分散體系課件

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Inorganic&Analytical

Chemistry無機及分析化學1Inorganic&Analytical無機及2第一章分散體系

DispersedSystem溶液膠體solutionscolloid2第一章分散體系DispersedSystem溶液膠31、了解分散體系的分類；本章學習要求3、掌握稀溶液的依數(shù)性及其計算；2、掌握溶液濃度的定義及其相互換算；31、了解分散體系的分類；本章學習要求3、掌握稀溶液的依數(shù)性4

分散質(zhì)（相）（dispersionphase)被分散的物質(zhì)分散劑（分散介質(zhì)dispersedmedium）起分散作用的物質(zhì)

1.1

分散系分類分散體系（分散系）：一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)之中所形成的體系。4分散質(zhì)（相）（dispersionphase)被分散的5例如：云，牛奶，珍珠相

在體系內(nèi)部物理性質(zhì)和化學性質(zhì)完全均勻的部分稱為相。5例如：云，牛奶，珍珠相在體系內(nèi)部物理性質(zhì)和化學性61)按物質(zhì)的聚集狀態(tài)分類：分散質(zhì)分散劑實例gg

空氣、lg

云、霧sg

煙、塵gl

汽水、泡沫ll

牛奶、豆?jié){sl

泥漿、溶液gs

泡沫塑料、饅頭ls

珍珠、肉凍ss

合金、有色玻璃分散系的分類61)按物質(zhì)的聚集狀態(tài)分類：分散質(zhì)分散劑實例72)按分散質(zhì)粒子直徑大小分類：分散系直徑/nm實例特征相系溶液＜1蔗糖水食鹽水

最穩(wěn)定,不沉降、能透過濾紙和半透膜單相膠體1-100AgI溶膠血液（高分子溶液）微渾濁半透明或不渾濁透明,有Tyndal爾現(xiàn)象多相單相粗＞100牛奶泥漿不透明、不穩(wěn)定不透過濾紙

多相72)按分散質(zhì)粒子直徑大小分類：分散系直徑/nm實例81.2溶液

物質(zhì)的量及其單位：1)物質(zhì)的量n：表示物質(zhì)基本單元數(shù)目多少的物理量。2)單位：

mol分散質(zhì)以小分子、離子或原子為質(zhì)點均勻地分散在分散劑中所形成的分散系。1.溶液定義：81.2溶液物質(zhì)的量及其單位：1)物質(zhì)的量n：94)摩爾質(zhì)量：MB=mB/nB電子及其它粒子的特定組合。系統(tǒng)中組成物質(zhì)的基本組分,可是分子、原子、離子、3)基本單元：94)摩爾質(zhì)量：MB=mB/nB電子及其它粒子的特定10

單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量單位:

mol·dm-3

(mol·L-1)2.溶液濃度的表示方法1)物質(zhì)的量濃度c(B)10單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量單位:mol11

某組分的物質(zhì)的量與溶液總物質(zhì)的量之比。2)摩爾分數(shù)xi

量綱：

111某組分的物質(zhì)的量與溶液總物質(zhì)的量之比。2)摩12

單位質(zhì)量溶劑中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量3)質(zhì)量摩爾濃度b(B)單位：mol·kg-1

優(yōu)點：與溫度無關(guān)。在極稀的水溶液中c(B)≈b(B)12單位質(zhì)量溶劑中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量3)質(zhì)量摩13

eg1.500克水中溶解17.1克蔗糖,求蔗糖溶液的質(zhì)量摩爾濃度。

解:13eg1.500克水中溶解17.1克蔗糖,求蔗糖144)質(zhì)量分數(shù)ω

溶質(zhì)的質(zhì)量除以溶液的質(zhì)量量綱：

1144)質(zhì)量分數(shù)ω溶質(zhì)的質(zhì)量除以溶液的質(zhì)量量綱：115

eg2.48%的硫酸溶液的密度為1.38g·ml-1,

計算此溶液的（1）物質(zhì)的量濃度;

（2）質(zhì)量摩爾濃度;

（3）摩爾分數(shù)；

5)濃度的相互換算15eg2.48%的硫酸溶液的密度為1.38g16解:

(1)16解:(1)17（3）（2）17（3）（2）182)沸點升高

1)

蒸氣壓下降3)凝固點下降4)滲透壓

1.3.稀溶液的依數(shù)性1.依數(shù)性：只與溶質(zhì)粒子的數(shù)目有關(guān)，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。182)沸點升高1)蒸氣壓下降3)凝固點下降4)滲19

一定溫度下，液相（固相）與其氣相達到平衡時的壓力稱為液體（固體）在該溫度的飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。1.溶液的蒸氣壓降低19一定溫度下，液相（固相）與其氣相達到平衡20難揮發(fā)的溶質(zhì)溶解于溶劑后，溶液表面的溶劑分子數(shù)目由于溶質(zhì)質(zhì)點的存在而減少，使相同溫度下溶液蒸發(fā)出的溶劑分子數(shù)目比純?nèi)軇┮?，即溶液的蒸氣壓比純?nèi)軇┑恼魵鈮旱?。溶液的蒸氣壓降低的原?0難揮發(fā)的溶質(zhì)溶解于溶劑后，溶液表面的溶劑分子數(shù)目由于溶質(zhì)21強吸水性使其在空氣中易潮解成飽和水溶液，因其蒸氣壓比空氣中水蒸氣的壓力低，從而使空氣中的水蒸氣不斷凝結(jié)進入溶液。P2O5>KOH>濃H2SO4>NaOH>CaCl2

常見干燥劑的干燥能力21強吸水性使其在空氣中易潮解成飽和水溶液，因其蒸氣壓比空氣22拉烏爾定律(法國物理學家)Note:1)非電解質(zhì)

2)難揮發(fā)

3)稀溶液蒸氣壓下降的定量關(guān)系22拉烏爾定律(法國物理學家)Note:123水、冰和水溶液的蒸氣壓隨溫度的變化液固氣溶液ΔT

fΔT

b101.325t

/℃

t沸100p(H2O)/kPa0.6110ab’a’cbt凝23水、冰和水溶液的蒸氣壓隨溫度的變化液固氣溶液ΔTfΔ24TbpTTb*P外純水蔗糖2.溶液的沸點升高

液體的沸點是該液體的蒸氣壓等于外界大氣壓時的溫度Tb24TbpTTb*P外純水蔗糖2.溶液的沸點升高液體的25ΔTb

：溶液的沸點升高Tb*、Tb

：純?nèi)軇┖腿芤旱姆悬cbB：質(zhì)量摩爾濃度，單位為mol·kg–1Kb:取決于純?nèi)軇┑奶匦远c溶質(zhì)特性無關(guān)eg：lkg水中溶解了1mol乙二醇，其質(zhì)量摩爾濃度是1mol·kg–125ΔTb：溶液的沸點升高Kb:取決于純?nèi)軇┑奶?6eg3.在100克水中溶解4.56克尿素,計算此溶液的沸點.3)沸點升高的應(yīng)用(1).計算溶液的沸點26eg3.在100克水中溶解4.56克尿素,計算此27

eg4.

將0.40g葡萄糖溶于20.0g水中,測得溶液的沸點為100.056℃,計算葡萄糖的摩爾質(zhì)量.

0.40/M葡萄糖20/1000DTb=0.056=Kb·b

葡萄糖

M葡萄糖

=182.9g·mol-1(2)測定難揮發(fā)非電解質(zhì)的摩爾質(zhì)量27eg4.將0.40g葡萄糖溶于20.0g水中,283.溶液的凝固點下降TfTfpT

*純水蔗糖冰液體的蒸氣壓與固體蒸氣壓相等，

兩相平衡共存時的溫度。283.溶液的凝固點下降TfTfpT*純水蔗糖冰液體29ΔTf

：溶液的凝固點下降Tf*、Tf

：純?nèi)軇┖腿芤旱哪厅cbB:質(zhì)量摩爾濃度，單位為mol·kg–1Kf

：取決于純?nèi)軇┑奶匦远c溶質(zhì)特性無關(guān)1)凝固點下降的定量關(guān)系29ΔTf：溶液的凝固點下降Kf：取決于純?nèi)軇?02)沸點升高和凝固點下降的原因：溶液的蒸氣壓下降3)凝固點下降的應(yīng)用：(1)解釋植物的抗旱性與耐寒性等現(xiàn)象；(2)計算溶液的凝固點；(3)測定難揮發(fā)非電解質(zhì)的摩爾質(zhì)量；302)沸點升高和凝固點下降的原因：溶液的蒸氣壓下降3)31解:eg5.將0.40g葡萄糖溶于20.0g水中,測得溶液的凝固點為-0.207℃,計算葡萄糖的摩爾質(zhì)量.31解:eg5.將0.40g葡萄糖溶于20.0g水中,測得321.溶液的蒸氣壓降低2.溶液的凝固點下降3.溶液的沸點升高Note:1)非電解質(zhì)

2)難揮發(fā)

3)稀溶液321.溶液的蒸氣壓降低2.溶液的凝固點下降3.334.溶液的滲透壓顯示滲透壓現(xiàn)象的簡單裝置純水半透膜ПV=nB×R×T溶液

滲透現(xiàn)象：溶劑分子通過半透膜進入溶液的自動擴散過程。334.溶液的滲透壓顯示滲透壓現(xiàn)象的簡單裝置純水半透膜П34產(chǎn)生滲透現(xiàn)象的條件①有半透膜的存在；②膜兩邊的溶液存在濃度差；34產(chǎn)生滲透現(xiàn)象的條件①有半透膜的存在；②膜兩邊的溶液存35植物的細胞高滲、低滲、等滲溶液

35植物的細胞高滲、低滲、等滲溶液36或滲透壓的定量關(guān)系Note:單位

c：mol/m3

п：Pa

c：mol/Lп：kPa36或滲透壓的定量關(guān)系Note:單位37滲透壓的應(yīng)用①解釋動植物的生命現(xiàn)象.②計算高分子化合物的摩爾質(zhì)量.37滲透壓的應(yīng)用①解釋動植物的生命現(xiàn)象.②計算高分子化合38解:

eg6.含有5g·L-1某可溶性多糖的水溶液,在278K時滲透壓為3.24kPa.求該多糖的摩爾質(zhì)量。38解:eg6.含有5g·L-1某可溶性多糖的水溶液,39

思考題：1參天的大樹，如何從土壤中獲得水份？2施肥過多，植物會燒死？3淡水魚游到海水中能活嗎？39思考題：40

如果在溶液的一側(cè)施加一個大于滲透壓的外壓力，則溶劑由溶液一側(cè)通過半透膜向純?nèi)軇┗虻蜐舛确较驖B透，這種現(xiàn)象稱為反滲透。應(yīng)用：海水淡化和廢水處理

反滲透純水溶液40如果在溶液的一側(cè)施加一個大于滲透壓的外壓41蒸氣壓降低凝固點下降沸點升高滲透壓稀溶液的依數(shù)性

稀溶液溶質(zhì)的粒子數(shù)目依數(shù)性變化值取決于溶質(zhì)質(zhì)點數(shù)

依賴于溶質(zhì)粒子數(shù)目的多少41蒸氣壓降低稀溶液的依數(shù)性稀溶液溶質(zhì)421)0.001mol/LC6H12O6溶液2)0.001mol/L蔗糖溶液3)0.001mol/LNa2SO4溶液4)0.001mol/LNaCl溶液5)0.001mol/LHAc溶液6)0.01mol/LC6H12O6溶液由高到低順序排列下列溶液的凝固點(Tf)及沸點(Tb)Tf:1)=2)>5)>4)>3)>6)Tb:6)>3)>4)>5)>1)=2)421)0.001mol/LC6H12O6溶液由高43

Inorganic&Analytical

Chemistry無機及分析化學1Inorganic&Analytical無機及44第一章分散體系

DispersedSystem溶液膠體solutionscolloid2第一章分散體系DispersedSystem溶液膠451、了解分散體系的分類；本章學習要求3、掌握稀溶液的依數(shù)性及其計算；2、掌握溶液濃度的定義及其相互換算；31、了解分散體系的分類；本章學習要求3、掌握稀溶液的依數(shù)性46

分散質(zhì)（相）（dispersionphase)被分散的物質(zhì)分散劑（分散介質(zhì)dispersedmedium）起分散作用的物質(zhì)

1.1

分散系分類分散體系（分散系）：一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)之中所形成的體系。4分散質(zhì)（相）（dispersionphase)被分散的47例如：云，牛奶，珍珠相

在體系內(nèi)部物理性質(zhì)和化學性質(zhì)完全均勻的部分稱為相。5例如：云，牛奶，珍珠相在體系內(nèi)部物理性質(zhì)和化學性481)按物質(zhì)的聚集狀態(tài)分類：分散質(zhì)分散劑實例gg

空氣、lg

云、霧sg

煙、塵gl

汽水、泡沫ll

牛奶、豆?jié){sl

泥漿、溶液gs

泡沫塑料、饅頭ls

珍珠、肉凍ss

合金、有色玻璃分散系的分類61)按物質(zhì)的聚集狀態(tài)分類：分散質(zhì)分散劑實例492)按分散質(zhì)粒子直徑大小分類：分散系直徑/nm實例特征相系溶液＜1蔗糖水食鹽水

最穩(wěn)定,不沉降、能透過濾紙和半透膜單相膠體1-100AgI溶膠血液（高分子溶液）微渾濁半透明或不渾濁透明,有Tyndal爾現(xiàn)象多相單相粗＞100牛奶泥漿不透明、不穩(wěn)定不透過濾紙

多相72)按分散質(zhì)粒子直徑大小分類：分散系直徑/nm實例501.2溶液

物質(zhì)的量及其單位：1)物質(zhì)的量n：表示物質(zhì)基本單元數(shù)目多少的物理量。2)單位：

mol分散質(zhì)以小分子、離子或原子為質(zhì)點均勻地分散在分散劑中所形成的分散系。1.溶液定義：81.2溶液物質(zhì)的量及其單位：1)物質(zhì)的量n：514)摩爾質(zhì)量：MB=mB/nB電子及其它粒子的特定組合。系統(tǒng)中組成物質(zhì)的基本組分,可是分子、原子、離子、3)基本單元：94)摩爾質(zhì)量：MB=mB/nB電子及其它粒子的特定52

單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量單位:

mol·dm-3

(mol·L-1)2.溶液濃度的表示方法1)物質(zhì)的量濃度c(B)10單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量單位:mol53

某組分的物質(zhì)的量與溶液總物質(zhì)的量之比。2)摩爾分數(shù)xi

量綱：

111某組分的物質(zhì)的量與溶液總物質(zhì)的量之比。2)摩54

單位質(zhì)量溶劑中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量3)質(zhì)量摩爾濃度b(B)單位：mol·kg-1

優(yōu)點：與溫度無關(guān)。在極稀的水溶液中c(B)≈b(B)12單位質(zhì)量溶劑中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量3)質(zhì)量摩55

eg1.500克水中溶解17.1克蔗糖,求蔗糖溶液的質(zhì)量摩爾濃度。

解:13eg1.500克水中溶解17.1克蔗糖,求蔗糖564)質(zhì)量分數(shù)ω

溶質(zhì)的質(zhì)量除以溶液的質(zhì)量量綱：

1144)質(zhì)量分數(shù)ω溶質(zhì)的質(zhì)量除以溶液的質(zhì)量量綱：157

eg2.48%的硫酸溶液的密度為1.38g·ml-1,

計算此溶液的（1）物質(zhì)的量濃度;

（2）質(zhì)量摩爾濃度;

（3）摩爾分數(shù)；

5)濃度的相互換算15eg2.48%的硫酸溶液的密度為1.38g58解:

(1)16解:(1)59（3）（2）17（3）（2）602)沸點升高

1)

蒸氣壓下降3)凝固點下降4)滲透壓

1.3.稀溶液的依數(shù)性1.依數(shù)性：只與溶質(zhì)粒子的數(shù)目有關(guān)，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。182)沸點升高1)蒸氣壓下降3)凝固點下降4)滲61

一定溫度下，液相（固相）與其氣相達到平衡時的壓力稱為液體（固體）在該溫度的飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。1.溶液的蒸氣壓降低19一定溫度下，液相（固相）與其氣相達到平衡62難揮發(fā)的溶質(zhì)溶解于溶劑后，溶液表面的溶劑分子數(shù)目由于溶質(zhì)質(zhì)點的存在而減少，使相同溫度下溶液蒸發(fā)出的溶劑分子數(shù)目比純?nèi)軇┮?，即溶液的蒸氣壓比純?nèi)軇┑恼魵鈮旱?。溶液的蒸氣壓降低的原?0難揮發(fā)的溶質(zhì)溶解于溶劑后，溶液表面的溶劑分子數(shù)目由于溶質(zhì)63強吸水性使其在空氣中易潮解成飽和水溶液，因其蒸氣壓比空氣中水蒸氣的壓力低，從而使空氣中的水蒸氣不斷凝結(jié)進入溶液。P2O5>KOH>濃H2SO4>NaOH>CaCl2

常見干燥劑的干燥能力21強吸水性使其在空氣中易潮解成飽和水溶液，因其蒸氣壓比空氣64拉烏爾定律(法國物理學家)Note:1)非電解質(zhì)

2)難揮發(fā)

3)稀溶液蒸氣壓下降的定量關(guān)系22拉烏爾定律(法國物理學家)Note:165水、冰和水溶液的蒸氣壓隨溫度的變化液固氣溶液ΔT

fΔT

b101.325t

/℃

t沸100p(H2O)/kPa0.6110ab’a’cbt凝23水、冰和水溶液的蒸氣壓隨溫度的變化液固氣溶液ΔTfΔ66TbpTTb*P外純水蔗糖2.溶液的沸點升高

液體的沸點是該液體的蒸氣壓等于外界大氣壓時的溫度Tb24TbpTTb*P外純水蔗糖2.溶液的沸點升高液體的67ΔTb

：溶液的沸點升高Tb*、Tb

：純?nèi)軇┖腿芤旱姆悬cbB：質(zhì)量摩爾濃度，單位為mol·kg–1Kb:取決于純?nèi)軇┑奶匦远c溶質(zhì)特性無關(guān)eg：lkg水中溶解了1mol乙二醇，其質(zhì)量摩爾濃度是1mol·kg–125ΔTb：溶液的沸點升高Kb:取決于純?nèi)軇┑奶?8eg3.在100克水中溶解4.56克尿素,計算此溶液的沸點.3)沸點升高的應(yīng)用(1).計算溶液的沸點26eg3.在100克水中溶解4.56克尿素,計算此69

eg4.

將0.40g葡萄糖溶于20.0g水中,測得溶液的沸點為100.056℃,計算葡萄糖的摩爾質(zhì)量.

0.40/M葡萄糖20/1000DTb=0.056=Kb·b

葡萄糖

M葡萄糖

=182.9g·mol-1(2)測定難揮發(fā)非電解質(zhì)的摩爾質(zhì)量27eg4.將0.40g葡萄糖溶于20.0g水中,703.溶液的凝固點下降TfTfpT

*純水蔗糖冰液體的蒸氣壓與固體蒸氣壓相等，

兩相平衡共存時的溫度。283.溶液的凝固點下降TfTfpT*純水蔗糖冰液體71ΔTf

：溶液的凝固點下降Tf*、Tf

：純?nèi)軇┖腿芤旱哪厅cbB:質(zhì)量摩爾濃度，單位為mol·kg–1Kf

：取決于純?nèi)軇┑奶匦远c溶質(zhì)特性無關(guān)1)凝固點下降的定量關(guān)系29ΔTf：溶液的凝固點下降Kf：取決于純?nèi)軇?22)沸點升高和凝固點下降的原因：溶液的蒸氣壓下降3)凝固點下降的應(yīng)用：(1)解釋植物的抗旱性與耐寒性等現(xiàn)象；(2)計算溶液的凝固點；(3)測定難揮發(fā)非電解質(zhì)的摩爾質(zhì)量；302)沸點升高和凝固點下降的原因：溶液的蒸氣壓下降3)73解:eg5.將0.40g葡萄糖溶于20.0g水中,測得溶液的凝固點為-0.207℃,計算葡萄糖的摩爾質(zhì)量.31解:eg5.將0.40g葡萄糖溶于20.0g水中,測得741.溶液的蒸氣壓降低2.溶液的凝固點下降3.溶液的沸點升高Note:1)非電解質(zhì)

2)難揮發(fā)

3)稀溶液321.溶液的蒸氣壓降低2.溶液的凝固點下降3.754.溶液的滲透壓顯示滲透壓現(xiàn)象的簡單裝置純水半透膜ПV=nB×R×T溶液

滲透現(xiàn)象：溶劑分子通過半透膜進入溶液的自動擴散過程。334.溶液的滲透壓顯示滲透壓現(xiàn)象的簡單裝置純水半透膜П76產(chǎn)生滲透現(xiàn)象的條件①有半透膜的存在；②膜兩邊的溶液存在濃度差；34產(chǎn)生滲透現(xiàn)象的條件①有半