溶液和胶体（更新）课件.ppt

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1、二二 溶液和胶体溶液和胶体 2.2 胶胶 体体2.1 溶溶 液液返回首页返回首页2.1 溶溶 液液溶液的表示方法难挥发非电解质稀溶 液的依数性返回溶液的定义n溶液是两种或两种以上的物质所形成的混合物，这些物质在分子层次上是均匀的，即分散程度达到分子水平。返回溶剂与溶质溶质和溶剂是相对的：溶质和溶剂是相对的：溶质：溶质：溶剂：溶剂：气、固体气、固体液液少量液体少量液体大量液体大量液体其它溶液其它溶液水水（水溶液）（水溶液）其它物质其它物质酒精、液氨酒精、液氨汽油（非水汽油（非水溶液）溶液）物质在溶解过程中伴随着物质在溶解过程中伴随着能量的变化和体积的变化。能量的变化和体积的变化。2.1.2 溶液

2、的表示方法溶液的表示方法v物质的量浓度CBv质量摩尔浓度bBv摩尔分数xBv摩尔比rBv质量浓度 B返回溶液浓度表示法1.溶质B的浓度或溶质B的物质的量浓度CBdefCBCB定义为溶质B的物质的量除以混合物的体积 如：0.1molL-1返回溶液浓度表示法2.溶质B的质量摩尔浓度bB(mB)defbBbB定义为溶质B的物质的量除以溶剂的质量 如：0.1molkg-1返回溶液浓度表示法3.溶质B的摩尔分数xB(yB)defxBxB定义为溶质B的物质的量除以混合物物质的量。返回溶液浓度表示法4.溶质B的摩尔比rBdefrBrB定义为溶质B的物质的量与溶剂的物质的量之比。返回溶液浓度表示法def返回5

3、.溶质B的质量浓度 定义为溶质B的质量除以混合物的体积。如：0.1kgm-3、0.01kgL-12.1.3难挥发非电解质稀溶液的依数性难挥发非电解质稀溶液的依数性n稀溶液的依数性蒸汽压下降蒸汽压下降沸点上升沸点上升凝固点降低凝固点降低渗透压渗透压返回蒸汽压下降蒸汽压下降钟罩纯水 糖水 如果同时把纯水和糖水放入钟罩内,则:糖水V增大,纯水V减小。蒸汽压下降i分析原因：难挥发的糖分子占据溶液的部分表面，减少了单位时间内从溶液中逸出的溶剂分子数目。（前者总是低于后者）（前者总是低于后者）蒸汽压下降n纯溶剂的蒸气压与溶液蒸气压的差叫溶液蒸气压下降。此式表示：此式表示：在一定温度下，在一定温度下，难挥发

4、的非电解质的稀溶液难挥发的非电解质的稀溶液的蒸气压下降值与溶液中溶质的摩尔分数成正比。的蒸气压下降值与溶液中溶质的摩尔分数成正比。由上式可得出：(bB 表示质量摩尔浓度)例题298K时，PH2O=3167.73Pa,在100g水中溶解3.3g尿素，求P溶液=？（尿素CO（NH2）2的分子量为60）解：利用此关系式也可求溶质或溶剂的分子量。返回沸点升高沸点升高n溶液的蒸气压等于外界压力外界压力时的温度称为该溶液的沸点。固 态纯 溶剂纯溶剂溶液稀溶液的凝固点下降和沸点升高的示意图例题64.8g的蔗糖(C12H22O11,M=342)溶于1000g水中,求该溶液的沸点Tb。Tb（H2O）=373.0

5、K(100)解：经查表得 Kb=0.52 (Kb是与溶剂有关的值）用此关系式也可以求MB的分子量。返回凝固点降低n溶液的凝固点是指固态纯溶剂和液态溶液平衡时的温度。固 态纯 溶剂纯溶剂溶液稀溶液的凝固点下降和沸点升高的示意图Kf为溶剂的凝固点降低常数bB为溶质的质量摩尔浓度例题1n将2.76g甘油溶于200g水中，计算溶液的凝固点约为多少？(甘油分子量为92，水的凝固点为273.00K)解：查Kf（水）=1.86答：该溶液的凝固点为272.721K。例题2 将8.40g的二苯甲酮溶于16.2g醋酸中，其凝固点为278.5K,求二苯甲酮的分子量M。Tf醋酸=289.6K,查表Kf(醋酸）=3.9

6、0解：返回应用：作冷却剂、求分子量。渗透压渗透压示意图半透膜半透膜渗透渗透渗渗透透压压阻阻止止渗渗透透作作用用所所施施加加与与溶溶液液的的最小外压。最小外压。渗透压对非电解质的稀溶液来说，渗透压的大小可表示为：在溶液浓度很稀时：CMbB故在一定温度下，稀溶液的渗透压可看作近似地与溶液的质量摩尔浓度bB成正比。应用：求高聚物的分子量或稀溶液的渗透压应用：求高聚物的分子量或稀溶液的渗透压 测得人体血液的冰点降低值测得人体血液的冰点降低值 Tf=0.56，求在体温求在体温 37 时的渗透压时的渗透压.Example Example 1 1Example Example 2 2将将1.000g血红素溶

7、于适量水中，配成血红素溶于适量水中，配成100.0ml溶溶液，液，293K时测得该溶液的渗透压为时测得该溶液的渗透压为0.3666kPa.求血红素的分子量。求血红素的分子量。，因为溶液很稀，可设它的密度和水的，因为溶液很稀，可设它的密度和水的1 g mol-1相同相同.补充补充:电解质溶液的依数性电解质溶液的依数性现象：0.02mol/LNaCl溶液25的渗透压。测得值：86.1Kpa计算值：99.1Kpa活度：溶液中起作用的假定有效浓度。=*c (为活度系数）例题例题1：下列溶液凝固点的高低顺序：下列溶液凝固点的高低顺序：0.1mol0.1mol.kgkg-1-1糖的水溶液糖的水溶液;0.1

8、mol0.1mol.kgkg-1-1醋酸的水溶液；醋酸的水溶液；0.1mol0.1mol.kgkg-1-1氯化钠的水溶液；氯化钠的水溶液；解：溶液的凝固点决定于：溶剂（解：溶液的凝固点决定于：溶剂（K Kf f）和粒子和粒子 （分子或离子）浓度。（分子或离子）浓度。糖为非电解质，不解离；醋酸为弱电解质，部分解离；糖为非电解质，不解离；醋酸为弱电解质，部分解离；氯化钠为强电解质，氯化钠为强电解质，100%100%解离。解离。各溶液中实际粒子浓度各溶液中实际粒子浓度b bNaClNaCl b bHACHAC b b糖糖 ，b bB B越大，越大，T Tfpfp越低。越低。因此因此,凝固点由高到低的

9、顺序是凝固点由高到低的顺序是(1)(1)(2)(2)(3)(3)本节小结 四者均与bB有关，且只与溶液中粒子数有关，与溶质的本质无关依数性依数性。这是难挥发难挥发、非电解质稀溶液的性质。溶胶的制备胶体的性质双电层和电动电势溶胶离子的结构溶胶的稳定性和聚沉现象胶体分散系统胶体分散系统胶体分散系统胶体分散系统溶胶的制备1.分散法 研磨法 超声波法 胶溶法 电弧法2.凝聚法物理凝聚法化学凝聚法 返回 胶体的性质q溶胶的动力性质 布朗运动 q溶液的光学性质 丁铎尔效应 q溶胶的电学性质电泳返回溶胶的动力性质q布朗运动布朗运动n在超显微镜下，可以看到胶体微粒处于 不停顿的无规则运动状态，这种运动称为溶胶

10、粒子的布朗运动。原因原因：由于周围分散剂的分子不均匀的撞击胶体离子，使其不断改变方向、改变速度作无规则运动。返回溶液的光学性质q丁铎尔效应丁铎尔效应n一束会聚的强光一束会聚的强光胶体胶体垂直方向看到一条发亮的垂直方向看到一条发亮的光柱，光柱，这是由于胶体离子对光的散射而形成的。这是由于胶体离子对光的散射而形成的。产生原因：光线照射到物体表面时，可能产生两种情况：（1）颗粒的直径远远大于入射光的波长，此时入射光被完全反射，不出现丁铎尔效应；（2）物质的颗粒直径比入射波长小的话，则发生光的散射作用而出现丁铎尔现象。因为溶胶的粒子直径在1一100nm，而一般可见光的波长范围在400一760nm，所以

11、可见光通过溶胶时便产生明显的散射作用。返回溶胶的电学性质q电泳、电渗电泳、电渗1.电泳：在溶胶中插入两个电极，通入直流电，可以看到胶粒发生定向运动 向阴极或阳极移动。这种胶体离子在外电场作用下发生定向移动的现象叫做电泳。2.电渗：溶胶在电场作用下，使固体胶粒不动而使液体介质在电场中发生定向移动现象。溶胶的电学性质溶胶粒子带电的主要原因：（1）吸附作用：氢氧化铁溶胶，该溶胶是FeCl3 溶液在沸水中水解而制成的。在整个水解过程中，有大量的FeO+存在，由于e(OH)3 对FeO+的吸附因而溶胶带正电。（2）电离作用：硅胶粒子带电就是因为H2SiO3 电离形成HSiO3-或SiO32-，并附着在表

12、面而带 负电。H2SiO3HsiO3-+H+SiO32-+2H+返回溶胶离子的结构胶团 胶粒和被吸附的离子以及能在电场中被带着一起移动的紧密层，三者合在一起称为胶粒。胶粒和扩散层合在一起就构成胶团。胶团结构返回胶核 电位离子 反离子 反离子吸附层扩散层胶粒胶团溶胶的稳定性和聚沉现象 溶胶的稳定性 溶胶的聚沉 溶胶的稳定性动力学稳定性动力学稳定性：指在重力场作用下，分散质粒子不会：指在重力场作用下，分散质粒子不会从分散剂中沉降而分离出来的性质。布朗运动从分散剂中沉降而分离出来的性质。布朗运动聚聚结结稳稳定定性性：指指溶溶胶胶在在放放置置过过程程中中，不不发发生生分分散散质质粒粒子子的相互聚结。胶粒带电，溶剂化膜。的相互聚结。胶粒带电，溶剂化膜。返回溶胶的聚沉聚沉：使胶粒聚集成较大的颗粒而沉降的过程称聚沉。n聚沉能力主要取决于与胶体离子带相反电荷的离子的电荷数，其越大，聚沉能力越强。n电荷相同时，半径越大，聚沉能力越大。返回v聚沉方法聚沉方法：1.加入少量电解质。反离子价态的影响价态相同的离子聚沉能力也有所不同。2.两种带相反电荷的的胶体溶液，以适当的比例互相混合，可以互相聚沉。溶胶带相反电荷的离子的价态愈高，聚沉能力愈大。3.加热。返回首页返回首页