第一章 物质的聚集状态
溶液：由两种或多种组成以分子的、原子或离子的状态所 组成的均匀稳定的液相体系。 1.3.1 物质的量浓度 物质B的物质的量浓度，是指溶液中所含溶质B的物质的量 除以溶液的体积，用符号cB 表示。
式中nB表示溶液中溶质B的物质的量，其SI单位为mol；V为 溶液的体积，其SI单位为m3，在分析化学中，体积的常用单 位为L或mL；浓度cB常用单位为mol/L。
分散质
分散剂
实 例
气 液 固 气 液 固 气 液 固
气 气 气 液 液 液 固 固 固
空气 云、雾 烟灰尘 泡沫 牛奶、酒精的水溶液 糖水、油漆 泡沫塑料 珍珠（包藏着水的碳酸钙） 有色玻璃、合金
液态分散系（分散介质是液态）
分散相粒 子直径 /nm <1 分散系类型 分散相 主要性质 实例
低分子或离子分 散系 胶 体 分 散 系 粗 分 散 系 高分子溶液
611
T/K
从图中可以看出，
1） 随着温度的升高，水，水溶液，冰的饱和蒸气压都升高。
其中冰的曲线斜率大，随温度变化显著。 2） 同一温度，水溶液的饱和蒸气压低于水的饱和蒸气压。
p/Pa 1.013 10
611
5
A B
l1
l2 A′
l3
B′ T2 273 373 T1 T/K
3） 373 K时，水的饱和蒸气压等于外界大气压强，如图中 A 点，故 373 K 是水的沸点。大气压强 1.013 10 5 Pa 。
若 p 固 > p 液， p 固 < p 液， 饱和蒸气压图
则平物质的饱和蒸气压 p，对温度 T 做图，即得到物质饱和蒸气
压图。下面是水，水溶液，冰体系的饱和蒸气压图。
p/Pa 1.013 10 5 A
式中nB表示溶液中溶质B的物质的量，其SI单位为mol；V为 溶液的体积，其SI单位为m3，在分析化学中，体积的常用单 位为L或mL；浓度cB常用单位为mol/L。
分散质
分散剂
实 例
气 液 固 气 液 固 气 液 固
气 气 气 液 液 液 固 固 固
空气 云、雾 烟灰尘 泡沫 牛奶、酒精的水溶液 糖水、油漆 泡沫塑料 珍珠（包藏着水的碳酸钙） 有色玻璃、合金
液态分散系（分散介质是液态）
分散相粒 子直径 /nm <1 分散系类型 分散相 主要性质 实例
低分子或离子分 散系 胶 体 分 散 系 粗 分 散 系 高分子溶液
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T/K
从图中可以看出，
1） 随着温度的升高，水，水溶液，冰的饱和蒸气压都升高。
其中冰的曲线斜率大，随温度变化显著。 2） 同一温度，水溶液的饱和蒸气压低于水的饱和蒸气压。
p/Pa 1.013 10
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A B
l1
l2 A′
l3
B′ T2 273 373 T1 T/K
3） 373 K时，水的饱和蒸气压等于外界大气压强，如图中 A 点，故 373 K 是水的沸点。大气压强 1.013 10 5 Pa 。
若 p 固 > p 液， p 固 < p 液， 饱和蒸气压图
则平物质的饱和蒸气压 p，对温度 T 做图，即得到物质饱和蒸气
压图。下面是水，水溶液，冰体系的饱和蒸气压图。
p/Pa 1.013 10 5 A