无机及分析化学第一章溶液和胶体

n(H 2O)
m(H 2O) M (H 2O)
90g 18.0g mol-1
5.0mol
(NaCl)
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
低分子或离子分散系为均相系统，胶体分散系和粗分散系都 是多相系统。
1.2.1 理想气体状态方程
pV nRT
pV m RT M
pM ρ RT
压力不太高、温度不 太低；
忽略分子本身体积， 忽略分子间的作用。
R：摩尔气体常数
在标准状况(p=101.325×103 Pa, T=273.15 K)，1 mol 气体 的体积为22.414×10-3 m3，求R的数值和单位。
第一章 溶液和胶体 (Solution and Colloids)
1.1 分散系 1.2 溶液浓度的表示方法 1.3 稀溶液的通性 1.4 胶体溶液 1.5 高分子溶液和乳浊液
学习要求
1.了解分散系的分类及主要特征。 2.掌握稀溶液的通性及其应用。 3.熟悉胶体的基本概念、结构及其性质等。 4.了解高分子溶液、表面活性物质、乳浊液
分散系类型
分散质
主要性质
<1nm
低分子或离子 小分子或离子 均相，稳定，扩散快
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
pB p
nB n
xB
x B B的摩尔分数
pB
nB n
p
xB p
B的摩尔分数
B
nB n
nB—B的物质的量，SI单位为mol； n —混合物总的物质的量，SI单位为mol ；
B— SI单位为1。
两组分的溶液系统 ：
溶质B的量分数:
B
nB nA nB
溶剂A的量分数:
A B 1
A
nA nA nB
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。
只有一个相的系统成为单相或均相（homogeneous phase system）。
有两个或者两个以上相的系统称为多相系统（multiple phase system）。
表 1-1 按聚集状态分类的各种分散系
分散质
分散剂
实例
气ຫໍສະໝຸດ Baidu
气
液
气
固
气
气
液
液
液
固
液
气
固
液
固
固
固
空气、家用煤气 云、雾 烟、灰尘 泡沫、汽水 牛奶、豆浆、农药乳浊液 泥浆、油漆、墨水 泡沫塑料、木炭、浮石 肉冻、硅胶、珍珠 红宝石、合金、有色玻璃
表 1-2 按分散质粒子大小分类的各种分散系
分散质 粒子直径
的基本概念和特征。
溶液（solution）:
凡是由一种或多种物质分散在另 一种物质中所形成的混合体系。
1.1 分散系
分散系：一种或几种物质分散在另一种物质 里所形成的系统称为分散系统 ，简称分散 系。如泥浆、云雾、牛奶等分散系。
分散质：被分散的物质叫做分散质(或分散 相)；
分散剂：而容纳分散质的物质称为分散剂( 或分散介质)。
任何一个多组分系统，则
i 1
例1-1 求(NaCl)=10%的NaCl水溶液中溶质和 溶剂的摩尔分数。
解：根据题意，100g溶液中含有NaCl 10g，水
90g。 即 m(NaCl)=10g, 而m(H2O)=90g
m(NaCl)
10g
n(NaCl)
0.17mol
M (NaCl) 58g mol-1
两种溶液浓度数值相同，但是，它们所表示 1 L溶液中所含KMnO4的质量是不同的，前者 15.8克， 后者为3.16克。
1.3.2 溶质B的质量摩尔浓度
溶液中溶质B物质的量除以溶剂的质量。
bB
nB mA
物质的质量不受温度影响，所以溶 液的质量摩尔浓度是一个与温度无 关的物理量。
bB —溶质B的质量摩尔浓度，单位为mol·Kg-1。 nB —溶质B的物质的量，单位为mol。 mA —溶剂的质量，单位为kg。
p = p1 + p2 + 或 p = pB
p = p1 + p2 +
p1
n1 R T V
,
p2
n2 RT V
,
p
n1RT V
n2 RT V
n1 n2
RT
V
n =n1+ n2+
p
nRT V
混合气体中某组分气体的压力，等于总压乘以该组 分的摩尔分数。
pB
nB RT V
p
nRT V
某氢气钢瓶容积为50.0L，25 ℃时，压力为 500kPa，计算钢瓶中氢气的质量。
1.2.2. Dalton分压定律：
几种互不发生化学反应的气体放入一个容器中，其中某一组气体 B对容器壁施加的压力，称为该气体的分压（pB），它等于相同 温度下该气体单独占有与混合气体相同体积时的压力。
混合气体的总压等于混合气体中各 组分气体分压之和。
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;
— 溶液的密度; B —溶质B的质量分数;
MB —溶质B的摩尔质量。
1.3.6．物质的量浓度与质量摩尔浓度
cB
nB V
nB m
nB
m
CB —溶质B的量浓度;
—溶液的密度;
m —溶液的质量; nB —溶质B的物质的量。
稀溶液时，质量摩尔浓度约等于物质的量浓度。
•若该系统是一个两组分系统，且B组分的含量 较少，则溶液的质量m 近似等于溶剂的质量 mA， 上式可近似成为：
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
合物的体积。
cB
nB V
CB — B的物质的量浓度 ，单位为mol·L-1。 nB — 物质B的物质的量，单位为mol。 V — 混合物的体积，单位为L 。
注意：使用物质的量单位mol时，要指明物 质的基本单元。
例： c(KMnO4)=0.10mol·L-1 c(1/5KMnO4)=0.10mol·L-1的两个溶液。