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1、第一章 溶液和胶体,2019/11/3,1,1.1 溶液,1.2 稀溶液的依数性,1.3 胶体,1.1 溶液,1.1.1 分散系,分类：,在液态的非电解质溶液中，溶质B的浓度表示法主要有如下四种：,1.物质的量分数,2.质量摩尔浓度,3.物质的量浓度,4.质量分数,1.1.2 溶液组成标度的表示方法,1.物质的量分数 (mole fraction),溶质B的物质的量与溶液中总的物质的量之比称为溶质B的物质的量分数，又称为摩尔分数，单位为1。,2.质量摩尔浓度bB（molality）,溶质B的物质的量与溶剂A的质量之比称为溶质B的质量摩尔浓度，单位是 。这个表示方法的优点是可以用准确的称重法来配
2、制溶液，不受温度影响，电化学中用的很多。,3.物质的量浓度cB（molarity）也称体积摩尔浓度,溶质B的物质的量与溶液体积V的比值称为溶质B的物质的量浓度，或称为溶质B的浓度，单位是 ，但常用单位是 。,4.质量分数wB（mass fraction）,溶质B的质量与溶液总质量之比称为溶质B的质量分数，单位为1。,1.2 稀溶液的依数性,2019/11/3,7,物质 蒸气压P 沸点t b 凝固点t f （mmHg , 20） ( ) ( ),纯水 17.5 100 0 0.5M糖水 17.3 100.27 -0.93 0.5M尿素溶液 17.3 100.24 -0.94,实验现象,1. 与纯
3、溶剂相比, 溶液的蒸 气压, 沸点, 凝固点。,2. 其上升值或下降值与溶液中溶质的浓度有关,与溶质的本性无关。,溶液的通性 -蒸气压下降,2019/11/3,8,1、蒸气压下降,一定温度下，V蒸发=V凝聚时，此时水面上的蒸气压称为该温度下的饱和蒸汽压，简称蒸汽压。,加入一种难挥发的非电解质,蒸汽平衡,溶液的通性 Raoult定律,2019/11/3,9,在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压(P)等于纯溶剂的蒸气压（PA*）乘以溶液中溶剂的摩尔分数（xA ）。,即：,表明 ：,在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶液中溶质的摩尔分数成正比。,溶液的通性 蒸汽压大小的影响因
4、素,2019/11/3,10,液体的本性,温度：任何溶液的蒸汽压都随温度而变化,易挥发性物质 ：蒸气压大的物质,难挥发性物质：蒸气压小的物质,蒸汽压大小的影响因素：,例1已知293.15K时水的饱和蒸气压为2.338kPa,若在100g水中溶解9g葡萄糖(C6H12O6, M=180gmol-1), 求此溶液的蒸气压。,解:,n水= m/M = 100g /18gmol-1 = 5.56mol,n葡萄糖= m/M= 9g/180gmol-1= 0.05mol,p = p*xB= 2.338kPa0.0089 = 0.021kPa,p溶液= p*-p = 2.338kPa - 0.021kPa
5、= 2.317kPa,根据 p*-p溶液 =p,和p = p*xB计算。,溶液的通性 凝固点下降,2019/11/3,12,凝固点：某物质的液相蒸汽压与固相蒸汽压相等时的温度。用Tf表示 或在一定外压下，物质固、液两相平衡共存时的温度。,2液体的凝固点降低（freezing point）,溶液的通性 凝固点下降的原因,2019/11/3,13,Tf 273,A,B,0.61,A ：冰-水共存 B ：冰-溶液共存,Tf,Tfkf bB kf称为凝固点降低常数 bB为质量摩尔浓度 （ mol / Kg ） bB =nB/mA, nB为溶质的摩尔数，mA为溶剂的质量,是溶液蒸气压下降的直接结果,溶液
6、的凝固点降低的原因,2019/11/3,14,溶 剂 凝固点/K kf 水 273.0 1.86 苯 278.5 4.90 醋 酸 289.6 3.90 樟 脑 452.8 39.7 萘 353.0 6.90 溴乙烯 283.0 12.5,几种溶剂的凝固点降低常数,溶液的通性 溶液的沸点上升的原因,2019/11/3,15,3溶液的沸点上升（boiling point）,液体的沸点 ( boiling point ),当P 液 = P 外，液体沸腾时的温度。,溶液的沸点升高,是溶液蒸气压下降的直接结果,正常沸点：当P外=P标时的液体的沸点。,溶液的通性 溶液的沸点上升的数值,2019/11/3
7、,16,101.3,373 TB,纯水,水溶液,Tb, Tb = kb bB kb称为沸点升高常数,溶液的通性 几种溶剂的沸点上升常数,2019/11/3,17,溶 剂 沸点/K Kb 水 373.0 0.52 苯 353.2 2.53 三氯甲烷 333.2 3.63 萘 491.0 5.80 乙醚 307.4 2.16,几种溶剂的沸点上升常数,2019/11/3,18,【解】尿素CO(NH2)2摩尔质量为60gmol-1 2.6克尿素的物质的量n=2.6/60=0.0433mol 1kg溶剂中尿素的物质的量 n=0.04331000 /50=0.866mol 尿素的质量摩尔浓度bB=0.86
8、6molkg-1 Tb=KbbB=0.520.866=0.45 Tf=KfbB=1.860.866=1.61 沸点：100+0.45=100.45 凝固点：0-1.61=-1.61,【例2】2.6克尿素CO(NH2)2溶于50克水中，计算此溶液的凝固点和沸点,溶液的通性 应用,2019/11/3,溶液的沸点上升和凝固点下降的应用： 在汽车、拖拉机的水箱（散热器)中加入乙二醇、酒精、甘油等可使其凝固点降低而防止结冰。 利用凝固点下降，冰和盐的混合物可作冷冻剂。 利用沸点上升原理，工件处理时可以在高于水的沸点的溶液中进行。 因为含杂质的化合物可以看作是一种溶液，因此有机化学试验中常用测定沸点或熔点
9、的方法来检验化合物的纯度。,2019/11/3,20,渗透现象：,通过半透膜发生表面上单方面的扩散现象, 渗透方向：从稀溶液向浓溶液进行渗透。,4溶液的渗透压,溶液的通性 渗透压方程,2019/11/3,21,达渗透平衡时溶液液面上的所加的额外压力：渗透压。,符号 ： ,单位；Pa或kPa,渗透压方程, V = nBRT 或 = cBRT 电解质溶液 = cBRT,2019/11/3,22,【解】（1）=cBRT cB=/RT=366/8.314(273+20) =1.5010-1molm-3 =1.5010-4moldm-3 （2）设血红素的摩尔质量为M， 则1.5010-4moldm-3=
10、1.0g/M/0.1dm-3 M=1.0/1.5010-4mol=6.7104gmol-1,【例3】血红素1.0g溶于水配成100cm3溶液，此溶液在20时的透压为366Pa。计算： 溶液的物质的量浓度； 血红素的相对分子质量。,溶液的通性 稀溶液的依数性小结,2019/11/3,23,1.蒸气压下降,3.沸点升高,2.凝固点降低,4.渗透压力,的数值与溶液中质点的个数成正比,依数性的含义,Tfkf bB,Tb =kb bB, = CBRT,第 4 章 酸碱解离平衡和沉淀溶解平衡,4.1 电解质溶液,4.2 酸碱理论,4.3 弱电解质的解离平衡,4.4 缓冲溶液,4.5 沉淀溶解平衡,4.1
11、电解质溶液,电解质是一类重要的化合物。凡是在水溶液中或熔融状态下能解离出离子而导电的化合物称为电解质，它们的水溶液称为电解质溶液（electrolyte solution）。,”表示可逆。,H+Ac,HAc,电解质可分为强电解质与弱电解质两大类。在水溶液中能完全解离成离子的电解质称为强电解质。在水溶液中仅部分解离成离子的电解质称为弱电解质。电解质解离成离子的过程称为解离（dissociation）。,强电解质NaCl解离方程式：NaCl = Na+Cl 弱电解质的解离是可逆的，解离方程式用“,4.1.1 解离度和解离常数,2. 解离常数(dissociation constant),1. 解离
12、度（dissociation degree),定义： 表示电解质在水溶液中的解离程度，符号：。,弱电解质AB的解离方程式可以表示如下： AB A+B,K i称为解离平衡常数，简称为解离常数。它只与弱电解质的本性及温度有关，与弱电解质的浓度无关。,解离平衡表达式可表示为：,4.2 酸碱理论,2019/11/3,27,1、酸碱电离理论(阿累尼乌斯酸碱理论）,凡是在水中能解离出H+的物质是酸(acid)， 能解离出OH-的物质是碱(base)。,中和反应的实质是：H+OH - =H2O。,局 限 性,4.2 酸碱理论,4.2.1 酸碱质子理论,凡能给出质子（H+）的物质称为酸。 凡能接受质子（H+）
13、的物质称为碱。,HCl H+ + Cl- HAc H+ + Ac- NH4+ H+ + NH3 H2SO3 H+ + HSO3- HSO3- H+ + SO32-,两性物质,H2O HS-,酸和碱可以是分子、离子或特定基团。酸与碱具有相对性，没有盐的概念。,1. 酸碱的定义,共轭酸碱对 (conjugate acid-base pair),HB - B-,练习1 下列各组物质中属于共轭酸碱对的是( ) A. H3PO4H2PO4- B. H3PO4HPO42- C. H3PO4PO43- D. H2PO4-HPO42- E. H2PO4-PO43- F. HPO42-PO43-,(2) 酸碱共
14、轭关系,共轭酸,共轭碱,A D F,注意: 共轭酸碱对是不能单独存在的半反应。,A1 B2,H+,H+,或 A2 B1,根据酸碱质子理论, 酸碱反应的实质就是在两个共轭酸碱对之间发生质子传递反应。,酸1 碱2 酸2 碱1,练习2 根据酸碱质子理论, 试判断下列物质中: H2S, CO32-, HCO3-, NH4+, H2O, OH- 能作酸的是 ; 能作碱的是 ; 又可作酸又可作碱的是 ;,CO32-, HCO3-, H2O, OH-,H2S, HCO3-, NH4+, H2O,HCO3-, H2O,练习3 根据酸碱质子理论, 下列各组物质中, 全是酸的一组是( )；全是碱的一组是( )。 (A) H2S、CO32-、HCO3-; (B) NH4+、H3O
