第1章分散体系课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,Inorganic&Analytical,Chemistry,无机及分析化学,1 Inorganic&Analytical 无机及,2,第一章 分散体系,Dispersed System,溶液,胶体,solutions,colloid,2第一章 分散体系 Dispersed System溶液胶,3,1,、了解分散体系的分类,；,本章学习要求,3,、掌握,稀溶液的依数性,及其计算,；,2,、掌握,溶液浓度,的定义及其相互换算,；,31、了解分散体系的分类；本章学习要求3、掌握稀溶液的依数性,4,分散质（,相,）（,dispersion phase),被分散的物质,分散剂,（分散介质,dispersed medium,）,起分散作用的物质,1.1,分散系分类,分散体系（分散系）：,一种或几种物质分散在另一种物质之中所形成的体系。,4 分散质（相）（dispersion phase)被分散的,5,例如：云，牛奶，珍珠,相,在体系内部物理性质和化学性,质完全均匀的部分称为相,。,5例如：云，牛奶，珍珠相 在体系内部物理性质和化学性,6,1),按物质的聚集状态分类,：,分散质,分散剂,实 例,g,g,空气、,l,g,云、雾,s,g,烟、尘,g,l,汽水、泡沫,l,l,牛奶、豆浆,s,l,泥浆、溶液,g,s,泡沫塑料、馒头,l,s,珍珠、肉冻,s,s,合金、有色玻璃,分散系的分类,61)按物质的聚集状态分类：分散质分散剂实 例,7,2),按分散质粒子直径大小分类,：,分 散 系,直径,/nm,实 例,特征,相系,溶 液,1,蔗 糖 水,食 盐 水,最稳定,不沉降、能透过滤纸和半透膜,单相,胶 体,1-100,AgI,溶 胶,血 液（,高分子溶液）,微浑浊 半透明 或不浑浊透明,有,Tyndal,尔现象,多相,单相,粗,100,牛 奶,泥 浆,不透明、不稳定,不,透,过滤纸,多相,72)按分散质粒子直径大小分类：分 散 系直径/nm实 例,8,1.2,溶液,物质的量及其单位,：,1),物质的量,n,：,表示物质基本单元数目多,少的物理量,。,2),单位,：,mol,分散质,以小分子、离子或原子为质点均,匀地分散在分散剂中所形成的分散系,。,1.,溶液定义：,81.2 溶液 物质的量及其单位：1)物质的量n：,9,4),摩尔质量,：,M,B,=m,B,/n,B,电,子,及,其它粒子的特定组合,。,系统中组成物质的基本组,分,可是分子,、,原子,、,离子,、,3),基本单元,：,94)摩尔质量：MB=mB/nB电子及其它粒子的特定,10,单位体积溶液中所含溶质,B,的物质的量,单位,:,mol,dm,-3,(,mol,L,-1,),2.,溶液浓度的表示方法,1),物质的量浓度,c(B),10 单位体积溶液中所含溶质B的物质的量 单位:mol,11,某组分的物质的量与溶液总物质的量之比,。,2),摩尔分数,x,i,量纲,：,1,11 某组分的物质的量与溶液总物质的量之比。2)摩,12,单位质量,溶剂,中所含溶质,B,的物质的量,3),质量摩尔浓度,b(B),单位：,mol,kg,-1,优点：与温度无关,。,在极稀的水溶液中,c,(B),b,(B),12 单位质量溶剂中所含溶质B的物质的量 3)质量摩,13,eg1.500,克水中溶解,17.1,克蔗糖,求蔗糖溶液的质量摩尔浓度,。,解,:,13 eg1.500克水中溶解17.1克蔗糖,求蔗糖,14,4),质量分数,溶质的质量除以溶液的质量,量纲,：,1,144)质量分数 溶质的质量除以溶液的质量量纲：1,15,eg2.48%,的硫酸溶液的密度为,1.38gml,-1,计算此溶液的,（,1,）物质的量浓度,;,（,2,）质量摩尔浓度,;,（,3,）摩尔分数,；,5),浓度的相互换算,15 eg2.48%的硫酸溶液的密度为1.38g,16,解,:,(1),16解:(1),17,（,3,）,（,2,）,17（3）（2）,18,2,),沸点升高,1),蒸气压下降,3),凝固点下降,4),渗透压,1.3.,稀溶液的依数性,1.,依数性：,只,与溶质,粒子的数目,有关,，而与溶质的本性无关。,182)沸点升高 1)蒸气压下降3)凝固点下降4)渗,19,一定温度下，液相（固相）与其气相达到平衡时的压力称为液体（固体）在该温度的,饱和蒸气压,，简称,蒸气压,。,1.,溶液的蒸气压降低,19 一定温度下，液相（固相）与其气相达到平衡,20,难挥发的溶质溶解于溶剂后，,溶液表面的溶剂分子数目由于溶质质点的存在而减少,，使,相同温度,下溶液蒸发出的,溶剂分子数目,比纯溶剂要,少,，即溶液的蒸气压比纯溶剂的蒸气压低。,溶液的蒸气压降低的原因,20难挥发的溶质溶解于溶剂后，溶液表面的溶剂分子数目由于溶质,21,强吸水性使其在空气中易潮解成饱和水溶液，因其蒸气压比空气中水蒸气的压力,低,，从而使空气中的水蒸气不断凝结进入溶液。,P,2,O,5,KOH,浓,H,2,SO,4,NaOH CaCl,2,常见干燥剂的干燥能力,21强吸水性使其在空气中易潮解成饱和水溶液，因其蒸气压比空气,22,拉乌尔定律,(,法国物理学家,),Note:1),非电解质,2),难挥发,3),稀溶液,蒸气压下降,的定量关系,22拉乌尔定律(法国物理学家)Note:1,23,水、冰和水溶液的蒸气压随温度的变化,液,固,气,溶液,T,f,T,b,101.325,t,/,t,沸,100,p,(H,2,O)/kPa,0.611,0,a,b,a,c,b,t,凝,23水、冰和水溶液的蒸气压随温度的变化 液固气溶液T f,24,T,b,p,T,T,b,*,P,外,纯水,蔗糖,2.,溶液的沸点升高,液体的沸点是该液体,的蒸气压等于外界大,气压时的温度,T,b,24TbpTTb*P外纯水蔗糖2.溶液的沸点升高 液体的,25,T,b,：溶液的沸点升高,T,b,*,、,T,b,：纯溶剂和溶液的沸点,b,B,：质量摩尔浓度，单位为,molkg,1,K,b,:,取决于,纯溶剂的特性,而与溶质特性无关,eg,：,l kg,水中溶解了,1mol,乙二醇，其质量摩尔浓度是,1 molkg,1,25Tb ：溶液的沸点升高Kb:取决于纯溶剂的特,26,eg3.,在,100,克水中溶解,4.56,克尿素,计算此溶液的沸点,.,3),沸点升高的应用,(1).,计算溶液的沸点,26eg3.在100克水中溶解4.56克尿素,计算此,27,eg4.,将,0.40g,葡萄糖溶于,20.0g,水中,测得 溶液的沸点为,100.056,计算葡萄糖的摩尔质量,.,0.40/,M,葡萄糖,20/1000,D,T,b,=,0.056,=,K,b,b,葡萄糖,M,葡萄糖,=,182.9 gmol,-1,(2),测定难挥发非电解质的摩尔质量,27 eg4.将0.40g葡萄糖溶于20.0g水中,28,3.,溶液的凝固点下降,T,f,T,f,p,T,*,纯水,蔗糖,冰,液体的蒸气压,与,固体蒸气压,相等,，,两相平衡共存时 的温度,。,283.溶液的凝固点下降TfTfpT *纯水蔗糖冰液体,29,T,f,：溶液的凝固点下降,T,f,*,、,T,f,：纯溶剂和溶液的凝固点,b,B,:,质量摩尔浓度，单位为,molkg,1,K,f,：取决于,纯溶剂的特性,而与溶质特性无关,1),凝固点下降的定量关系,29Tf ：溶液的凝固点下降Kf ：取决于纯溶剂,30,2),沸点升高和凝固点下降的原因：,溶液的蒸气压下降,3),凝固点下降的应用：,(1),解释植物的抗旱性与耐寒性等现象,；,(2),计算溶液的凝固点,；,(3),测定难挥发非电解质的摩尔质量,；,302)沸点升高和凝固点下降的原因：溶液的蒸气压下降3),31,解,:,eg5.,将,0.40g,葡萄糖溶于,20.0g,水中,测得溶液的凝固点为,-0.207,计算葡萄糖 的摩尔质量,.,31解:eg5.将0.40g葡萄糖溶于20.0g水中,测得,32,1.,溶液的蒸气压降低,2.,溶液的凝固点下降,3.,溶液的沸点升高,Note:1),非电解质,2),难挥发,3),稀溶液,321.溶液的蒸气压降低2.溶液的凝固点下降3.,33,4.,溶液的渗透压,显示渗透压现象的简单装置,纯水,半透膜,V,=,n,B,R,T,溶液,渗透现象：,溶剂分子通过半透膜进入溶液的自动扩散过程。,334.溶液的渗透压显示渗透压现象的简单装置纯水半透膜,34,产生渗透现象的条件,有半透膜的存在,；,膜两边的溶液存在浓度差,；,34产生渗透现象的条件 有半透膜的存在；膜两边的溶液存,35,植物的细胞,高渗、低渗、等渗溶液,35植物的细胞高渗、低渗、等渗溶液,36,或,渗透压的,定量关系,Note:,单位,c,：,mol/m,3,：,Pa,c,：,mol/L,：,kPa,36或渗透压的定量关系 Note:单位,37,渗透压的应用,解释动植物的生命现象,.,计算高分子化合物的摩尔质量,.,37渗透压的应用 解释动植物的生命现象.计算高分子化合,38,解,:,eg6.,含有,5gL,-1,某可溶性多糖的水,溶,液,在,278 K,时渗透压为,3.24kPa.,求该多糖的摩尔质量,。,38解:eg6.含有5gL-1某可溶性多糖的水溶液,39,思 考 题,：,1,参天的大树，如何从土壤中获得水份？,2,施肥过多，植物会烧死？,3,淡水鱼游到海水中能活吗？,39 思 考 题：,40,如果在溶液的一侧施加一个大于渗透压的外压力，则溶剂由溶液一侧通过半透膜向纯溶剂或低浓度方向渗透，这种现象称为,反渗透,。,应用：海水淡化和废水处理,反渗透,纯水,溶液,40 如果在溶液的一侧施加一个大于渗透压的外压,41,蒸气压降低,凝固点下降,沸点升高,渗透压,稀溶液的依数性,稀溶液 溶质的粒子数目 依数性变化值,取决于溶质,质点数,依赖于,溶质粒子数目,的多少,41蒸气压降低稀溶液的依数性 稀溶液 溶质,42,1)0.001mol/L C,6,H,12,O,6,溶液,2)0.001mol/L,蔗糖溶液,3)0.001mol/L Na,2,SO,4,溶液,4)0.001mol/L NaCl,溶液,5)0.001mol/L HAc,溶液,6)0.01mol/L C,6,H,12,O,6,溶液,由高到低顺序排列下列溶液的,凝固点,(T,f,),及沸点,(,T,b,),T,f,:1)=2)5)4)3)6),T,b,:6)3)4)5)1)=2),421)0.001mol/L C6H12O6溶液由高,