第九章溶液PPT讲稿.ppt

第九章 溶液1第1页，共66页，编辑于2022年，星期三9-1液液体体9-2溶液的浓度和溶解度溶液的浓度和溶解度9-3非电解质稀溶液的依数性非电解质稀溶液的依数性9-4溶溶胶胶教教 学学 内内 容容2第2页，共66页，编辑于2022年，星期三教教学学目目的的要要求求1.掌握掌握:液体的基本性质，浓度表示法液体的基本性质，浓度表示法;溶胶的性质和特征。溶胶的性质和特征。2.熟悉：熟悉：非电解质稀溶液的依数性非电解质稀溶液的依数性;溶胶的结构和稳定性原理。溶胶的结构和稳定性原理。3.了解：了解：分配定律分配定律;分散体系。分散体系。教教学学重重难难点点1.重重点点液液体体的的基基本本性性质质，浓浓度度的的各各种种表表达达，依依数数性性的的正正确确理理解解和和应应用用;溶胶的光电性质和特征，溶胶的粒子的结构和稳定性。溶胶的光电性质和特征，溶胶的粒子的结构和稳定性。2.难难点点非非电电解解质质稀稀溶溶液液依依数数性性的的正正确确理理解解，分分配配定定律律;溶溶胶胶的的粒粒子子的的结结构和稳定性。构和稳定性。教学时数教学时数:4学时学时3第3页，共66页，编辑于2022年，星期三9-1溶液溶液(Solutions)9-1-1 液体的蒸气压（液体的蒸气压（VaporPressureofLiquid）1蒸发过程蒸发过程(1)蒸发蒸发液体气化的方式，也是一种相变过程（液体气化的方式，也是一种相变过程（phasechanges),过程伴随着过程伴随着能量的变化能量的变化(energychanges)。当液体不能从外界吸收能量，随着液体的当液体不能从外界吸收能量，随着液体的蒸发，本身温度下降，蒸发速率随之减慢。蒸发，本身温度下降，蒸发速率随之减慢。(2)液体的蒸发热液体的蒸发热(heatofvaporization)也称为蒸发焓也称为蒸发焓(enthalpyofvaporization)。恒压、恒温下，维持液体恒压、恒温下，维持液体蒸发所必须的热量，称为液体的蒸发热。蒸发所必须的热量，称为液体的蒸发热。4第4页，共66页，编辑于2022年，星期三5第5页，共66页，编辑于2022年，星期三 2液体的饱和蒸气压（简称蒸气压）液体的饱和蒸气压（简称蒸气压）(1)蒸发蒸发:在液体表面，只有超过平均动能的分子，才能克服邻近在液体表面，只有超过平均动能的分子，才能克服邻近分子的吸引，进入气相中。分子的吸引，进入气相中。(2)凝聚凝聚:在密闭容器中，在不断蒸发的同时，部分蒸气又会重在密闭容器中，在不断蒸发的同时，部分蒸气又会重新回到液体。新回到液体。(3)蒸气压蒸气压:由饱和蒸气产生的压强称为饱和蒸气压由饱和蒸气产生的压强称为饱和蒸气压.(4)饱和蒸气饱和蒸气:在一定温度下，在密闭容器中，经过一定时间，在一定温度下，在密闭容器中，经过一定时间，蒸发与凝聚达到平衡，这时液面上的蒸气。蒸发与凝聚达到平衡，这时液面上的蒸气。(5)对于同一种液体的蒸气压不决定于液体的体积，也不决定于蒸对于同一种液体的蒸气压不决定于液体的体积，也不决定于蒸气体积，只与温度有关，所以蒸气压仅与液体本质和温度有关。气体积，只与温度有关，所以蒸气压仅与液体本质和温度有关。6第6页，共66页，编辑于2022年，星期三3蒸气压与蒸发热的关系蒸气压与蒸发热的关系以饱和蒸气压的自然对数以饱和蒸气压的自然对数lnp对绝对温度的倒数（对绝对温度的倒数（1/T）作图，得到的图象是一条直线，符合下面的直线方程：作图，得到的图象是一条直线，符合下面的直线方程：R：gasconstantC：直线的截距直线的截距vapH：enthalpyofvaporizationpermoleofsubstance7第7页，共66页，编辑于2022年，星期三乙醇的乙醇的lnp与与1/T的关系图的关系图8第8页，共66页，编辑于2022年，星期三假设在假设在T1T2区间区间,vapH不变，蒸气压分别为不变，蒸气压分别为p1和和p2，则则(1)(2)(1)(2)式，得式，得或者或者此式称为克劳修斯克拉贝龙方程式。此式称为克劳修斯克拉贝龙方程式。(3)Applicationa已知已知T1、P1、T2、P2，求求vapH；b已知已知vapH和一个温度下的和一个温度下的p，求另一个温度下的求另一个温度下的p。(2)克劳修斯克劳修斯克拉贝龙方程式克拉贝龙方程式9第9页，共66页，编辑于2022年，星期三9-1-2液体的沸点（液体的沸点（BoilingPointofLiquids）1液体的沸点液体的沸点是指液体的饱和蒸气压与外界大气压相等是指液体的饱和蒸气压与外界大气压相等时的温度。时的温度。2特特征：征：在此温度下，气化在整个液体中进行，液体表在此温度下，气化在整个液体中进行，液体表现出沸腾。现出沸腾。3沸腾与蒸发的区别：沸腾与蒸发的区别：蒸发是低于沸点温度下的气化，蒸发是低于沸点温度下的气化，仅限于在液体表面上进行，所以在沸点以下的液体气化和仅限于在液体表面上进行，所以在沸点以下的液体气化和达到沸点时液体气化是不同的。达到沸点时液体气化是不同的。10第10页，共66页，编辑于2022年，星期三1液体的蒸气压与其固体的蒸气压相等时的温度液体的蒸气压与其固体的蒸气压相等时的温度称为液体的凝固点。称为液体的凝固点。2低于凝固点的液体称为低于凝固点的液体称为过冷液体过冷液体(supercoolingliquid)。这种现象称为这种现象称为过冷现象过冷现象(supercoolingphenomena)。液液体越纯，过冷现象越严重，高纯水可以冷到体越纯，过冷现象越严重，高纯水可以冷到 40才才开始结冰。因为液体越纯，结晶中心越难形成。过冷开始结冰。因为液体越纯，结晶中心越难形成。过冷液体是液体是亚稳态亚稳态。结晶一旦开始，体系有趋向平衡的趋结晶一旦开始，体系有趋向平衡的趋势。势。9-1-3液体的凝固点液体的凝固点（FreezingPointofLiquids）11第11页，共66页，编辑于2022年，星期三3水的三相点水的三相点(Triplepoint)气液固三相的平衡点。纯水在平衡点的气、气液固三相的平衡点。纯水在平衡点的气、液、固都是纯净的液、固都是纯净的H2O。4.冰点是冰点是指在标准压力下被空气饱和的一个比较复指在标准压力下被空气饱和的一个比较复杂体系杂体系（含有少量气体和冰纯（含有少量气体和冰纯H2O）的平衡温度的平衡温度凝凝固点固点，随外界条件的不同略有差异。，随外界条件的不同略有差异。水的三相点是一个纯净、简单、固定不变体系的状态水的三相点是一个纯净、简单、固定不变体系的状态温度。温度。12第12页，共66页，编辑于2022年，星期三13第13页，共66页，编辑于2022年，星期三5水的临界温度水的临界温度Tc(Criticaltemperature)气液平衡曲线不能无限延长。实验证明其顶点气液平衡曲线不能无限延长。实验证明其顶点D为为374.2和和2.21107Pa。温度高于温度高于374.2，水只能以气态的形式存在，水只能以气态的形式存在，再加多大外压，气体也不能液化。在再加多大外压，气体也不能液化。在374.2以上，既然液态以上，既然液态已不再存在，也没有气已不再存在，也没有气液平衡。所以液平衡。所以D点是气液平衡曲点是气液平衡曲线的顶端，是水的临界状态。线的顶端，是水的临界状态。14第14页，共66页，编辑于2022年，星期三9-1-3溶液的浓度和溶解度溶液的浓度和溶解度1.溶液溶液(Solutions)是均匀的分散系。有分散相是均匀的分散系。有分散相溶质溶质(solute)，分散介质分散介质溶剂溶剂(solvent)15第15页，共66页，编辑于2022年，星期三(3).溶液的浓度溶液的浓度(Theconcentrationofsolution)(a)溶液浓度的表示方法溶液浓度的表示方法:广义的浓度定义是溶液重的溶质相广义的浓度定义是溶液重的溶质相对一定体积的溶液重溶质的对一定体积的溶液重溶质的“物质的量物质的量”。常见浓度表示方法有：。常见浓度表示方法有：溶液浓度的几种表示方法溶液浓度的几种表示方法类型类型符符号号单单位位物质的量浓度物质的量浓度(molarity)Mmol/L质量摩尔浓度质量摩尔浓度(molality)mmol/kg质量分数质量分数w无单位无单位摩尔分数摩尔分数x(B)无单位无单位16第16页，共66页，编辑于2022年，星期三(b)(b)各种浓度之间的换算各种浓度之间的换算.实验室常用酸碱溶液的浓度实验室常用酸碱溶液的浓度(c)(c)各种不同纯度试剂的表示：各种不同纯度试剂的表示：优级纯优级纯(G.R)(G.R)：GuaranteeReagent(绿色绿色)分析纯分析纯(A.R)(A.R)：AnalyticalReagent(红色红色)化学纯化学纯(C.P)(C.P)：ChemicalPure(蓝色蓝色)实验试剂实验试剂(L.R):(L.R):LaboratoryReagent(棕或黄色棕或黄色)17第17页，共66页，编辑于2022年，星期三2溶解度（溶解度（solubility）中学里介绍过把某温度中学里介绍过把某温度下下100克水里某物质溶解克水里某物质溶解的最大克数叫溶解度的最大克数叫溶解度.习习惯上按溶解度大小，把惯上按溶解度大小，把溶液分为：溶液分为：(1)溶解度溶解度一定温度和压力下溶质在一定量溶剂重形成饱和溶液时一定温度和压力下溶质在一定量溶剂重形成饱和溶液时,被溶解被溶解的溶质的量。的溶质的量。其实，从相平衡的角其实，从相平衡的角度理解溶解度更确切，度理解溶解度更确切，即在一定温度和压力即在一定温度和压力下，固液达到平衡时下，固液达到平衡时的状态的状态.这时把饱和这时把饱和溶液里的物质浓度称溶液里的物质浓度称为为“溶解度溶解度”。按此。按此把溶液分为：把溶液分为：易溶易溶10可溶可溶1-10微溶微溶0.1-1难溶难溶0.1不饱和溶液不饱和溶液饱和溶液饱和溶液过饱和溶液过饱和溶液18第18页，共66页，编辑于2022年，星期三A.相似相溶原理（相似相溶原理（theprincipleofsimilitudebetweensoluteandsolvent）溶质分子与溶剂分子的结构越相似溶质分子与溶剂分子的结构越相似,相互溶相互溶解越容易解越容易,溶质的溶解度越大溶质的溶解度越大.溶质分子的分子间溶质分子的分子间力与溶剂分子的分子间力越相似力与溶剂分子的分子间力越相似,相互溶解越容相互溶解越容易易,溶质的溶解度越大溶质的溶解度越大.(2)溶解度的影响因素溶解度的影响因素19第19页，共66页，编辑于2022年，星期三理解与说明理解与说明:溶质分子与溶剂分子的结构相似是指空间构型、组成基团、溶质分子与溶剂分子的结构相似是指空间构型、组成基团、化学键类型的相似化学键类型的相似,分子的大小差别不大。分子的大小差别不大。溶质分子的分子间力与溶剂分子的分子间力相似溶质分子的分子间力与溶剂分子的分子间力相似,是指是指分子间力的类型相似。分子间力的类型相似。相同类型的溶质分子的分子间力与溶剂分子的的分子间力相同类型的溶质分子的分子间力与溶剂分子的的分子间力越相近越相近,溶质的溶解度越大溶质的溶解度越大.20第20页，共66页，编辑于2022年，星期三B.分配定律分配定律“在定温、定压下，若一个物质溶解在两个同时存在的互在定温、定压下，若一个物质溶解在两个同时存在的互不相溶的液体里，达到平衡后，该物质在两相中浓度之比等于不相溶的液体里，达到平衡后，该物质在两相中浓度之比等于常数常数”，这称为分配定律。用公式表示为：，这称为分配定律。用公式表示为：式中式中和和分别为溶质分别为溶质B在两个互不相溶的溶剂中的浓在两个互不相溶的溶剂中的浓度，度，K 称为分配系数（称为分配系数（distributioncoefficient）21第21页，共66页，编辑于2022年，星期三C.温度温度1.温度的升高有利于吸热过程，例如图中温度的升高有利于吸热过程，例如图中KNO3溶于水时是吸热反应；溶于水时是吸热反应；2.温度升高不利于放热溶解过程温度升高不利于放热溶解过程,例如，例如，Ce2(SO4)3溶于水时是放热反溶于水时是放热反应；应；3.NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大在水中的溶解度受温度的影响不大,基本上是一条不变的直基本上是一条不变的直线；线；4.硫酸钠的溶解度曲线较为复杂。在硫酸钠的溶解度曲线较为复杂。在305.4K以下的曲线是含以下的曲线是含10个个结晶水的结晶水的Na2SO410H2O的溶解度曲线，溶解度随温度的升高而增大。的溶解度曲线，溶解度随温度的升高而增大。在在305.4K以上的曲线则是无水以上的曲线则是无水Na2SO4的溶解度曲线，溶解度随温度的溶解度曲线，溶解度随温度的升高而降低。的升高而降低。22第22页，共66页，编辑于2022年，星期三23第23页，共66页，编辑于2022年，星期三D.享利定律享利定律-气体溶解定律气体溶解定律*a.叙述：叙述：在一定温度下在一定温度下,一定体积的液体中所溶解的气体质量一定体积的液体中所溶解的气体质量与该气体的分压成正比。与该气体的分压成正比。b.解释：解释：当气体的压强增加当气体的压强增加n倍；那么气体进入液体的机会也倍；那么气体进入液体的机会也增加增加n倍，所以气体溶解的质量也增加倍，所以气体溶解的质量也增加n倍。故亨利倍。故亨利定律与其它气体的分压无关。定律与其它气体的分压无关。c.数学表达式数学表达式:p=Kx(KHenrysconstant)x是无量纲的，是无量纲的，p的单位是的单位是mmHg。亨利定律只适用于溶解度小，不与溶剂相互作用的气体。亨利定律只适用于溶解度小，不与溶剂相互作用的气体。所以所以HCl,NH3等气体都不适用。等气体都不适用。24第24页，共66页，编辑于2022年，星期三9-2非电解质稀溶液的依数性非电解质稀溶液的依数性溶液的几种性质与水的比较溶液的几种性质与水的比较物质物质Tb/Tf/20/(gcm-3)纯水纯水100.000.000.99820.5molkg-1糖水糖水100.27-0.931.06870.5molkg-1尿素水溶液尿素水溶液100.24-0.941.0012“难挥发的难挥发的”，“非电解质的非电解质的”的稀溶液中的的稀溶液中的“粒子数粒子数”有有关，与溶质本性无关的性质关，与溶质本性无关的性质 称其为称其为“依数性依数性”.这里非常强调这里非常强调溶液是这几个定语的溶液是这几个定语的.25第25页，共66页，编辑于2022年，星期三9-2-1蒸汽压下降蒸汽压下降拉乌尔定律拉乌尔定律1溶液蒸汽压下降实验溶液蒸汽压下降实验实验：实验：(a)(b)Fig.Anaqueoussolutionandpurewaterinaclosedenvironment.(a)Initialstage,(b)Afteraperiodoftime,thewateristransferredtothesolution.26第26页，共66页，编辑于2022年，星期三在液体中加入任何一种难挥发的物质时，液体的蒸汽压便下在液体中加入任何一种难挥发的物质时，液体的蒸汽压便下降，在同一温度下，纯溶剂蒸汽压与溶液蒸汽压之差，称为溶液降，在同一温度下，纯溶剂蒸汽压与溶液蒸汽压之差，称为溶液的蒸汽压下降（的蒸汽压下降（p）.同一温度下，由于溶质的加入，使溶液中单位体积溶剂蒸发的同一温度下，由于溶质的加入，使溶液中单位体积溶剂蒸发的分子数目降低，逸出液面的溶剂分子数目相应减小分子数目降低，逸出液面的溶剂分子数目相应减小,因此在较低的因此在较低的蒸汽压下建立平衡，即溶液的蒸汽压比溶剂的蒸汽压低蒸汽压下建立平衡，即溶液的蒸汽压比溶剂的蒸汽压低.27第27页，共66页，编辑于2022年，星期三（2）拉乌尔定律（）拉乌尔定律（Raoultslaw）根据实验结果，在一定温度下，稀溶液的蒸汽压等于纯溶根据实验结果，在一定温度下，稀溶液的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压乘以溶剂在溶液中的摩尔分数，即剂的蒸汽压乘以溶剂在溶液中的摩尔分数，即28第28页，共66页，编辑于2022年，星期三Example 已知已知20时水的饱和蒸汽压为时水的饱和蒸汽压为2.33kPa.将将17.1g蔗糖与蔗糖与3.00g尿尿素素CO(NH2)2分别溶于分别溶于100g水水.计算形成溶液的蒸汽压计算形成溶液的蒸汽压.Solution:两种溶质的摩尔质量是两种溶质的摩尔质量是M1=342g/mol和和M2=60.0g/mol所以，两种溶液的蒸汽压均为：所以，两种溶液的蒸汽压均为：p=2.33kPa0.991=2.31kPa29第29页，共66页，编辑于2022年，星期三小小结结（1）只适用于难挥发的非电解质稀溶液；）只适用于难挥发的非电解质稀溶液；（2）m为质量摩尔浓度；为质量摩尔浓度；（3）K为为质质量量摩摩尔尔浓浓度度蒸蒸气气压压下下降降常常数数与与溶溶剂剂的的种种类类有关，与溶质本性无关。有关，与溶质本性无关。结论：结论：结论：结论：溶液的蒸气压比纯溶剂低，溶液浓度越大，蒸气压溶液的蒸气压比纯溶剂低，溶液浓度越大，蒸气压下降越多。溶液的质量摩尔浓度相同，其蒸汽压也相同。下降越多。溶液的质量摩尔浓度相同，其蒸汽压也相同。30第30页，共66页，编辑于2022年，星期三蒸气压下降引起的直接后果之一蒸气压下降引起的直接后果之一2溶液的凝固点下降溶液的凝固点下降(depressionofthefreezingpoint)必须注意到，溶质加到溶剂（如水）中，不仅影响到必须注意到，溶质加到溶剂（如水）中，不仅影响到溶剂（如水）的蒸气压下降，而且对固相（如冰）的蒸气溶剂（如水）的蒸气压下降，而且对固相（如冰）的蒸气压有影响压有影响.溶液的凝固温度低于纯溶剂的凝固点（对水而溶液的凝固温度低于纯溶剂的凝固点（对水而言为言为0），这一温度就是溶液的凝固点，所以溶液的凝），这一温度就是溶液的凝固点，所以溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点，其降低值为固点总是低于纯溶剂的凝固点，其降低值为Tf.同理可得同理可得Tf=Kfm31第31页，共66页，编辑于2022年，星期三32第32页，共66页，编辑于2022年，星期三(1)凝固点是指凝固点是指时的温度，而在此温度下时的温度，而在此温度下p固固p溶液溶液。因此只有当温度下降时，由于。因此只有当温度下降时，由于p固固下降得更快一点（从上图可以看出），才能实现下降得更快一点（从上图可以看出），才能实现p固固=p溶液溶液，这时，这时的温度才是溶液的凝固点的温度才是溶液的凝固点Tf，由于由于TfTf，所以溶液的凝固点要所以溶液的凝固点要低于纯溶剂的凝固点。低于纯溶剂的凝固点。(2)同样由同样由 p=Km，可以把凝固点降低表达式表示为：可以把凝固点降低表达式表示为：Tf=Kfm Kfmolarfreezing-pointdepressionconstant.(3)凝固点降低法测定分子量比沸点升高法测定分子量更凝固点降低法测定分子量比沸点升高法测定分子量更准确。因为准确。因为Kf数值大于数值大于Kb，所以实验误差相对小一些；其次测所以实验误差相对小一些；其次测凝固点时，可以减少溶剂的挥发。凝固点时，可以减少溶剂的挥发。(4)对于电解质溶液，对于电解质溶液，m是溶液中所有溶质含的离子的质量是溶液中所有溶质含的离子的质量物质的量浓度。例如物质的量浓度。例如1mNaCl(aq)中溶质的粒子浓度为中溶质的粒子浓度为2m。33第33页，共66页，编辑于2022年，星期三Example Solution冬天，在汽车散热器的水中注入一定量的乙二醇可防止水冬天，在汽车散热器的水中注入一定量的乙二醇可防止水的冻结的冻结.如在如在200g的水中注入的水中注入6.50g的乙二醇，求这种溶液的的乙二醇，求这种溶液的凝固点凝固点.（）34第34页，共66页，编辑于2022年，星期三3溶液的沸点升高溶液的沸点升高(elevationoftheboilingpoint)当溶液的蒸汽压下降，要使其沸腾当溶液的蒸汽压下降，要使其沸腾(蒸汽压达到外界压力蒸汽压达到外界压力)，就，就必须使其温度继续升高，达到新的沸点，才能沸腾必须使其温度继续升高，达到新的沸点，才能沸腾.这叫稀溶液这叫稀溶液的沸点升高的沸点升高.溶液越浓，其溶液越浓，其 p p 越大，越大，T Tb b 越大，越大，即即 T Tb b p p，则则:蒸气压下降引起的直接后果之二蒸气压下降引起的直接后果之二 K Kb b为沸点升高常数，与溶剂的摩尔质量、沸点、气化热有关，为沸点升高常数，与溶剂的摩尔质量、沸点、气化热有关，可推算，也可由实验测定：直接测定几种浓度不同的稀溶液的可推算，也可由实验测定：直接测定几种浓度不同的稀溶液的 T Tb b ，然后用然后用 T Tb b对对m m作图，所得直线斜率即为作图，所得直线斜率即为K Kb b.35第35页，共66页，编辑于2022年，星期三(1)由于溶液的蒸气压低于纯溶剂的蒸气压。所以溶液的沸点由于溶液的蒸气压低于纯溶剂的蒸气压。所以溶液的沸点要高于纯溶剂的沸点，即要高于纯溶剂的沸点，即TbTb，Tb=Tb Tb;(2)由于由于p=Km质质，而与溶液的性质无关，所以，沸点升高，而与溶液的性质无关，所以，沸点升高的表达式为的表达式为Tb=Kbm.Kb为为molarBoilingpointelevationconstant。在数值上恰好等在数值上恰好等于于1m溶液沸点上升的度数，其单位为（溶液沸点上升的度数，其单位为（）Kkgmol 1。36第36页，共66页，编辑于2022年，星期三37第37页，共66页，编辑于2022年，星期三Example 已知纯苯的沸点是已知纯苯的沸点是80.2，取，取2.67g萘（萘（C10H8）溶于溶于100g苯苯中，测得该溶液的沸点为中，测得该溶液的沸点为80.731，试求苯的沸点升高常数，试求苯的沸点升高常数.Solution38第38页，共66页，编辑于2022年，星期三4溶液的渗透压（溶液的渗透压（osmoticpressure）蒸气压下降引起的直接后果之三蒸气压下降引起的直接后果之三(1)半透膜（半透膜（semipermeablemembrane）a.半透膜：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的膜。可以允许溶剂分子自由通过而不允许溶质分子通过的膜。如生如生物膜、胎盘素烧粗瓷筒等。物膜、胎盘素烧粗瓷筒等。b.作用：作用：允许溶剂分子自由通过而不允许溶质分子通过。允许溶剂分子自由通过而不允许溶质分子通过。(2)渗透（渗透（osmosis）：）：溶剂或稀溶液中的溶剂分子通过半透溶剂或稀溶液中的溶剂分子通过半透膜向溶液方向移动的现象称为渗透。膜向溶液方向移动的现象称为渗透。39第39页，共66页，编辑于2022年，星期三（a）渗透现象概念：渗透现象概念：渗透现象渗透现象-溶剂或稀溶液中的溶剂分子透过半透膜溶剂或稀溶液中的溶剂分子透过半透膜（semipermeablemembrane）向浓溶液扩散使溶液变）向浓溶液扩散使溶液变稀。稀。（b）渗透现象产生的必备条件：渗透现象产生的必备条件：a.有半透膜存在；有半透膜存在；b.半透膜两侧的溶液浓度不同半透膜两侧的溶液浓度不同（c）渗透的方向：渗透的方向：溶剂或稀溶液溶剂或稀溶液浓溶液浓溶液（d）渗透的物质：渗透的物质：溶剂分子溶剂分子（e）渗透的后果：浓溶液变稀渗透的后果：浓溶液变稀40第40页，共66页，编辑于2022年，星期三(3)渗透渗透压压-施于溶施于溶液液面阻液液面阻止溶剂透止溶剂透过半透膜过半透膜向溶液渗向溶液渗透的压强透的压强。41第41页，共66页，编辑于2022年，星期三溶液浓度溶液浓度c/gdm-3渗透压渗透压/atm（4）渗透压定律渗透压定律1877年，年，Pfeffer的实验结果的实验结果在在0蔗糖溶液的渗透压蔗糖溶液的渗透压10.03 0.68 0.06820.14 1.34 0.06740.60 2.75 0.06861.38 4.04 0.066 1%蔗糖溶液在不同温度的渗透压蔗糖溶液在不同温度的渗透压温度温度T/K渗透压渗透压/atm273 0.648 2.37287 0.691 2.41295 0.721 2.44309 0.746 2.4142第42页，共66页，编辑于2022年，星期三式中式中 是是 kPa，T用用K，V是物质的量体积，是物质的量体积，n/V是物质的量浓度，是物质的量浓度，m质量物质的质量物质的量浓度（量浓度（mol-1Kg-1）（）（R用用8.31kdm-3mol-1K-11885年，年，vant Hoff（1852-1911，曾获曾获1901年诺贝尔化学奖）发年诺贝尔化学奖）发现现:溶质分散在一定体积的溶剂中的渗透压和溶质扩散在等体积中溶质分散在一定体积的溶剂中的渗透压和溶质扩散在等体积中的气体压力一样，即的气体压力一样，即 仅仅与粒子仅仅与粒子的数目有关，的数目有关，与其本性无关与其本性无关43第43页，共66页，编辑于2022年，星期三注注意：意：a此公式只适用于非电解质稀溶液；此公式只适用于非电解质稀溶液；b.在极稀溶液中，在极稀溶液中，1L溶液近似看作溶液近似看作1kg溶剂，所以溶剂，所以mRT；c.只有在半透膜存在下，才能表现出渗透压；只有在半透膜存在下，才能表现出渗透压；d.虽然稀溶液虽然稀溶液=cRT与气体的与气体的pV=nRT完全符合完全符合,但但与与p产生的原因是不同。产生的原因是不同。Sampleexercise：Theaverageosmoticpressureofbloodis7.7atmat25.Whatconcentrationofglucose,C6H12O6,willbeisotonicwithblood?Solation：由由=cRT得得（mol/L）44第44页，共66页，编辑于2022年，星期三（5）渗透压在临床医学中的应用渗透压在临床医学中的应用（a）等渗溶液、低渗溶液、高渗溶液等渗溶液、低渗溶液、高渗溶液在相同的温度下渗透压相等的溶液叫在相同的温度下渗透压相等的溶液叫等渗溶液：等渗溶液：在相同的温度在相同的温度下渗透压不相等的溶液，渗透压低的叫下渗透压不相等的溶液，渗透压低的叫低渗溶液，低渗溶液，渗透压高的叫渗透压高的叫高高渗溶液。渗溶液。在临床医学上，溶液的等渗、低渗和高渗，是以血浆的总渗透在临床医学上，溶液的等渗、低渗和高渗，是以血浆的总渗透压为标准来衡量。即采用血浆中能够产生渗透作用的各种粒子的压为标准来衡量。即采用血浆中能够产生渗透作用的各种粒子的总浓度来衡量血浆的渗透压大小。总浓度来衡量血浆的渗透压大小。血浆渗透压常常用毫渗透单位（毫渗量血浆渗透压常常用毫渗透单位（毫渗量/升）表示，符号为升）表示，符号为mOsm/L，即即mmol/L。45第45页，共66页，编辑于2022年，星期三Example在临床上，为什么给病员大量输水时使用在临床上，为什么给病员大量输水时使用0.9%氯化钠溶液和氯化钠溶液和5%葡萄糖溶液？葡萄糖溶液？0.9%氯化钠溶液：氯化钠溶液：0.9%10002/58.5=308mmol/L，即即308mOsm/L5%葡萄糖溶液葡萄糖溶液5%1000/180=278mmol/L，即，即278mOsm/L血浆正常的总渗透压范围是：血浆正常的总渗透压范围是：280320mOsm/L。46第46页，共66页，编辑于2022年，星期三“溶血现象溶血现象”(hemolysis)：低渗溶液导致低渗溶液导致“红细胞皱缩红细胞皱缩”(sliriver)：高渗溶液导致高渗溶液导致晶体渗透压：晶体渗透压：血浆中盐类和小分子有机物产生的渗透压，血浆中盐类和小分子有机物产生的渗透压，具有维持细胞内外水平衡的作用；具有维持细胞内外水平衡的作用；胶体渗透压：胶体渗透压：血浆中蛋白质等高分子有机物产生的渗透压，血浆中蛋白质等高分子有机物产生的渗透压，具有维持血容量和血管内外水以及盐类平衡的作用。具有维持血容量和血管内外水以及盐类平衡的作用。渗渗透压维持人体水和电解质的平衡。透压维持人体水和电解质的平衡。47第47页，共66页，编辑于2022年，星期三稀溶液依数性的总结稀溶液依数性的总结（1）稀溶液的依数性（）稀溶液的依数性（colligativeproperties）当难挥发性的非电解质溶解在溶剂中形成极稀溶液当难挥发性的非电解质溶解在溶剂中形成极稀溶液,它的蒸它的蒸气压降低、沸点升高、凝固点降低以及渗透压，与在一定量的溶气压降低、沸点升高、凝固点降低以及渗透压，与在一定量的溶剂或一定体积的溶液中所溶解的溶质的摩尔数成正比，而与溶质剂或一定体积的溶液中所溶解的溶质的摩尔数成正比，而与溶质的本质无关。的本质无关。（2）蒸气压降低、沸点升高和凝固点降低都是由蒸气压降低、沸点升高和凝固点降低都是由x剂剂或或m质质来决定来决定的，因此它们之间有联系，蒸气压下降是核心。正是由于蒸气压的下的，因此它们之间有联系，蒸气压下降是核心。正是由于蒸气压的下降，引起了沸点升高和凝固点降低。降，引起了沸点升高和凝固点降低。48第48页，共66页，编辑于2022年，星期三QuestionQuestion（1）小结稀溶液依数性的应用小结稀溶液依数性的应用.（2）为什么测定普通物质分子量常用冰点下降法而为什么测定普通物质分子量常用冰点下降法而不用沸点上升法，而测定生物大分子的分子量不用沸点上升法，而测定生物大分子的分子量却又常用渗透压法却又常用渗透压法.49第49页，共66页，编辑于2022年，星期三 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（dispersed phase），另一种物质称为分散介质（dispersing medium)。例如：云，牛奶，珍珠9-3胶体及其基本特性胶体及其基本特性9-31分散相与分散介质分散相与分散介质50第50页，共66页，编辑于2022年，星期三分类体系通常有三种分类方法：分类体系通常有三种分类方法：分子分散体系分子分散体系胶体分散体系胶体分散体系粗分散体系粗分散体系按分散相粒子的大小分类：按分散相粒子的大小分类：按分散相和介质的聚集状态分类：按分散相和介质的聚集状态分类：液溶胶液溶胶固溶胶固溶胶气溶胶气溶胶按胶体溶液的稳定性分类：按胶体溶液的稳定性分类：憎液溶胶憎液溶胶亲液溶胶亲液溶胶9-3-2分散体系分类分散体系分类51第51页，共66页，编辑于2022年，星期三a.分子分散体系分子分散体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，分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶，没有界面，是是均匀的单相均匀的单相，分子半径大小在，分子半径大小在10-9m以下以下。通常把这种体系称为。通常把这种体系称为真溶液，如真溶液，如CuSO4溶液。溶液。b.胶体分散体系胶体分散体系分散相粒子的半径在分散相粒子的半径在1nm100nm之间的体系。目测是均匀的，但之间的体系。目测是均匀的，但实际是多相不均匀体系。也有的将实际是多相不均匀体系。也有的将1nm1000nm之间的粒子归入胶之间的粒子归入胶体范畴。体范畴。c.粗分散体系粗分散体系当分散相粒子大于当分散相粒子大于1000nm,目测是混浊不均匀体系，放置后会目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层沉淀或分层(悬浊液、乳浊液悬浊液、乳浊液)，如黄河水。，如黄河水。(1)按分散相粒子的大小分类按分散相粒子的大小分类52第52页，共66页，编辑于2022年，星期三a.液溶胶液溶胶将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为不同状态时，则形成不同的液溶胶：相为不同状态时，则形成不同的液溶胶：A.液液-固溶胶：固溶胶：如油漆，如油漆，AgI溶胶溶胶.B.液液-液溶胶液溶胶:如牛奶，石油原油等乳状液如牛奶，石油原油等乳状液.C.液液-气溶胶：气溶胶：如泡沫如泡沫.(2)按分散相和介质聚集状态分类按分散相和介质聚集状态分类53第53页，共66页，编辑于2022年，星期三b.固溶胶固溶胶将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为不同状态时，则形成不同的固溶胶：不同状态时，则形成不同的固溶胶：A.固固-固溶胶：固溶胶：如有色玻璃，不完全互溶的合金如有色玻璃，不完全互溶的合金.B.固固-液溶胶：液溶胶：如珍珠，某些宝石如珍珠，某些宝石.C.固固-气溶胶：气溶胶：如泡沫塑料，沸石分子筛如泡沫塑料，沸石分子筛.54第54页，共66页，编辑于2022年，星期三c.气溶胶气溶胶将气体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相将气体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为固体或液体时，形成气为固体或液体时，形成气-固或气固或气-液溶胶，液溶胶，但没有但没有气气-气溶胶气溶胶，因为不同的气体混合后是单相均一体，因为不同的气体混合后是单相均一体系，不属于胶体范围系，不属于胶体范围.气气-固溶胶固溶胶如如烟烟，含尘的空气，含尘的空气.气气-液溶胶液溶胶如如雾雾，云，云.55第55页，共66页，编辑于2022年，星期三a.憎液溶胶憎液溶胶半径在半径在1nm100nm之间的难溶物固体粒子分散在液体之间的难溶物固体粒子分散在液体介质中介质中,有很大的相界面，易聚沉，有很大的相界面，易聚沉，是热力学上的不稳定体系。是热力学上的不稳定体系。一旦将介质蒸发掉，再加入介质就无法再形成溶胶，是一旦将介质蒸发掉，再加入介质就无法再形成溶胶，是一个不可逆体系，如氢氧化铁溶胶、碘化银溶胶等。这是胶一个不可逆体系，如氢氧化铁溶胶、碘化银溶胶等。这是胶体分散体系中主要研究的内容。体分散体系中主要研究的内容。（3）按胶体溶液的稳定性分类）按胶体溶液的稳定性分类形成憎液溶胶的形成憎液溶胶的必要条件必要条件是：是：分散相的溶解度要小；分散相的溶解度要小；还必须有稳定剂存在，否则胶粒易聚结而聚沉。还必须有稳定剂存在，否则胶粒易聚结而聚沉。56第56页，共66页，编辑于2022年，星期三b.亲液溶胶亲液溶胶半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在合半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在合适的溶剂中，一旦将溶剂蒸发，大分子化合物凝适的溶剂中，一旦将溶剂蒸发，大分子化合物凝聚，再加入溶剂，又可形成溶胶，聚，再加入溶剂，又可形成溶胶，亲液溶胶是热亲液溶胶是热力学上稳定、可逆的体系。力学上稳定、可逆的体系。57第57页，共66页，编辑于2022年，星期三（1）特有的分散程度）特有的分散程度粒子的大小在粒子的大小在10-910-7m之间，因而扩散较慢，不能透之间，因而扩散较慢，不能透过半透膜，渗透压低但有较强的动力稳定性过半透膜，渗透压低但有较强的动力稳定性和乳光现象。和乳光现象。（2）多相不均匀性）多相不均匀性具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成，结构具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成，结构复杂，有的保持了该难溶盐的原有晶体结构，而且粒子大小复杂，有的保持了该难溶盐的原有晶体结构，而且粒子大小不一，与介质之间有明显的相界面，比表面很大。不一，与介质之间有明显的相界面，比表面很大。（3）热力学不稳定性）热力学不稳定性因为粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不稳因为粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不稳定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自动定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自动聚结成大粒子。聚结成大粒子。9-3-3憎液溶胶的特性憎液溶胶的特性*58第58页，共66页，编辑于2022年，星期三 胶核吸附离子是有选择性的，首先吸附与胶核中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。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。浆等都是负溶胶。9-3-4胶粒的结构胶粒的结构59第59页，共66页，编辑于2022年，星期三胶粒的结构比较复杂，先有一定量的难溶物分子聚胶粒的结构比较复杂