《物质的聚集状态基础.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物质的聚集状态基础.ppt（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院第第2章章物质的聚集状态物质的聚集状态基础基础第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院主要内容主要内容w简介各种物质聚集状态类型；简介各种物质聚集状态类型；w理想气体状态方程式（重）理想气体状态方程式（重），混合理想，混合理想气体的分压、分体积定律（重）气体的分压、分体积定律（重）；w液体的蒸气压（水的相图）、沸点、表面液体的蒸气压（水的相图）、沸点、表面张力的概念；张力的概念；第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院w不同分散系
2、的类型；不同分散系的类型；w溶液的特点及其浓度表示方法（重）溶液的特点及其浓度表示方法（重），难，难挥发非电介质稀溶液的依数性（重）；挥发非电介质稀溶液的依数性（重）；w了解胶体的基本性质。了解胶体的基本性质。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院对物质的基本认识对物质的基本认识w微粒性微粒性w运动性运动性w关联性（即相互作用，固体和液体的存在说明引关联性（即相互作用，固体和液体的存在说明引力，固体和液体难以压缩说明斥力）。力，固体和液体难以压缩说明斥力）。w（状态）可变性（状态）可变性w公元前公元前400多年的古希腊哲学家留基伯及其学生德谟克利多年
3、的古希腊哲学家留基伯及其学生德谟克利特提出的原子论已有类似观点。特提出的原子论已有类似观点。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院物质状态简介物质状态简介1.气体（气体（gas）2.液体（液体（liquid)离气远，离固近。离气远，离固近。3.固体（固体（solid）晶体、非晶体，后面专门晶体、非晶体，后面专门讨论。讨论。4.液晶（液固之间）液晶（液固之间）某些有机物介于液、某些有机物介于液、固之间的状态，兼具流动性和各向异性，用固之间的状态，兼具流动性和各向异性，用于显示等场合。于显示等场合。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与
4、工程学院材料科学与工程学院5.等离子体（等离子体（plasma）自然界或人工条自然界或人工条件使气体电离的状态，其中正负电量相等件使气体电离的状态，其中正负电量相等（正电荷和电子）（正电荷和电子），宇宙中有极大量存在，宇宙中有极大量存在（恒星等，物质的（恒星等，物质的99%以上），有特殊电、以上），有特殊电、磁等性质，多用途（如原子发射光谱用到氩磁等性质，多用途（如原子发射光谱用到氩等离子体对试样气化和激发，荧光灯、霓虹等离子体对试样气化和激发，荧光灯、霓虹灯、等离子电视）灯、等离子电视）。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院6.超临界流体（气液之
5、间）超临界流体（气液之间）温度和压力都温度和压力都高于临界点（见后），气液界面消失，兼具高于临界点（见后），气液界面消失，兼具两者特征而又不同，是两者特征而又不同，是“稠密的气态稠密的气态”。用。用途广泛，如萃取等。途广泛，如萃取等。7.超高密度态超高密度态超高压（如超高压（如10819atm）下形）下形成超固态乃至中子态。如中子星（大量质子成超固态乃至中子态。如中子星（大量质子结合电子转为中子）可达结合电子转为中子）可达1014g.cm-3。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.1气体气体2.1.1 气体的特点气体的特点w气体分子间作用力小，密
6、度较小。分子运动无气体分子间作用力小，密度较小。分子运动无规则，具有明显扩散性。无一定形状、体积，规则，具有明显扩散性。无一定形状、体积，有较大的可压缩性，一定的温度和压力下可以有较大的可压缩性，一定的温度和压力下可以液化。液化。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.1.2理想气体状态方程理想气体状态方程w定义定义描述气体物理性质的几个参数之间关描述气体物理性质的几个参数之间关系的方程。系的方程。w表达：表达：pV = nRTR：摩尔气体常数摩尔气体常数(molargasconstant)R=8.314Jmol-1K-1=8.314kPaL（升）
7、升）mol-1K-1（V常用常用m3）第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院= 0.0821 atmLmol -1K-1 = 62.4 mmHg Lmol -1K-1注意：注意：数据中经常数据中经常用用kJ，运算中运算中一定一定要用要用J。T：热力学温度（开尔文热力学温度（开尔文，K）T =273.15+t （t为摄氏温度氏温度）注意：注意：不能直接用摄氏温度不能直接用摄氏温度，千万千万！千万！千万！做题时要注意单位的正确，做题时要注意单位的正确，单位如果错误，意味着单位如果错误，意味着计算往往也是错误的。计算往往也是错误的。例如，如果已知例如，如果
8、已知t是某个时间，是某个时间，求另一时间，结果不可能是求另一时间，结果不可能是t 0.7，2t +t 1.5等等。等等。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院w理想气体理想气体在任何温度、压力下都符合在任何温度、压力下都符合该气体方程的气体。该气体方程的气体。w理想气体的特点：理想气体的特点：1.分子体积相对容器体积很小，认为是不占分子体积相对容器体积很小，认为是不占体积的质点；体积的质点；2.分子间无引力；分子间无引力；3.分子间及与器壁碰撞无动能损失。分子间及与器壁碰撞无动能损失。4.理想气体不存在，但低压气体近似。理想气体不存在，但低压气体近似
9、。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.1.3混合理想气体的分压定律和分体混合理想气体的分压定律和分体积定律积定律w分压（分压（Partialpressure）在一定温度在一定温度T下，各气体单独占据混合气体下，各气体单独占据混合气体总体积总体积时时所具有的压力。所具有的压力。=ABAAABBBBBBA真实状态真实状态P总总AAAABAA分压分压PAT、V不变不变+BBBBBBB分压分压PBB第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院w分体积（分体积（Partialvolume）温度温度T和和总总压压P时某
10、组分单独存在所占据的体积。时某组分单独存在所占据的体积。ABAAABBBBBBA真实状态真实状态V总总AAAAAA分体积分体积VABBBBBBB分体积分体积VBB=T、P不变不变第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院w道尔顿道尔顿分压定律分压定律在一定温度、体积下在一定温度、体积下p = p1+ p2 + p3 + + pn= piw阿马格阿马格分体积定律分体积定律在一定温度、总压下在一定温度、总压下V = V1+ V2 + V3 + + Vn= ViwP14例例2-4（蒸气压的定义相见后）（蒸气压的定义相见后）第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集
11、状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.1.4气体分子运动速率气体分子运动速率不同温度下的速率分布曲线不同温度下的速率分布曲线（拥有某速率的分子的比例）（拥有某速率的分子的比例）vf(v)T1T2第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.1.5实际气体（引力、体积）实际气体（引力、体积）分子间吸引力对气压的负分子间吸引力对气压的负面影响（内压力）面影响（内压力）w实验发现，越是实验发现，越是低温、高压，实低温、高压，实际气体的行为与际气体的行为与理想气体偏差越理想气体偏差越大。如压力的影大。如压力的影响。响。第第2章章物质的聚集状态基础物质的
12、聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.1.6气体的液化气体的液化w实际气体液化的途径：实际气体液化的途径：1.降温降温2.加压（温度不能太高）。加压（温度不能太高）。w两个相关临界概念：两个相关临界概念：1.临界温度临界温度Tc某物质以液态形式出现的最某物质以液态形式出现的最高温度。高温度。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.临界压力临界压力Pc在临界温度下使气体在临界温度下使气体液化的最低压力。液化的最低压力。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.2液体液体2.2.1液体的（饱和）
13、蒸气压液体的（饱和）蒸气压w定义定义设想设想一定温度下的真空密闭容器一定温度下的真空密闭容器中中装装入入某某溶剂溶剂。一些能量较高的溶剂分子会一些能量较高的溶剂分子会从从液面脱离，成液面脱离，成为气体，为气体，即即蒸发蒸发；同时同时气态溶剂分子也有气态溶剂分子也有一部分一部分重重新新落落回到液态，回到液态，即即凝聚。凝聚。两两方面速度方面速度会逐渐形成会逐渐形成动动态态平衡，平衡，这时这时容器内容器内蒸气的压力称为蒸气的压力称为饱和蒸气压，饱和蒸气压，简称蒸气压。简称蒸气压。w影响因素影响因素蒸气压大小与蒸气压大小与物质物质本质本质和温度和温度有关。有关。固体固体也有蒸气压，也有蒸气压，但但通
14、通常很小（冰常很小（冰、碘等、碘等较大）较大）。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院在相同温度下，若液体质点间的引力强，在相同温度下，若液体质点间的引力强，则液体质点难以逸出液面，蒸气压就低；则液体质点难以逸出液面，蒸气压就低；反之，若液体质点间的引力弱，则蒸气压反之，若液体质点间的引力弱，则蒸气压就高；就高；对同一液体，升高温度，则液体中动能大对同一液体，升高温度，则液体中动能大的质点数目增多，逸出液面的趋势增大，的质点数目增多，逸出液面的趋势增大，因而蒸气压提高；反之，降低温度，蒸气因而蒸气压提高；反之，降低温度，蒸气压降低。压降低。第第2章章
15、物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院w水的相图水的相图表达了水、冰、水蒸气三种状态表达了水、冰、水蒸气三种状态（即所谓三种（即所谓三种“相相”）的关系以及它们在不同温）的关系以及它们在不同温度、压力下的转化（整个体系中只能有度、压力下的转化（整个体系中只能有H2O）。）。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院w水的相图与蒸气压水的相图与蒸气压的关系的关系图中图中OA是气是气-液两相液两相平衡平衡线，线，即在此压力、温度即在此压力、温度下两态平衡共存。下两态平衡共存。这与蒸气压的定义这与蒸气压的定义一致，因此一致，因
16、此OA又叫又叫水的蒸气压曲线。水的蒸气压曲线。类似的，类似的，OB是气是气-固两相平衡线，即固两相平衡线，即冰的升华曲线。冰的升华曲线。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.2.2液体的沸点液体的沸点w沸腾沸腾温度升高，液体蒸气压也升高，温度升高，液体蒸气压也升高，与外界压与外界压力相同时，力相同时，液体沸腾液体沸腾（即（即液体液体内外同时气化）内外同时气化）。液液体沸腾时，热量用于汽化，加热下温度不变体沸腾时，热量用于汽化，加热下温度不变。1大气大气压下的压下的沸腾温度称沸腾温度称正常沸点。正常沸点。w影响因素：影响因素：与外界压力有关，压力增
17、大，沸点增高（减压蒸馏反）。与外界压力有关，压力增大，沸点增高（减压蒸馏反）。液体的沸点与分子间力有关，分子间力越大，沸点越高。液体的沸点与分子间力有关，分子间力越大，沸点越高。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.2.3液体的表面功和表面张力液体的表面功和表面张力w表面功表面功液体内部分子所处液体内部分子所处的环境均匀对称，而液体表面的环境均匀对称，而液体表面分子受到气相分子的作用力小分子受到气相分子的作用力小（气相密度低）。这种受力的（气相密度低）。这种受力的不对称导致表面分子具有更高不对称导致表面分子具有更高势能，因此分子从内部到表面，势能
18、，因此分子从内部到表面，扩大表面积需要额外的能量，扩大表面积需要额外的能量，即即表面功。表面功。液体表面的自动收液体表面的自动收缩趋势缩趋势第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院w表面张力表面张力扩大单位面积需要的表面功单位扩大单位面积需要的表面功单位是是J.m-2，也就是，也就是N.m-1，因此可理解为，因此可理解为单位长度单位长度上使表面收缩（减小）的力，上使表面收缩（减小）的力，事实上这种收缩事实上这种收缩力和收缩效果也是非常直观的。力和收缩效果也是非常直观的。肥皂膜肥皂膜第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学
19、与工程学院作业题作业题1.在在25时，将初始压力相同的时，将初始压力相同的5.0L氮气和氮气和15L氧气压缩到一个氧气压缩到一个10.0L的真空容器中，的真空容器中，测得混合气体的总压为测得混合气体的总压为150kPa，试求：，试求：（1）两种气体的初始压力；（）两种气体的初始压力；（2）混合气）混合气体中氮和氧的分压；（体中氮和氧的分压；（3）将温度上升到）将温度上升到210后容器的总压。后容器的总压。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.在在1000和和97kPa下测得硫蒸气的密度为下测得硫蒸气的密度为0.5977g.L-1，求硫蒸气的摩尔质
20、量和化学式。，求硫蒸气的摩尔质量和化学式。3.在在25，1.47MPa下把氨气通入容积为下把氨气通入容积为1.00L刚性壁密闭容器中，在刚性壁密闭容器中，在350下用催化下用催化剂使部分氨分解为氮气和氢气，测得总压为剂使部分氨分解为氮气和氢气，测得总压为5MPa，求氨的解离度、各组分的摩尔分数，求氨的解离度、各组分的摩尔分数和分压。和分压。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.3溶液和溶胶溶液和溶胶2.3.1分散系统分散系统类型类型粒子粒子直径直径分散系分散系名称名称一般特征一般特征实例实例低分子或离低分子或离子分散系子分散系100nm悬浊液、悬
21、浊液、乳浊液乳浊液多相系统，不稳定，扩散多相系统，不稳定，扩散慢，不过滤纸和半透膜慢，不过滤纸和半透膜牛奶、泥浆牛奶、泥浆第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.3.2溶液及其浓度的表达溶液及其浓度的表达w溶液溶液物质以物质以分子、原子或离子水平分子、原子或离子水平分散于另一种物质中所构成的分散于另一种物质中所构成的均匀而又稳均匀而又稳定定的体系。的体系。气态溶液气态溶液（空气）空气）液态溶液液态溶液（糖水）（糖水）固态溶液固态溶液（固溶体（固溶体，如，如锌溶于铜成黄铜）锌溶于铜成黄铜）第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学
22、院材料科学与工程学院w溶质与溶剂溶质与溶剂液态溶液是液态溶液是化学化学研究重点。研究重点。一般液态溶液中被溶解的气体、固体或一般液态溶液中被溶解的气体、固体或较较少量少量的液体被称为的液体被称为溶质溶质（电解质或非电解电解质或非电解质质），），较多的较多的液体被称为液体被称为溶剂溶剂，一般一般溶剂溶剂可可分为水和非水。分为水和非水。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院w溶解是特殊的物理化学过程溶解是特殊的物理化学过程溶液的形成伴随溶液的形成伴随有有能量能量（硫酸或氢氧化钠溶于水大量放热，硝酸（硫酸或氢氧化钠溶于水大量放热，硝酸铵则吸热）、铵则吸热）
23、、体积体积（酒精溶于水，总体积减小，（酒精溶于水，总体积减小，醋酸溶于水则相反）、醋酸溶于水则相反）、颜色颜色（白色无水硫酸铜溶（白色无水硫酸铜溶于水成蓝色溶液于水成蓝色溶液）的变化，的变化，暗示暗示溶解不仅是机械溶解不仅是机械混合的物理过程，还有化学变化混合的物理过程，还有化学变化（如水合）（如水合）。但。但常常用蒸馏、结晶等物理方法又可以从溶液中分常常用蒸馏、结晶等物理方法又可以从溶液中分离出溶质，体现了这种物理化学过程的离出溶质，体现了这种物理化学过程的特殊性。特殊性。具有具有（结构和极性）（结构和极性）相似相溶相似相溶的特点的特点（有反例）。（有反例）。第第2章章物质的聚集状态基础物质
24、的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院溶液浓度表示法溶液浓度表示法w常用常用物质的量浓度物质的量浓度cB（B是溶质）：是溶质）：常用的单位是常用的单位是mol.L-1。w其他还有其他还有质量摩尔浓度质量摩尔浓度bB（分母是溶剂质（分母是溶剂质量量）、摩尔分数摩尔分数xB、质量浓度、质量浓度B等等（P1819）。P19例例2-8第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院即即稀溶液稀溶液中溶质的摩尔分数中溶质的摩尔分数xB与其质量摩与其质量摩尔浓度尔浓度bB成正比。成正比。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与
25、工程学院2.3.3难挥发、非电解质、稀难挥发、非电解质、稀溶液的溶液的依数性（依数性（colligativeproperties）w依数性依数性上述上述溶液的某些性质溶液的某些性质仅仅与溶仅仅与溶质的浓度有关，质的浓度有关，而与而与溶质的特性无关溶质的特性无关 （但（但与溶剂有关），与溶剂有关），例如蒸气压（降低）、沸例如蒸气压（降低）、沸点（升高）、凝固点（降低）、渗透压现点（升高）、凝固点（降低）、渗透压现象等。象等。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院1.溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降w原因（定性）原因（定性）由于溶剂表由于溶剂表面被难挥发
26、的溶质占据，因此面被难挥发的溶质占据，因此溶剂蒸发的溶剂蒸发的速度变缓，速度变缓，与之平与之平衡的蒸气压也随之减小。衡的蒸气压也随之减小。w拉拉乌乌尔尔（Raoult）定定律律（定定量量）在在一一定定温温度度下下，难难挥挥发发非非电电解解质质稀稀溶溶液液的的蒸蒸气气压压等等于于纯纯溶溶剂剂的的蒸蒸气气压压乘乘以以溶溶剂剂的的摩摩尔尔分数。分数。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院其中其中K是和是和溶剂溶剂相关的常数，相关的常数，bB是溶质的是溶质的质量摩尔质量摩尔浓度浓度。w拉拉乌乌尔尔定定律律的的成成立立条条件件（难难挥挥发发非非电电解解质质稀稀
27、溶溶液液）如如果果溶溶质质易易挥挥发发，那那么么溶溶质质对对蒸蒸气气压压会会有有额额外外贡贡献献；如如果果溶溶质质是是电电解解质质，公公式式要要修修正正；如如果果溶溶液液较较浓浓，溶溶质质对对溶溶剂剂间间作作用用力力也也有有显显著著影影响响。后后文文类类似。似。w另外的表达形式另外的表达形式第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.溶液的沸点升高溶液的沸点升高w原因原因溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降。液液固固气气第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院w其中：其中：Kb称为称为溶剂溶剂的的沸点升高常数；沸点
28、升高常数；bB是是溶质的溶质的质量摩尔浓度。质量摩尔浓度。w纯溶剂与溶液沸点的区别纯溶剂与溶液沸点的区别纯溶剂沸点恒纯溶剂沸点恒定（恒压下）。溶液随着溶剂的蒸发，浓度定（恒压下）。溶液随着溶剂的蒸发，浓度升高，沸点也不断升高，升高，沸点也不断升高，一般一般饱和后浓度恒饱和后浓度恒定（出现溶质析出定（出现溶质析出），），沸点也就恒定了。沸点也就恒定了。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院3.溶液的凝固点降低溶液的凝固点降低a.液体的凝固点液体的凝固点w纯纯液体的凝固点是液态和固态液体的凝固点是液态和固态蒸气压相等蒸气压相等的温度，这时液固可平衡共存（
29、两者都不的温度，这时液固可平衡共存（两者都不会有较高蒸气压而损失）。会有较高蒸气压而损失）。溶液溶液的凝固点的凝固点是是溶液溶液和和固态溶剂固态溶剂蒸气压相等的温度。蒸气压相等的温度。b.溶液的凝固点降低溶液的凝固点降低w原因原因溶液的蒸气压下降。溶液的蒸气压下降。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院液液固固气气第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院w其中：其中：Kf称为称为溶剂溶剂的的凝固点降低常数；凝固点降低常数；bB是溶质的是溶质的质量摩尔浓度质量摩尔浓度。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态
30、基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院4.溶液的渗透压溶液的渗透压a.渗透现象和渗透压渗透现象和渗透压u渗渗透透现现象象由由于于半半透透膜膜（这这里里只只容容许许水水的的通通过过）两两边边的的溶溶液液单单位位体体积积内内水水分分子子数数目目不不同同，稀稀溶溶液液一一方方水水浓浓度度高高，因因此此更更快快进进入入浓浓溶溶液液一一方方，宏宏观观上上引引起起稀稀溶溶液液中中水水分分子子净净迁迁移移到到浓浓溶溶液液中中，形形成成水水位位差差后后逐逐渐渐平平衡衡。半透膜半透膜纯纯水水蔗糖溶液蔗糖溶液渗透压渗透压第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院u对于稀的
31、水溶液而言，对于稀的水溶液而言，cB（molL-1）bB（molkg-1）。而而cB一般习惯用一般习惯用molL-1为单位，为单位，带入此公式时应注意单位变换。带入此公式时应注意单位变换。 w溶液的渗透压溶液的渗透压即上述水位差，即上述水位差，可用可用表示。表示。b.vantHoff定律定律范霍夫范霍夫因在立体化学、因在立体化学、化学动力学、化化学动力学、化学平衡的重要贡学平衡的重要贡献获献获1901年首届年首届诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院例例:在在100g水中溶解多少克尿素水中溶解多少克尿素CO(NH2)2才能使此
32、才能使此溶液的凝固点达到溶液的凝固点达到2.0？该溶液在？该溶液在100kPa下下的沸点是多少？的沸点是多少？解解:(1)M =60.0g.mol-1设溶解尿素为设溶解尿素为m克克Tf=KfbB则则(2)Tb=KbbB即沸点升高到即沸点升高到100.55第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院5.依数性的应用依数性的应用a.测定分子量测定分子量w理论上理论上各种依数性都可用于此，但从显著性、可靠各种依数性都可用于此，但从显著性、可靠性来考虑，性来考虑，常采用凝固点降低（小分子常采用凝固点降低（小分子。可参考上。可参考上例结果例结果）和渗透压（大分子）和
33、渗透压（大分子，凝固点变化微弱，凝固点变化微弱）。）。b.制作防冻剂和致冷剂制作防冻剂和致冷剂w在在冰上撒食盐冰上撒食盐，少量水会溶解盐，少量水会溶解盐（电解质）（电解质），溶液，溶液蒸气压降低，蒸气压降低，导致导致冰的蒸气压相对较高，因此融化。冰的蒸气压相对较高，因此融化。冰融化大量吸热，冰融化大量吸热，故故冰盐混合物可达冰盐混合物可达251K低温。低温。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院c.配制生理等渗（透压配制生理等渗（透压）输）输液液w输液时要保证外来液体和血浆基本等渗透输液时要保证外来液体和血浆基本等渗透浓度浓度。如果输液高渗，会导致红
34、细胞萎缩；如果输液高渗，会导致红细胞萎缩；如果输液低渗，会导致红细胞膨胀，严重如果输液低渗，会导致红细胞膨胀，严重时破裂，即溶血。时破裂，即溶血。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.3.4溶胶的性质（了解）溶胶的性质（了解）w动力性质布朗运动，动力性质布朗运动，微粒无规则运动（源于微粒无规则运动（源于分子的热运动）分子的热运动）u光学性质丁铎尔效光学性质丁铎尔效应，侧面光路，光被应，侧面光路，光被微粒散射微粒散射w溶胶溶胶胶体，液体介质。胶体，液体介质。第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院w电学性质
35、电学性质电渗（介质动）电渗（介质动）电泳（胶粒动电泳（胶粒动）一方带电，整体一方带电，整体中性，因此固体中性，因此固体胶粒和介质具有胶粒和介质具有异号电荷异号电荷Fe(OH)3胶胶体的电泳体的电泳第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院AgI胶团结构胶团结构AgNO3+KI（过量）（过量）AgI负溶胶（胶粒带负电）负溶胶（胶粒带负电）结构结构第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院(AgI)m nI-(n -x)K+x-xK+胶核胶核吸附离子吸附离子紧密层紧密层扩散层扩散层胶粒胶粒胶团胶团电场下可同步运动电场下
36、可同步运动第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院AgNO3过量：过量：(AgI)m nAg+ (n -x)NO3-x+ xNO3-第第2章章物质的聚集状态基础物质的聚集状态基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院作业题作业题1.尼古丁的实验式为尼古丁的实验式为C5H7N，今有，今有0.60g尼古尼古丁溶于丁溶于12.0g水中，所得溶液在水中，所得溶液在1大气压下大气压下的沸点是的沸点是100.17，求尼古丁的分子式。，求尼古丁的分子式。2.有一多肽的水溶液，有一多肽的水溶液，1L此溶液中含有溶质此溶液中含有溶质0.4g。在。在300K时，测得该溶液的渗透压为时，测得该溶液的渗透压为498.63Pa，求此多肽的近似摩尔质量。，求此多肽的近似摩尔质量。
