非电解质稀溶液的依数性

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第九章 溶液,9.1,溶液,9.2,非电解质稀溶液的依数性,9.3,溶胶,1,主要教学目标：掌握溶液浓度的表示方法；掌握非电解质稀溶液的依数性；了解溶胶的形成和性质。,教学方法和手段：采用板书和,及多媒体课件相结合，,课堂上师生互动，采用启发式和提问 的教学方式，并,且课堂上学习的表现记入学生的平时成绩。,教学重点及难点：稀溶液的依数性,2,9.1 溶液,一、溶液的浓度,四种表达方式,1.物质的量浓度,:,每升溶液中溶质的“物质的量”，单位,mol/L,，,符号c，如c（H,+,）。,2.质量摩尔浓度,每 Kg 溶剂中含溶质的摩尔数, 则称,为质量摩尔浓度, 经常用 m 表示，,单位mol/kg。,3. 质量分数,即溶质的质量对于溶液的质量的分数，符号w。,4. 摩尔分数,溶质B “物质的量”与溶液中溶质与溶剂总“物,质的量”之比。即n（B）/n（总），符号用x（B）或X,B,。,3,二、溶解度,溶解度,：,定温度下溶质在一定量溶剂中形成饱和溶液时，被溶解的溶质的量,1. 温度对溶解度的影响,温度对固体溶质的溶解度有明显的影响。,有时，溶液中固体溶质的量会超过它的溶解度，这种溶液称为过饱和溶液。,2. 压强的影响,气体的溶解度一般用单位体积的溶液中气体溶解的质量或,物质的量表示,。,亨利定律：在中等压强时，气体的溶解度,与溶液上面气相中该气体的分压呈正比。可表示为：,C,i,=KP,i,，式中的比例常数K称为亨利系数。,4,三、相似相溶原理,溶质分子与溶剂分子的结构越相似，相互溶解越容易。,溶质分子的分子间力与溶剂分子的分子间力越相似，越易,互溶。,水分子之间存在氢键，因此若溶质分子能于水分子形成氢,键。在水中的溶解度就相对较大，如氨、乙醇、HF等。,四、分配定律,5,9.2 非电解质溶的依数性,一、稀溶液的依数性,与溶液的浓度有关,与溶质的本性无关,；,适用范围:,难挥发非电解质的稀溶液。,1. 溶液的蒸气压下降,1887年，法国物理学家拉乌尔（Raoult）根据实验结果,得出如下结论：在一定温度下，稀溶液的蒸气压下降与溶质的物质的量分数X,B,成正比，而与溶质的本性无关。这就是拉乌尔定律。其数学表达式为：P=P,溶剂,X,B,(1),在一定温度下，稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶剂的物质的量分数X,A,，,数学表达式为：,P,溶液,=P,溶剂,X,A,(2),在一定温度下，难挥发非电解稀溶液的蒸气压下降与溶液的质量摩尔浓度（m）成正比 ，,数学表达式为：,P=Km,(3),6,2. 沸点升高和凝固点下降,溶液的沸点上升Tb Kb m,K,b,是溶剂的摩尔沸点升高常数，m为溶质的质量摩尔浓度,T,b,是溶液沸点上升的度数。不同溶剂的K,b,值不同，K,b,值,决定于溶剂的性质，而与溶质的性质无关。,溶液的凝固点下降Tf = Kf m,K,f,为摩尔凝固点降低常数（即1摩尔溶质溶解在1000g溶剂中所引起凝固点降低的值），K,f,值决定于溶剂的性质而与溶质的性质无关。,7,3. 渗透压,渗透压：为了阻止渗透进行，必须对液面施加一压力，这压力应等于上升液柱所产生的静压力，我们把阻止渗透作用而施加于溶液的最小压力，称为该溶液的渗透压。,产生渗透现象必须具备二个条件：,膜内外两种溶液的浓度同，,即不同浓度的两种溶液被半,透膜隔开就能产生渗透现象,有半透膜存在,8,4.依数性的应用,(1) 测定分子的摩尔质量,例1溶解2.76克甘油于200克水中，测得凝固点为0.279，,己知水的K,f,=1.86 Kkgmol,-1,，求甘油的分子量。,解：T,f,=K,f,m 设甘油的摩尔质量为M,M= 92.0gmol,-1,9,例2将0.2000g葡萄糖溶解于10.0g水中，在常压下测得溶液,的沸点为373.057K，试计算葡萄糖的摩尔质量。,解：由表2-5查得水的沸点为373K，K,b,为0.512 Kkgmol,-1,，,代入T,b,=K,b,m,(,373.057-373)=,M=179 gmol,-1,10,例3： 20 时水的饱和蒸汽压为2.33 kPa. 将17.1g蔗糖(C,12,H,22,O,11,),与3.00g,尿素 CO(NH,2,),2,分别溶于 100g 水，计算形成溶液的蒸,汽压。,解：两种溶质的摩尔质量是M1=342 g/mol和M2=60.0 g/mol,故两种溶液的蒸汽压均为：,p,=2.33 kPa0.991=2.31 kPa,11,例4 计算将4.27g蔗糖（C,12,H,22,O,11,）溶于50.0g水中形成溶液,的凝固点和沸点,解 m,B,=,=0.250molkg,-1,T,b,=K,b,m =1.860.25=0.465K,T,f,=K,f,m=0.520.250=0.13K,凝固点为273.15-0.465=272.68K,沸点为 373.15+0.13=373.28K,12,例51dm,3,溶液中含5.0克马血红素，在298K时测得溶液的渗,透压为1.8210,2,Pa，求马的血红素的摩尔质量。,解,=CRT,molm,-3,=7.3,10,-5,moldm,-3,M=,=6.8,10,4,gmol,-1,13,例6 在水中某蛋白质的饱和溶液含溶质5.18 g/dm,3,，20时其,渗透压为0.413kPa，求此蛋白质的摩尔质量。,解,=CRT,0.413=,M=30553.244 gmol,-1,例7 相同重量的葡萄糖和甘油分别溶于100g水中，所得溶液的,凝固点、沸点、渗透压是否相同?,解: 不同 T,f,=K,f,m T,b,=K,b,m,=CRT,因它们的分子量,不同，即,m、c不同，故不相同。,(2) 制作防冻剂，致冷剂,利用溶液凝固点下降还可制作防冻剂，致冷剂。,14,9.3 溶 胶,一、分散系,分散系:,一种物质在另一物质里被分散成微小粒子所形成的,体系。,一般根据分散质粒子的大小，将分散系分为三类,：,15,二、,溶胶,原则上制备,溶胶,的方法有两种：,1.分散法：, 研磨法, 电弧法, 超声波法,2.凝聚法,：, 改换溶剂法, 化学反应法,16,三、溶胶的性质,1.光学性质：,丁达尔效应:,如果将一束被聚光镜（如透镜）会聚的强光射入胶体溶液时，我们在光束的垂直方向就可以看到一条发亮的光柱，这种现象是英国的丁达尔首先发现的，称为丁达尔效应。,原因：光的散射,2. 动力学性质：溶胶不稳定，放置一定时间，会沉淀出来,3. 电学性质：电泳,17,四、溶胶带电原因,胶体粒子为什么会带有电荷呢？其主要原因主要有两种,。,1吸附作用,固体表面的粒子具有剩余力场,固体表面积越大，吸附能力越强,胶粒的选择性吸附,AgNO,3,+KI= AgI+KNO,3,KI过量 吸附I,-,AgNO,3,过量,吸附Ag,+,2. 电离作用,有些胶体溶液是通过表面分子的电离而产生电荷的。,H,2,SiO,3,H,+,+HSiO,3,-,2H,+,+SiO,3,2,-,18,五、胶体的结构,AgNO,3,过量时形成的AgI的胶团结构为；,(AgI),m,nAg,+,(n-x)NO,3,-,x+,xNO,3,-,式中m为胶核中AgI的分子数，n为胶核吸附的电位离子数，n,比m的数值小得多。(nx)是吸附层中的反号离子数，Ag,+,为电,位离子，x为扩散层中反号离子数,氢氧化铁溶胶：,硅胶溶液:,19,六、胶粒的稳定性,胶体之所以具有较大的稳定性，原因有几个方面：,胶体带有电荷,布朗运动,水化膜的形成,七、溶胶的聚沉,1.加入少量电解质，这是加速胶体聚沉的主要办法,离子,价态愈高、电解质的聚沉能力愈大,2.两种带相反电荷的胶体溶液，以适当的比例互相混合,3.加热,20,八、 凝胶,溶胶、高分子溶液,具有弹性的半固体状态,的粘稠物质（凝胶或冻胶）,形成凝胶的原因，一般是认为由于析出固体时，,形成体型（三维网状）结构，,在结构的网眼中容纳了,全部溶剂，充满在网眼里的溶剂不能自由流动，相互,交联形成网架的胶体粒子仍有一定的柔韧性，使凝胶,成为弹性固体。,21,九、高分子溶液,蛋白质、纤维素、淀粉、橡胶及许多人工合成的物质，,尼龙，聚氯乙烯塑料等都是高分子物质，它们是由一种或多,种小的结构单位联结而成的，它们的分子量高达数十万或数,百万，高分子化合物溶于适当的溶剂中就成为高分子溶液。,高分子溶液是一个均匀体系，分散介质和分散相之间无界面，,但分子直径100nm-1nm之间，一般不带电荷，比溶胶稳定。高,分子溶液的溶解是可逆的，它具有稀溶液的依数性，也具有丁,达尔效应，但无电泳现象。,在溶胶中,加入适当的高分子溶胶，但量太少会发生敏化作,用，反而起不到保护作用。,22,