第二章溶液的濃度

1、12一、分散系的概念一、分散系的概念 分散系分散系：一種或多種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所構(gòu)成的：一種或多種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所構(gòu)成的體系稱為分散系。體系稱為分散系。分散質(zhì)分散質(zhì)：被分散的物質(zhì)稱為分散質(zhì)或：被分散的物質(zhì)稱為分散質(zhì)或分散相分散相。分散介質(zhì)分散介質(zhì)：包含分散質(zhì)的物質(zhì)稱為分散介質(zhì)或：包含分散質(zhì)的物質(zhì)稱為分散介質(zhì)或分散劑分散劑。例：分散系：例：分散系： NaCl水溶液水溶液 泥漿泥漿 牛奶牛奶 分散質(zhì)：分散質(zhì)： NaCl 泥土泥土 奶油奶油 分散介質(zhì)：分散介質(zhì)： 水水 水水 水水 2-1 2-1 分散系分散系3二、分散系的分類：二、分散系的分類：、按聚集狀態(tài)分、按聚集狀態(tài)分液液液液固固

2、固固氣氣氣氣分散質(zhì)分散質(zhì)分散劑分散劑九種分散系九種分散系分散質(zhì)分散質(zhì) 分散劑分散劑 實例實例 氣氣 氣氣 液液 氣氣 固固 氣氣 氣氣 液液 液液 液液 固固 液液 氣氣 固固 液液 固固 固固 固固空氣空氣云云/ /霧霧灰塵灰塵泡沫泡沫酒酒泥水泥水海綿海綿珍珠珍珠合金合金4二、分散系的分類：二、分散系的分類：、按分散質(zhì)粒子的大小分、按分散質(zhì)粒子的大小分 1 nm 100 nm 100 nm 粗分散系（懸濁液、乳狀液）粗分散系（懸濁液、乳狀液）5三、膠體溶液三、膠體溶液 氣溶膠：氣溶膠：煙塵、霧；煙塵、霧； 液溶膠（水溶膠）：液溶膠（水溶膠）：血液、淀粉膠體、血液、淀粉膠體、涂料；涂料； 固溶

3、膠：固溶膠：有色玻璃、煙水晶。有色玻璃、煙水晶。分散質(zhì)微粒的直徑大小在分散質(zhì)微粒的直徑大小在10-9m10-7m (1nm-100nm)之間的分散系之間的分散系.6三、膠體溶液三、膠體溶液（一）丁達(dá)爾現(xiàn)象（一）丁達(dá)爾現(xiàn)象uSO4溶液溶液 Fe(OH)3膠體膠體丁達(dá)爾效應(yīng)：丁達(dá)爾效應(yīng)：光束通過膠體時出現(xiàn)一條光亮的通路的光束通過膠體時出現(xiàn)一條光亮的通路的 現(xiàn)象?，F(xiàn)象。對光散射作用對光散射作用（用來鑒別溶液和膠體的物理方法）（用來鑒別溶液和膠體的物理方法）7（一）丁達(dá)爾現(xiàn)象在現(xiàn)實中的應(yīng)用（一）丁達(dá)爾現(xiàn)象在現(xiàn)實中的應(yīng)用8（一）自然界的丁達(dá)爾現(xiàn)象（一）自然界的丁達(dá)爾現(xiàn)象9（一）自然界的丁達(dá)爾現(xiàn)象（一）自

4、然界的丁達(dá)爾現(xiàn)象10布朗運(yùn)動：在超顯微鏡下觀察溶膠時，可以見到膠體粒子的閃光不斷上下往來，做不規(guī)則運(yùn)動，這種運(yùn)動叫做布朗運(yùn)動。特點：膠體粒子越小，布朗運(yùn)動越顯著 溫度越高，布朗運(yùn)動越劇烈。原因：周圍分散劑分子不斷從各個方向撞擊這些溶膠粒子，而在每一瞬間膠粒收到的撞擊力在各個方向上是不同的，因而膠粒處于不斷的無秩序的運(yùn)動狀態(tài)。三、膠體溶液三、膠體溶液（二）布朗運(yùn)動（二）布朗運(yùn)動11 吸附作用是指各種氣體、蒸氣以及溶液里的溶質(zhì)被吸著在固體或液體物質(zhì)表面上的作用。分為物理吸附和化學(xué)吸附。 物理吸附是以分子間作用力相吸引的。 物質(zhì)的表面積越大，吸附能力越強(qiáng)，例如活性炭、硅藻土、硅膠等。 膠體粒子直徑在

5、1nm-100nm之間，表面積巨大，因此膠體具有強(qiáng)大的吸附力。 吸附現(xiàn)象是膠體的特性之一。 三、膠體溶液三、膠體溶液（三）吸附作用（三）吸附作用12電泳現(xiàn)象：膠粒在外加電場作用下，能在分散劑里向陽極或陰極作定向移動，這種現(xiàn)象叫電泳。 三、膠體溶液三、膠體溶液（四）電泳現(xiàn)象（四）電泳現(xiàn)象醫(yī)學(xué)上：醫(yī)學(xué)上：常用于常用于分離血分離血清或血漿成分清或血漿成分，以及尿，以及尿液和脊髓液中的蛋白質(zhì)。液和脊髓液中的蛋白質(zhì)。通過分析研究人體的生通過分析研究人體的生理和病理變化，幫助診理和病理變化，幫助診斷。斷。131、膠體的聚沉這種使膠粒聚集成較大的顆粒而沉降的過程叫做聚沉。 （1）加入電解質(zhì)溶液，使溶膠聚沉；

6、（2）加入帶異號電荷的另一種溶膠，使溶膠聚沉；（3）加熱使溶膠聚沉。三、膠體溶液三、膠體溶液（五）膠體的聚沉與保護(hù)（五）膠體的聚沉與保護(hù)142、膠體的保護(hù)在一定量的溶膠中加入足夠量的大分子化合物溶液，可使溶膠的穩(wěn)定性增高，當(dāng)受到外界因素作用時（如電解質(zhì)的作用），不易發(fā)生聚沉，這種現(xiàn)象叫做保護(hù)作用。例如：血液中的蛋白質(zhì)對微溶性的無機(jī)鹽類溶膠（碳酸鈣、磷酸鈣等）起了保護(hù)作用。三、膠體溶液三、膠體溶液（五）膠體的聚沉與保護(hù)（五）膠體的聚沉與保護(hù)15 分散質(zhì)粒子大小小于1nm的分散系叫做真溶液，簡稱溶液。是一種物質(zhì)以分散或離子狀態(tài)均勻地分散在另一種物質(zhì)中所得到的均勻、透明、穩(wěn)定的體系。 被溶解的物質(zhì)叫

7、做溶質(zhì)。 能溶解糖和鹽的水及溶解碘的酒精叫溶劑 溶劑是水的溶液叫水溶液。四、真溶液四、真溶液162-2 2-2 溶液濃度的表示方法溶液濃度的表示方法溶液：定義？溶液：定義？ 廣義地說，兩種或兩種以上的物質(zhì)均勻混廣義地說，兩種或兩種以上的物質(zhì)均勻混合而且彼此呈現(xiàn)分子（或離子）狀態(tài)分布者均合而且彼此呈現(xiàn)分子（或離子）狀態(tài)分布者均稱為稱為溶液溶液。溶溶 液液氣態(tài)溶液：（空氣）氣態(tài)溶液：（空氣）液態(tài)溶液：（酸、堿）液態(tài)溶液：（酸、堿）固態(tài)溶液：（合金）固態(tài)溶液：（合金）溶質(zhì)溶質(zhì)溶劑溶劑17一、物質(zhì)的量濃度一、物質(zhì)的量濃度 定義：一升溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量稱為物定義：一升溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量稱為物

8、質(zhì)的量濃度，用符號表示，單位是質(zhì)的量濃度，用符號表示，單位是mol/Lmol/LC = nC = n( (溶質(zhì)溶質(zhì)) )V V ( (升升) )例：配制例：配制0.10mol/L0.10mol/L的的NaNa2 2COCO3 3溶液溶液500ml500ml，應(yīng)取，應(yīng)取Na2CO3多少克？多少克？濃度：濃度：溶液的濃度是指一定量（質(zhì)量或體積）溶液或溶液的濃度是指一定量（質(zhì)量或體積）溶液或溶劑中，所含溶質(zhì)的量（質(zhì)量或體積）。溶劑中，所含溶質(zhì)的量（質(zhì)量或體積）。臨床上：給病人服用的藥都要求有一定的濃度。18二、其他常用溶液濃度的表示方法二、其他常用溶液濃度的表示方法 1 1、質(zhì)量摩爾濃度、質(zhì)量摩爾濃

9、度 定義：指定義：指1 kg 1 kg 溶劑溶劑中所含中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量溶質(zhì)的物質(zhì)的量表示表示為質(zhì)量摩爾濃度，符號為質(zhì)量摩爾濃度，符號b b ，單位為：，單位為：mol/kgmol/kg例：例：250250克溶液中含有克溶液中含有4040克克NaClNaCl，計算此溶液，計算此溶液的質(zhì)量摩爾濃度。的質(zhì)量摩爾濃度。解：解： 水的質(zhì)量水的質(zhì)量250-40 = 210250-40 = 210（克）（克） m = 40m = 401000/(58.51000/(58.5210)= 3.26 mol/kg210)= 3.26 mol/kgb = nb = n( (溶質(zhì)溶質(zhì)) )m m( (溶劑溶劑)

10、)（kgkg）19二、其他常用溶液濃度的表示方法二、其他常用溶液濃度的表示方法 2、質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)：溶質(zhì)：溶質(zhì)B B的質(zhì)量的質(zhì)量m mB B與溶液的質(zhì)量與溶液的質(zhì)量m m之之比，稱為溶質(zhì)比，稱為溶質(zhì)B B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，符號的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，符號B B 溶質(zhì)的質(zhì)量（克）溶質(zhì)的質(zhì)量（克）B = = 100% 100% 溶液的質(zhì)量（克）溶液的質(zhì)量（克） 3、濃度之間的換算、濃度之間的換算（1）物質(zhì)的量物質(zhì)的量濃度與濃度與質(zhì)量摩爾質(zhì)量摩爾濃度的換算：濃度的換算： 互相換算互相換算必須得知溶液的密度必須得知溶液的密度； 對于對于很稀的水溶液很稀的水溶液，可近似認(rèn)為物質(zhì)的量濃，可近似認(rèn)為物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量摩爾度

11、與質(zhì)量摩爾濃度相等濃度相等。203、濃度之間的換算、濃度之間的換算 例題：在例題：在100ml水中，溶解水中，溶解17.1g蔗糖（蔗糖（C12H22O11）溶液的密度為溶液的密度為1.06g/ml。已知水的密度為。已知水的密度為1g/ml，求蔗糖的質(zhì)量摩爾濃度、物質(zhì)的量濃度。求蔗糖的質(zhì)量摩爾濃度、物質(zhì)的量濃度。（2）物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算）物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算 1000dBCB = = M M 例題：求密度為例題：求密度為1.84g/ml，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.96的濃硫的濃硫酸的物質(zhì)的量濃度。酸的物質(zhì)的量濃度。21三、溶液的配置三、溶液的配置 1 1、一定濃度溶液的配置、一

12、定濃度溶液的配置（1）用一定體積的溶液中所含溶質(zhì)的量來表示濃度，如物質(zhì)的量。 特點：溶質(zhì)和溶劑混合，體積沒有加和性（2）用一定質(zhì)量的溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量來表示溶液濃度，如質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 特點：質(zhì)量有加和性，通過質(zhì)量和密度求體積2 2、溶液的稀釋、溶液的稀釋在溶液中加入溶劑后，溶液的體積增大而濃度變小的過程，叫做稀釋。22 稀釋定律：稀釋定律： C C1 1V V1 1 = C = C2 2V V2 2 解：解： C C1 1V V1 1 = C = C2 2V V2 2 17.9 17.95 = C5 = C2 2500500 C C2 2 = 17.9 = 17.95 /500 = 0.179

13、mol/L5 /500 = 0.179 mol/L例：取上述濃硫酸例：取上述濃硫酸mlml稀釋至稀釋至500ml500ml，該稀硫酸，該稀硫酸（H H2 2SOSO4 4) ) 溶液的濃度是多少？溶液的濃度是多少？23作 業(yè)第二章溶液的濃度習(xí)題第二章溶液的濃度習(xí)題1 1、2 2、4 4、6 6、7 7、8 824 與溶質(zhì)本性有關(guān)，如酸堿性、導(dǎo)電性、顏色。與溶質(zhì)本性有關(guān)，如酸堿性、導(dǎo)電性、顏色。 溶液的性質(zhì)溶液的性質(zhì) 與溶質(zhì)本性無關(guān)，只與溶質(zhì)的數(shù)量有關(guān)。與溶質(zhì)本性無關(guān)，只與溶質(zhì)的數(shù)量有關(guān)。 溶液的這種只與溶質(zhì)溶液的這種只與溶質(zhì)質(zhì)點的數(shù)量質(zhì)點的數(shù)量有關(guān)而與溶質(zhì)本性無關(guān)有關(guān)而與溶質(zhì)本性無關(guān)的性質(zhì)稱為

14、的性質(zhì)稱為溶液的依數(shù)性溶液的依數(shù)性，又稱為，又稱為溶液的通性溶液的通性。 依數(shù)性是指：依數(shù)性是指：溶液的蒸氣壓下降溶液的蒸氣壓下降 溶液的沸點上升溶液的沸點上升溶液的凝固點下降溶液的凝固點下降 溶液具有滲透壓溶液具有滲透壓第三章第三章 非電解質(zhì)的依數(shù)性非電解質(zhì)的依數(shù)性質(zhì)點：溶液中實際存在的分子、質(zhì)點：溶液中實際存在的分子、離子等。離子等。25 一、溶液的蒸氣壓下降一、溶液的蒸氣壓下降 蒸發(fā)蒸發(fā) H H2 2O O(l)(l) = = H H2 2O O(g)(g) 凝聚凝聚 純純 水水 的的 蒸蒸 氣氣 壓壓初始：初始： V V蒸發(fā)蒸發(fā) V V凝聚凝聚平衡：平衡： V V蒸發(fā)蒸發(fā) = V= V

15、凝聚凝聚26飽和蒸氣壓飽和蒸氣壓：在：在一定的溫度一定的溫度下，當(dāng)蒸發(fā)的速度等下，當(dāng)蒸發(fā)的速度等于凝聚的速度，液態(tài)水與它的蒸氣處于于凝聚的速度，液態(tài)水與它的蒸氣處于動態(tài)平衡動態(tài)平衡，這時的蒸氣壓稱為水在此溫度下的飽和蒸氣壓，這時的蒸氣壓稱為水在此溫度下的飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。用符號簡稱蒸氣壓。用符號 P P 表示表示 溫度升高，蒸氣壓增大。溫度升高，蒸氣壓增大。 蒸氣壓蒸氣壓的大小的大小 分子間作用力越大，蒸氣壓越小。分子間作用力越大，蒸氣壓越小。在純?nèi)軇┲屑尤腚y揮發(fā)的物質(zhì)以后，在純?nèi)軇┲屑尤腚y揮發(fā)的物質(zhì)以后，達(dá)平衡后達(dá)平衡后,P,P溶液溶液總是總是小于同小于同 T T 下的下的P P純?nèi)軇?/p>

16、純?nèi)軇?，即溶液的，即溶液的蒸氣壓下降。蒸氣壓下降。27P=PP=P純純-P-P液液蒸汽壓下降的原因：蒸汽壓下降的原因：純?nèi)軇┘內(nèi)軇┱ＵＨ芤喝芤荷偕?8 拉烏爾定律：拉烏爾定律： 在一定的溫度下，在一定的溫度下，難揮發(fā)難揮發(fā)的的非電解質(zhì)非電解質(zhì)稀溶液稀溶液的蒸氣壓的蒸氣壓下降與溶質(zhì)下降與溶質(zhì)B B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)( (物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)）成正比。物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)）成正比。 P P ：溶液的蒸氣壓：溶液的蒸氣壓 P P：純?nèi)軇┑恼魵鈮海杭內(nèi)軇┑恼魵鈮簄 nA A ：溶劑的物質(zhì)的量：溶劑的物質(zhì)的量 n nB B ：溶質(zhì)的物質(zhì)的量：溶質(zhì)的物質(zhì)的量 n nB B P = PP = P P P

17、 X XB B n nA A + n + nB BP P液液P 100 P 100 P溶溶 = 101.3kPa = P= 101.3kPa = P外外 實驗證明：實驗證明：液體的沸點總是高于純?nèi)軇┑姆悬c。液體的沸點總是高于純?nèi)軇┑姆悬c。33根本原因：根本原因：蒸汽壓下降蒸汽壓下降 P P液液P V V糖水糖水?dāng)U散方向：擴(kuò)散方向： 純水純水 糖水糖水半透膜半透膜液面上升液面上升液面下降液面下降純水純水糖水糖水?dāng)U散過程放大如后圖擴(kuò)散過程放大如后圖40H2O糖分子糖分子V V純水純水快，快， 多多少少 V V糖水糖水慢慢41滲透滲透：溶劑分子通過半透膜自動單向擴(kuò)散的過程稱為滲透。：溶劑分子通過半透

18、膜自動單向擴(kuò)散的過程稱為滲透。 當(dāng)當(dāng) V V純水純水 = V= V糖水糖水 ( (速度）速度） 滲透停止。滲透停止。糖水溶液增高的這部分水的靜壓力就是糖水溶液的糖水溶液增高的這部分水的靜壓力就是糖水溶液的滲透壓滲透壓。滲透壓滲透壓：在一定的溫度下，恰能阻止?jié)B透發(fā)生所需施加的：在一定的溫度下，恰能阻止?jié)B透發(fā)生所需施加的 外壓力，稱為該溶液的滲透壓。用符號外壓力，稱為該溶液的滲透壓。用符號表示。表示。純水純水糖水糖水 h純水純水糖水糖水42高滲溶液高滲溶液低滲溶液低滲溶液等滲溶液等滲溶液滲透現(xiàn)象在動植物的生命過程中有著重要的作用，滲透現(xiàn)象在動植物的生命過程中有著重要的作用，例：例： 1、醫(yī)學(xué)上輸液

19、必需輸?shù)葷B溶液。醫(yī)學(xué)上輸液必需輸?shù)葷B溶液。 2、動物體內(nèi)水份的輸送。動物體內(nèi)水份的輸送。 3、植物從土壤中吸收水份和營養(yǎng)。植物從土壤中吸收水份和營養(yǎng)。4 4、求算溶質(zhì)的分子量。、求算溶質(zhì)的分子量。滲透作用產(chǎn)生的滲透作用產(chǎn)生的條件條件：一、是有半透膜存在；一、是有半透膜存在；二、是膜兩側(cè)溶液的濃度不相等二、是膜兩側(cè)溶液的濃度不相等。43實驗證明：實驗證明：1 1、同一溫度下，溶液的滲透壓與濃度成正比。、同一溫度下，溶液的滲透壓與濃度成正比。2 2、相同濃度時，滲透壓與熱力學(xué)溫度成正比。、相同濃度時，滲透壓與熱力學(xué)溫度成正比。計算公式計算公式： = CRT b = CRT b(B)(B)RT RT

20、 （溶液很稀時，物質(zhì)的量濃度約等于質(zhì)量摩爾濃度。即（溶液很稀時，物質(zhì)的量濃度約等于質(zhì)量摩爾濃度。即cbcb） C C：物質(zhì)的量濃度：物質(zhì)的量濃度 R R：氣體常數(shù)：氣體常數(shù) 8.314 kPa8.314 kPa .L .mol .L .mol-1-1.K.K-1-1 T T：熱力學(xué)溫度（絕對溫度）：熱力學(xué)溫度（絕對溫度）)(pTTbfBbKKKRTbf=44例例 人體血的滲透壓為人體血的滲透壓為709.275kPa, 709.275kPa, 人體溫度為人體溫度為3737。試計算給人體輸液時所用葡萄糖溶液的試計算給人體輸液時所用葡萄糖溶液的A AW W是多少？是多少？（設(shè)葡萄糖溶液密度是（設(shè)葡萄

21、糖溶液密度是1.01g.ml1.01g.ml-1-1；葡萄糖的分子摩爾質(zhì)；葡萄糖的分子摩爾質(zhì)量量M M為為180g.mol180g.mol-1-1）。）。解：解： = CRT = CRT C = /RT C = /RT C = 709.275/8.314C = 709.275/8.314(273.15+37) = 0.28 mol.L(273.15+37) = 0.28 mol.L-1-1 A AW W=C=CM/1000M/1000=(0.28=(0.28180/1000180/10001.01)1.01)100%100% = 5.0%= 5.0%45 鹽水鹽水 淡水淡水P P 反滲透法凈化

22、水反滲透法凈化水46例、海水在例、海水在298K時的滲透壓為時的滲透壓為1479kpa，采用，采用反滲透法制取純水，試確定用反滲透法制取純水，試確定用1000cm3的海水通的海水通過只能使水透過的半透膜，提取過只能使水透過的半透膜，提取100cm3的純水，的純水，所需要的最小外加壓力是多少所需要的最小外加壓力是多少? 解：解： 隨著反滲透的進(jìn)行，海水中鹽的濃度增大，隨著反滲透的進(jìn)行，海水中鹽的濃度增大，當(dāng)?shù)玫疆?dāng)?shù)玫?00cm3純水時，最終海水的滲透壓純水時，最終海水的滲透壓2和初和初始海水的滲透壓始海水的滲透壓1的比值為的比值為 121212CCRTCRTC=1212CC=47C1 = nmo

23、l1000cm3C2 nmol (1000 - -100)cm3 910900100012=CCkPa164391014792= 因為滲透前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量未減少，因為滲透前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量未減少，48五、稀溶液的通性的應(yīng)用五、稀溶液的通性的應(yīng)用 1、測定物質(zhì)的分子摩爾質(zhì)量。測定物質(zhì)的分子摩爾質(zhì)量。例：溶解例：溶解2.762.76克甘油于克甘油于200200克水中，測得其凝克水中，測得其凝固點為固點為-0.279-0.279試求甘油的摩爾質(zhì)量。試求甘油的摩爾質(zhì)量。解：設(shè)甘油的摩爾質(zhì)量為解：設(shè)甘油的摩爾質(zhì)量為 M,M,則：則： n = 2.76n = 2.761000/200M = 13.8/M

24、1000/200M = 13.8/M t tf f = t = tf f t tf f = K= Kf fn n 0.279 = 1.86 0.279 = 1.8613.8/M13.8/M M = 92 (g.mol M = 92 (g.mol-1-1) )49例：例：10.310.3克某非電解質(zhì)溶解在克某非電解質(zhì)溶解在140140克水中，使水克水中，使水的沸點升為的沸點升為101.3,101.3,計算該非電解質(zhì)的分子量。計算該非電解質(zhì)的分子量。解：設(shè)該非電解質(zhì)的摩爾質(zhì)量為解：設(shè)該非電解質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M M， 已知已知 t tb b = 101.3 100 = 1.3 = 101.3 100 = 1.3 查查 K Kb b = 0.52 = 0.52 根據(jù)根據(jù) t tb b = K = Kb bn n 1.3 = 0.52 1.3 = 0.5210.310.31000/140M1000/140M M = 29.2 (g.mol M = 29.2 (g.mol-1-1) ) 該非電解質(zhì)的分子量為該非電解質(zhì)的分子量為29.229.2。50解：解：(1) = CRT (1) = CRT C =/RT = 0.366/8.314 C =/RT = 0.366/8.3142