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1、溶液与胶体溶液1教学要求 1.了解分散系的分类及主要特征。2.理解稀溶液的通性及其应用。3.熟悉胶体的基本概念、结构及其性质等。4.了解高分子溶液、表面活性剂、乳浊液的基本概念和特征。 21.了解分散系的分类及主要特征。3分散系：一种（或多种）物质分散于另一种物 质形成的系统称为分散系。分散系(disperse system)分散质：在分散系中被分散了的物质。 分散剂：容纳分散质的物质。分散系 = 分散质 + 分散剂例如：奶油分散在水中称为牛奶，乙醇分子 分散在水中称为乙醇水溶液4相：系统中物理和化学性质完全相同的一部分称为一个相相均相系统（单相系统）：只有一个相的系统非均相系统（多相系统）：
2、有两个或两个以上相的系统phase5分散系的分类 1.按聚集状态分分散剂 分散质举例气气空气，家用煤气 液云、雾 固烟，飞尘液气汽水 液牛奶 固溶液，泥浆固气木炭，泡沫塑料 液肉冻，珍珠 固合金气态分散系液态分散系固态分散系62 按分散质粒子的大小分1nm = 10-9 m(1)分子离子分散系（也称真溶液）l 分散质粒子的直径小于1nm，分散质为小分子或离子；以分子或离子状态均匀地分散在分散剂中，形成均相、稳定的 分子离子分散系，或称为溶液。 l 在溶液体系中，分散质称为溶质，而分散剂称为溶剂。 l 如：葡萄糖溶液，C6H12O6是溶质，H2O是溶剂。溶质扩散速度快 能透过半透膜，溶质粒子只能
3、在电子显微镜观察分散质粒子直径/nm分散系类类型举举例100 nm粗分散系悬浊液、乳状液 均相系统 homogeneous7分散质粒子半径在1nm100nm之间,分散质粒子不是单个分子,离子或原子,而是有多个分子,原子或 离子组成的。分散质颗粒大,扩散速度慢。不能透过半透膜。包括胶体溶液(又称溶胶)：分散质为分子、离子、原子的聚集体；多相体系，较稳定。如 Fe(OH)3溶液。高分子溶液：分散质为高分子；均相体系，稳定。如蛋白质溶液。(2) 胶体分散系非均相系统 homogeneous8(3) 粗分散系分散质为分子的大集合体，粒子半径大于100nm, 多相体系，不稳定。扩散很慢，不能透过半透膜和
4、滤纸甚至肉眼看到分散相粒子的存在非均相系统 homogeneous92.理解稀溶液的通性及其应用。10溶液：凡两种以上的物质混和形成的均匀稳定的分散体系，叫做溶液。-分散质粒子直径 v凝聚平衡：v蒸发 = v凝聚平衡开始凝 聚蒸发蒸气压温度的关系？蒸气压温度的关系？蒸气压随温度的升高而增大。不同溶剂蒸气压不同。 如： p(H2O, l , 298K)=3167 Pap(H2O, l, 373K)=101.325kPa 19溶液的蒸气压低于溶剂的蒸气压溶液的 蒸气压下降（vapor pressure lowering）20溶液蒸汽压下降的原因 ：溶液蒸气压P溶质分子 水分子纯水蒸气压 拉乌尔定律
5、：在一定温 度下，难挥发的非电解 质稀溶液的蒸气压等于 纯溶剂的蒸汽压与溶液 中溶剂的摩尔分数的乘 积。结论：结论： 一定温度下，难挥发性的非电解质稀溶液， 蒸气压下降数值与溶质的摩尔分数成正比.1887年，法 国物理 学家21利用质量摩尔浓度来表示拉乌尔定律质量摩尔浓度单位：molKg-1对于稀溶液有：若溶剂为水，溶解在1Kg 水（55.6 mol）中的溶质的物质的量nA则等于该溶液的质量摩尔浓度 b，所以22例 已知苯在293K时的饱和蒸气压为9.99kPa，现将 1.00g某未知有机物溶10.0g苯中，测得溶液的饱和蒸 气压为9.50kPa。试求该未知物的分子量 解：设该未知物的分子量为
6、M，根据拉乌尔定律 有 9.999.50 9.99解得：M151 232.2.2溶液的沸点升高与凝固点降低(一)溶液的沸点升高沸点(boiling point)：液体的蒸气压等于外压时的温度。 正常沸点(normal boiling point)：外压为100kPa时的沸点。 溶液的沸点升高(boiling point elevation)：溶液的沸 点高于纯溶剂的沸点。 原因：溶液的蒸气压低于纯溶剂的蒸气压。 Kb：溶剂的质量摩尔沸点升高常数，只与溶剂的本性有关。 难挥发性的非电解质稀溶液的沸点升高只与溶质的质量摩尔 浓度有关，而与溶质的本性无关。 242.2.2 2.2.2 溶液沸点升高和
7、凝固点下降溶液沸点升高和凝固点下降(1)液体的沸点当某一液体的蒸气压力等于外界压力时，液体就会沸腾,此时的温度称为该液体的沸点，以Tb表示。纯水的Tbp=100，而稀糖水加热到100以上才会沸腾。一般为101.325kPa即：气液平衡时的温度原因：蒸汽压降低引起的(2)液体的沸点升高 T25101.325kPaTbTbTPPH2OP液TbTb-Tb=KbbB（单位：Kkgmol-1）质量摩尔浓度(单位:molkg-1)只与溶剂有关的常数Kb:溶剂A的摩尔沸点升高常数溶液沸点升高的应用：计算物质的摩尔质量261.2.2溶液的沸点升高与凝固点降低(二)溶液的凝固点降低凝固点(freezing po
8、int)：物质的固相纯溶剂的蒸气压与它的 液相蒸气压相等时的温度 。 溶液的凝固点降低(freezing point depression)：难挥 发性非电解质溶液的凝固点总是比纯溶剂凝固点低。 原因：溶液的蒸气压低于纯溶剂的蒸气压。 Kf：溶剂的质量摩尔凝固点降低常数，只与溶剂的本性有关。 难挥发性的非电解质稀溶液的凝固点降低只与溶质的质量摩尔 浓度有关，而与溶质的本性无关。 27二、凝固点下降纯水的Tf=0，而海水降温至0不结冰。(1) 溶液的凝固点-Tf原因：溶液凝固点下降引起的H2O(s)H2O(l)(2) 溶液的凝固点下降-Tf物质的液相蒸气压力和固相蒸气压力相等时的 温度，以Tf表
9、示。28P(H2O)P(溶液)PT冰TfTfTfTf-Tf=Kf bB只与溶剂有关的常数Kf: 溶剂A的凝固点下降常数（单位：Kkgmol-1）一般:Kf KbABC29溶液凝固点下降的应用(1)计算物质的摩尔质量【例】有一质量分数为1.0%的水溶液，测得其凝固 点为273.05K。计算溶质的相对分子质量。解： 由TfKf bB Kf 得假设溶液为100g，则溶质为1g，溶剂水为99g。那么30(2) 冷却剂盐、水混合，冰融化吸热，可降低周围温度(3) 防冻剂汽车水箱防冻剂 (质量分数为60%的乙二醇水溶液的凝固点为-49)致冷剂：冰+NaCl、冰+CaCl2Tf () ： -22 -55溶液
10、凝固点下降的应用：312.2.3溶液的渗透压力（一）渗透现象和渗透压力 扩散（diffusion）:物质从高浓度区域向低浓度区域的 自动迁移过程 半透膜(semi-permeable membrane)：只允许溶剂(如水) 分子透过而溶质(如蔗糖)分子不能透过的多孔性薄膜 渗透（osmosis）:溶剂分子透过半透膜从纯溶剂向溶 液或稀溶液向浓溶液的净迁移32产生渗透现象的两个必要条件： 1.半透膜的存在 2.膜两侧单位体积内溶剂分子数不相等 （即渗透浓度不同）渗透方向：溶剂溶液稀溶液浓溶液33渗透压力：为维持半透膜所隔开的溶液与溶剂之间 的渗透平衡而需要的超额压力。即阻止渗透现象进行所施加的最
11、小压力。符号：单位：Pa或kPa P(外)= 渗透平衡 P (外) 反向渗透 制净水、污水治理P(外 )34（二）渗透压力与浓度和温度的关系V = nRT = cBRT cB：溶液的浓度，molL-1 R：8.314kPa mol -1 L K-1 ：kPa 注意：适用于稀溶液cBbB（四）渗透压的应用1.测溶质的相对分子量注意：凝固点降低法测小分子的分子量渗透压力法测大分子的分子量35【例】P8 1-436医学应用：静脉注射：等渗溶液，药水应溶入生理盐水 或50gL-1葡萄糖内肌肉注射：快扎慢推372.2.4稀溶液的依数性 稀溶液的依数性难挥发性非电解质稀溶 液的蒸气压下降、 沸点升高、凝固
12、点降低和 渗透压力都与溶质的bB成正比，即与溶质的 微粒数成正比，与溶质的本性无关。非电解质 p= KbB Tb=KbbB Tf=KfbB = RTcB强(非、弱）电解质 p= iKbB Tb=iKbbB Tf=iKfbB = iRTcBi 为正负离子数之和382.4 胶体溶液分散系（dispersed system）:一种或数种物质分散在 另一种物质中所形成的系统。 例如：矿物分散在岩石中生成矿石，水滴分散在空 气中形成云雾，聚苯乙烯分散在水中形成乳胶，溶 质分散在溶剂中形成溶液等。分散相（dispersed phase）:被分散的物质。分散介质（dispersed medium）:容纳分散
13、相的连续 介质。39Brown运动（Brownian movement）：将一束强光透 过溶胶并在光的垂直方向用超显微镜观察，可以观测 到溶胶中的胶粒在介质中不停地作不规则的运动。原因：某一瞬间胶粒受到来自周围各方介质分子碰撞 的合力未被完全抵消而引起的。胶粒质量愈小，温度 愈高，运动速度愈高，Brown运动愈剧烈。40电泳的方向可以判断胶粒 所带电荷。 负溶胶：大多数金属硫化 物、硅酸、金、银等溶胶 ，向正极迁移，胶粒带负 电。 正溶胶：大多数金属氢氧 化物溶胶，向负极迁移， 胶粒带正电。电泳 （electrophoresis）：在电场作用下，带电胶粒在 介质中的运动。411.4.2 胶团结构用AgNO3和KI制备AgI溶胶：AgNO3+KIAgI+KNO3，大 量AgI分子聚集在一起形成大小在1100nm的颗粒(AgI)m，称 为胶核。胶核易吸附与其组成相同的离子（Ag+或I-），若 AgNO3过量，AgI胶体吸附Ag+，形成以AgNO3稳定的AgI胶团。胶团为一个扩散双电层结构：扩散层胶粒胶团胶核 电位离子 反离子 反离子吸附层电位离子：被胶核 吸附的离子。 吸附层中的离子通常是制备胶体时所需的稳定剂 。42胶团的示意图：胶粒是带电的，而整个胶团是电中性的。胶核吸附层扩散层43作 业（共3道）书上 P16 10 P17 15 18(1-3) 44
