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1、第二章 溶液,2.1 分散系統(tǒng),2.2 溶液,2.3 膠體,2.1 分散系統(tǒng),一種物質(zhì)（或幾種物質(zhì)）分散在另一種物質(zhì)之中所組成的系統(tǒng)統(tǒng)稱為分散系統(tǒng)。 可分為三類: 分子或離子分散系統(tǒng) 分散離子的半徑小于1nm（也稱真溶液） 粗分散系統(tǒng) 分散離子的半徑大于1m(是多相系統(tǒng)） 膠體分散系統(tǒng) 分散離子的半徑在1100nm之間，大小在真溶液和混濁液之間。 例：H2SiO3、As2S3、Fe(OH)3、AgI等,物質(zhì)的分散狀態(tài)與溶液,2.2 溶 液,2.2.1 溶液的定義與分類 2.2.2 溶液濃度的表示方法 2.2.3 溶解度 2.2.4 難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性,溶液的分類,溶劑和溶質(zhì),

2、溶液的定義,2.2.1 溶液的定義與分類,,溶液的定義,溶液是兩種或兩種以上的物質(zhì)所形成的混合物，這些物質(zhì)在分子層次上是均勻的，即分散程度達(dá)到分子水平。,氣態(tài)溶液 液態(tài)溶液 固態(tài)溶液,溶液的分類,按聚集狀態(tài)來分:,,,,,,溶劑與溶質(zhì),溶質(zhì)和溶劑是相對(duì)的：,溶質(zhì)：,溶劑：,物質(zhì)在溶解過程中伴隨著能量的變化和體積的變化。,2.2.2溶液濃度的表示方法,物質(zhì)的量濃度CB 質(zhì)量摩爾濃度bB 摩爾分?jǐn)?shù)xB 摩爾比rB 質(zhì)量濃度B,1.溶質(zhì)B的濃度或溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度CB,,,def,CB,CB定義為溶質(zhì)B的物質(zhì)的量除以混合物的體積 如：0.1molL-1,2.溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度bB(mB),,,d

3、ef,bB,bB定義為溶質(zhì)B的物質(zhì)的量除以溶劑的質(zhì)量如：0.1molkg-1,3.溶質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù)xB(yB),,,def,xB,xB定義為溶質(zhì)B的物質(zhì)的量除以混合物物質(zhì)的量。,4.溶質(zhì)B的摩爾比rB,,,def,rB,rB定義為溶質(zhì)B的物質(zhì)的量與溶劑的物質(zhì)的量之比。,5.溶質(zhì)B的質(zhì)量濃度,定義為溶質(zhì)B的質(zhì)量除以混合物的體積。 如：0.1kgm-3、0.01kgL-1,2.2.3 溶解度,概念：在一定溫度和壓力下，一定量飽和溶液中溶質(zhì)的含量。（在指定溫度壓力下，一種物質(zhì)在定量溶劑中可以溶解的最大量） 當(dāng)在一種液體溶劑中加入過量的溶質(zhì)（超過溶解度的量）時(shí)，純?nèi)苜|(zhì)和 已溶解溶質(zhì)間會(huì)建立起溶解平衡

4、。 溶質(zhì)（純） 溶質(zhì)（已溶） 達(dá)到平衡時(shí)，純?nèi)苜|(zhì)溶入溶液的速率和已溶溶質(zhì)從溶液析出的速率相等，此時(shí)，溶液的濃度便保持恒定。該溶液稱為飽和溶液，其濃度即為溶解度。 溶質(zhì)可以根據(jù)他們水溶液的導(dǎo)電性分為電解質(zhì)溶液和非電解質(zhì)溶液。,,,氣體在液體中的溶解 亨利定律：（氣體與液體不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)） S氣體kp氣體 S氣體在特定溫度下，氣體在某溶劑中的溶解度 k 比例常數(shù) p氣體在溶液上面的氣體分壓 注意：氣體在液體中的溶解是放熱過程。,,,溫度,溶解度,固體和液體在液體中的溶解,固體在水中的溶解多是吸熱過程。 溫度 溶解度 重結(jié)晶 溫度和壓力對(duì)液體溶質(zhì)的影響較小。,,,相似相溶原理,2.2.4難

5、揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性,稀溶液的依數(shù)性,,蒸汽壓下降,沸點(diǎn)上升,凝固點(diǎn)降低,滲透壓,溶液的某些性質(zhì)僅取決于所含溶質(zhì)的濃度，而與溶質(zhì)本身的性質(zhì)無關(guān),蒸汽壓下降,,,,純水,糖水,,,如果同時(shí)把純水和糖水放入鐘罩內(nèi),則: 糖水V增大,純水V減小。,蒸汽壓下降,分析原因：難揮發(fā)的糖分子占據(jù)溶液的部分表面，減少了單位時(shí)間內(nèi)從溶液中逸出的溶劑分子數(shù)目。,（前者總是低于后者）,蒸發(fā),凝聚,剛飽和,過飽和,蒸汽壓下降,純?nèi)軇┑恼魵鈮号c溶液蒸氣壓的差叫溶液蒸氣壓下降。 拉烏爾定律：,此式表示： 在一定溫度下， 難揮發(fā)的非電解質(zhì)的稀溶液的蒸氣壓下降值與溶液中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比。,拉烏爾定律的幾種表現(xiàn)方

6、式： p溶液p溶劑x溶劑,例,298K時(shí)，PH2O=3167.73Pa,在100g水中溶解3.3g尿素，求P溶液=？ （尿素CO（NH2）2的分子量為60） 解：,利用此關(guān)系式也可求溶質(zhì)或溶劑的分子量。,沸點(diǎn)升高,溶液的蒸氣壓等于外界壓力時(shí)的溫度稱為該溶液的沸點(diǎn) 。,稀溶液的凝固點(diǎn)下降和沸點(diǎn)升高的示意圖,bB為溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度,例,64.8g的蔗糖(C12H22O11,M=342)溶于1000g水中,求該溶液的沸點(diǎn)Tb。 Tb（H2O）=373.0K(100 ) 解：經(jīng)查表得 Kb=0.52 (Kb是與溶劑有關(guān)的值）,用此關(guān)系式也可以求MB的分子量。,凝固點(diǎn)降低,溶液的凝固點(diǎn)是指固態(tài)純

7、溶劑和液態(tài)溶液平衡時(shí)的溫度。,稀溶液的凝固點(diǎn)下降和沸點(diǎn)升高的示意圖,Kf為溶劑的凝固點(diǎn)降低常數(shù) bB為溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度,例,將2.76g甘油溶于200g水中，計(jì)算溶液的凝固點(diǎn)約為多少？查Kf（水）= 1.86 (甘油分子量為92，水的凝固點(diǎn)為273.00K) 解：,答：該溶液的凝固點(diǎn)為272.721K。,例,將8.40g的二苯甲酮溶于16.2g醋酸中，其凝固點(diǎn)為278.5K,求二苯甲酮的分子量M。 Tf醋酸=289.6K,查表Kf(醋酸）=3.90 解：,應(yīng)用：作冷卻劑、求分子量。,滲透壓,滲透壓示意圖,滲透壓阻止?jié)B透作用所施加與溶液的最小外壓。,滲透壓,對(duì)非電解質(zhì)的稀溶液來說，滲透壓的大小

8、可表示為：,在稀的水溶液時(shí)：CMbB,故在一定溫度下，稀溶液的滲透壓可看作近似地與溶液的質(zhì)量摩爾濃度bB成正比。,例2：,例1：見教材27頁中例24,2.3.1 溶膠的制備 2.3.2 膠體的性質(zhì) 2.3.3 溶膠的穩(wěn)定性和聚沉現(xiàn)象,2.3 膠體分散系統(tǒng),2.3.1 溶膠的制備方法,1.分散法 研磨法 超聲波法 膠溶法 電弧法,2.凝聚法 物理凝聚法 化學(xué)凝聚法,,,2.3.2 膠體的性質(zhì),溶膠的動(dòng)力性質(zhì) 布朗運(yùn)動(dòng) 溶液的光學(xué)性質(zhì) 丁鐸爾效應(yīng) 溶膠的電學(xué)性質(zhì)電泳,布朗運(yùn)動(dòng) 在超顯微鏡下，可以看到膠體微粒處于不停頓的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這種運(yùn)動(dòng)稱為溶膠粒子的布朗運(yùn)動(dòng)。 原因：由于周圍分

9、散劑的分子不均勻的撞擊膠體離子，使其不斷改變方向、改變速度作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。,丁鐸爾效應(yīng),電泳、電滲 1.電泳：在溶膠中插入兩個(gè)電極，通入直流電，可以看到膠粒發(fā)生定向運(yùn)動(dòng) 向陰極或陽極移動(dòng)。這種膠體離子在外電場作用下發(fā)生定向移動(dòng)的現(xiàn)象叫做電泳。,2.電滲：溶膠在電場作用下，使固體膠粒不動(dòng)而使液體介質(zhì)在電場中發(fā)生定向移動(dòng)現(xiàn)象。,2.3.3 溶膠的穩(wěn)定性和聚沉現(xiàn)象,溶膠的穩(wěn)定性 溶膠的聚沉,溶膠的穩(wěn)定性,動(dòng)力穩(wěn)定性指在重力場作用下，分散質(zhì)粒子是否易從分散劑中沉降而分離出來的性質(zhì)。,懸濁液、乳濁液都是動(dòng)力不穩(wěn)定體系。,分子分散系則具有動(dòng)力穩(wěn)定性。,膠體可保持?jǐn)?shù)日、數(shù)年甚至更長時(shí)間不沉降。（布朗運(yùn)動(dòng)使小離子聚成大的粒子而沉降）,溶膠的聚沉,聚沉：使膠粒聚集成較大的顆粒而沉降的過程稱聚沉。 聚沉值：使一定量的膠體溶液在一定時(shí)間開始聚沉所需電解質(zhì)的最低濃度（毫摩升-1）稱為聚沉值。 聚沉值越小聚沉能力越強(qiáng)。 聚沉能力主要取決于與膠體離子帶相反電荷的離子的電荷數(shù)，其越大，聚沉能力越強(qiáng)。,聚沉方法：,,1.加入少量電解質(zhì)。 反離子價(jià)態(tài)的影響 價(jià)態(tài)相同的離子聚沉能力也有所不同。 2.兩種帶相反電荷的的膠體溶液，以適當(dāng)?shù)谋壤ハ嗷旌?，可以互相聚沉?溶膠帶相反電荷的離子的價(jià)態(tài)愈高，聚沉能力愈大。 3.加熱。,