溶液和胶体课件

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1、第一章 溶液和胶体 1.1 1.1 物质聚集状态物质聚集状态 1.2 1.2 分散系分散系 1. 1.3 3 溶液的浓度溶液的浓度 1. 1.4 4 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 1. 1.5 5 胶体溶液胶体溶液 1. 1.6 6 乳状液乳状液2024/9/181.1 物质聚集状态 一、气体一、气体 1 1、理想气体状态方程、理想气体状态方程 2 2、道尔顿分压定律、道尔顿分压定律 二、液体二、液体 三、固体三、固体2024/9/18理想气体:理想气体:v 分子不占体积分子不占体积v 分子间无相互作用分子间无相互作用实际气体:实际气体:v 分子有体积分子有体积v 分子间有相互作用分子间有相互

2、作用低压低压(低于数百千帕低于数百千帕)高温高温(273K)一、气体 1、理想气体状态方程2024/9/18 理想气体状态方程pV=nRTR摩尔气体常数,摩尔气体常数,R=8.314kPa L K-1 mol-1=8.314Pa m3 K-1 mol-1=8.314J K-1 mol-1在标准状态下,在标准状态下,p=101.325kPa2024/9/18 理想气体状态方程应用计算计算p,V,T,n四个物理量之一:四个物理量之一:pV=nRT计算气体摩尔质量:计算气体摩尔质量:计算气体密度:2024/9/18p1p2p3+混合气体的总压力等于混合气体的总压力等于各组分气体分压之和各组分气体分压

3、之和v 分压:各组分气体单独分压:各组分气体单独 占有整个体积时的压强占有整个体积时的压强VVVp(总压力总压力) V:N2(3):H2(1):O2(2)2、道尔顿分压定律2024/9/18 混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。p = p1+p2+= pi x ii的摩尔分数的摩尔分数分压定律2024/9/18分压定律的应用。氢气氢气氢气氢气+ + + +水蒸气水蒸气水蒸气水蒸气盐酸盐酸盐酸盐酸锌锌锌锌p p p p( ( ( (总压总压总压总压) ) ) )p p p pp p p p2024/9/18二、液体二、液体 有流动性。蒸气压、沸点、凝固点等。有流动性。蒸气压、沸点、凝

4、固点等。三、固体三、固体 有固定形状。有固定形状。 物质以固、液、气三态存在。物质以固、液、气三态存在。2024/9/181.2 分散系一、分散系的概念二、分散系的分类三、分散度和比表面积2024/9/18一、分散系的概念一、分散系的概念溶质溶质溶剂溶剂溶解溶解溶液溶液(液态(液态)分散质分散质分散剂分散剂分散分散分散系分散系(固、液、气态)(固、液、气态)分散系:分散系:一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种 物质里所形成的体系物质里所形成的体系分散质:分散质:被分散的物质,一般为数量少的一相被分散的物质,一般为数量少的一相分散剂:分散剂:把分散质分散开

5、来的物质,一般为数量多的把分散质分散开来的物质,一般为数量多的 一相一相2024/9/18表表1按物质聚集状态分类的分散系按物质聚集状态分类的分散系气气空空气气气气液液云、云、雾雾固固烟、烟、尘尘气气泡沫塑料泡沫塑料固固液液珍珍珠珠固固有机玻璃有机玻璃气气肥皂泡沫肥皂泡沫液液液液牛牛奶奶固固Fe(OH)3溶胶、泥浆水溶胶、泥浆水分散剂分散剂 分散质分散质 实实 例例二、分散系的分类二、分散系的分类2024/9/18表2 按分散质颗粒大小分类的分散系类类 型型粒子粒子直径直径名名 称称主主 要要 特特 征征分子、粒分子、粒子分散系子分散系1n100100nmnm悬浊液悬浊液乳浊液乳浊液不稳定、扩

6、散慢、不能通过滤纸不稳定、扩散慢、不能通过滤纸和半透膜、对光不产生散射和半透膜、对光不产生散射2024/9/18相相单相体系:单相体系:分子分散系分子分散系多相体系(存在界面):胶体分散多相体系(存在界面):胶体分散系,粗分散系系,粗分散系2024/9/18三、分散度和比表面积三、分散度和比表面积1 1、分散度、分散度2 2、比表面积、比表面积: : L L愈小,愈小, S S 0 0愈大,表明系统的分散度愈高愈大,表明系统的分散度愈高 LS S 0 0 = =S SV= =6L2L 3= =6L2024/9/181.3 溶液的浓度 一、一、确定基本单元的原因和方法确定基本单元的原因和方法二、

7、二、质量分数质量分数三、三、物质的量浓度物质的量浓度四、质量摩尔浓度四、质量摩尔浓度五、物质的量分数五、物质的量分数2024/9/18一、确定基本单元的原因和方法一、确定基本单元的原因和方法(1)确定基本单元的原因)确定基本单元的原因分析化学中滴定分析的主要依据是分析化学中滴定分析的主要依据是等物等物质的量规则质的量规则:在化学计量点时,各物质基本:在化学计量点时,各物质基本单元的物质的量相等。单元的物质的量相等。其关键在于基本单元的确定。其关键在于基本单元的确定。例:例:HCl+NaOH=NaCl+H2O按等物质的量规则:按等物质的量规则:n(HCl)=n(NaOH)2024/9/18例:例

8、:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O如基本单元选如基本单元选H2SO4和和NaOHn(H2SO4)n(NaOH)n(H2SO4)/n(NaOH)=l l要使等物质的量规则成立,就要选择合适要使等物质的量规则成立,就要选择合适的基本单元。的基本单元。2024/9/18(2)确定基本单元的方法)确定基本单元的方法l基本单元的选择,一般是以化学反应的计基本单元的选择,一般是以化学反应的计量关系为依据的。量关系为依据的。在酸碱滴定中,以得失在酸碱滴定中,以得失1molH+为标准,确为标准,确定酸碱的基本单元。定酸碱的基本单元。2024/9/18例:例:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+

9、2H2O2mol的的NaOH得到得到2molH+,即,即1molNaOH得到得到1molH+碱的基本单元应为(碱的基本单元应为(NaOH)1molH2SO4失去失去2molH+,酸的基本单元为酸的基本单元为(1/2H2SO4)l l等物质的量规则等物质的量规则:n(1/2H2SO4)=n(NaOH)2024/9/18 在氧化还原反应中,以得失在氧化还原反应中,以得失1mol电子为标准,电子为标准,确定氧化剂和还原剂的基本单元。确定氧化剂和还原剂的基本单元。例:例:Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O6molFe2+失去失去6mol电子,被氧化为电子,被氧化为6mol

10、Fe3+,即,即1molFe2+失去失去1mol电子。电子。还原剂的基本单元为(还原剂的基本单元为(Fe2+)1molCr2O72-得到得到6mol电子电子氧化剂的基本单元为(氧化剂的基本单元为(1/6Cr2O72-)l等物质的量规则:等物质的量规则:n(Fe2+)=n(1/6Cr2O72-)2024/9/183.同物质,不同基本单元物质的量间的关系同物质,不同基本单元物质的量间的关系例:已知硫酸的质量为例:已知硫酸的质量为147g,计算,计算n(1/2H2SO4),n(H2SO4),n(2H2SO4)。解:已知解:已知m=147gM(1/2H2SO4)=49gmol-1M(H2SO4)=98

11、gmol-1M(2H2SO4)=196gmol-1由由公式可计算公式可计算n(1/2H2SO4)=m /M(1/2H2SO4)=147/49=3moln(H2SO4)=m /M(H2SO4)=147/98=1.5moln(2H2SO4)=m /M(2H2SO4)=147/196=0.75mol显然:显然:n(H2SO4)=1/2n(1/2H2SO4)=2n(2H2SO4)2024/9/18 推广之:推广之: n (B)=b n (b B) 当体积一定时:当体积一定时:c (B)=b c (b B)2024/9/18 二、质量分数二、质量分数 100 100份质量的溶液中所含溶质的质量份数称为份

12、质量的溶液中所含溶质的质量份数称为该溶液的质量分数浓度。用该溶液的质量分数浓度。用B B 表示。表示。 m m溶质(溶质(g g) B B = = 100% 100% m m溶液(溶液(g g) 2024/9/18三、物质的量浓度三、物质的量浓度 单位体积的溶液中所含溶质的物质的量,单位体积的溶液中所含溶质的物质的量,用用 C CB B 表示,单位:表示,单位:mol.mol. .L L-1 -1 n nB B(溶质溶质 molmol) m m (溶质溶质 g g) C CB B = = = = V V (溶液溶液 L L) M M . . V V2024/9/18四、质量摩尔浓度四、质量摩尔

13、浓度 在在 1 kg 1 kg 溶剂中所含有溶质的物质的量,溶剂中所含有溶质的物质的量,用用 b bB B, , 单位:单位:mol.mol. .KgKg-1 -1 n nB B (溶质溶质 molmol) b bB B = = m mA A(溶剂溶剂 kgkg)2024/9/18五、物质的量分数五、物质的量分数 溶液中某种组分(溶质溶液中某种组分(溶质B B或溶剂或溶剂A A)的物质的的物质的量同溶液的总的物质的量之比称为物质的量量同溶液的总的物质的量之比称为物质的量分数,用分数,用 X X n nA A n nB B X XA A = = X XB B = = n nA A + n + n

14、B B n nA A + n+ nB B2024/9/18例例1:0.288g某溶质溶于某溶质溶于15.2g水中,所得溶液为水中,所得溶液为0.221mol.kg-1,求该求该溶质的摩尔质量。溶质的摩尔质量。解:解:m(溶质溶质)=0.288g,m(溶剂溶剂)=15.2g,bB=0.221mol.kg-1,M=?bB=n=bB m(溶剂溶剂)=0.221 15.2 10-3=3.359 10-3M=85.73nm(溶剂溶剂)m(溶质溶质)n0.2883.359 10-32024/9/18n例例2:某种乙醇的水溶液是由:某种乙醇的水溶液是由3mol的水和的水和2mol的乙醇(的乙醇(CH3CH2

15、OH)组成,求水和组成,求水和乙醇的物质的量分数。乙醇的物质的量分数。 解:解:3mol2molXA=0.6XB=0.43mol+2mol3mol+2mol2024/9/18例例3:在:在298.15K时,质量分数为时,质量分数为0.0947的硫酸的硫酸溶液,其密度为溶液,其密度为1.0603 103Kg.m-3。试求试求(1)硫酸的质量摩尔浓度;)硫酸的质量摩尔浓度;(2)硫酸的物质的量浓度;)硫酸的物质的量浓度;(3)硫酸的摩尔分数。)硫酸的摩尔分数。溶液浓度之溶液浓度之间的相互换间的相互换算:通过算:通过密度密度 2024/9/18解解:bB= =1.067mol.kg-1C=1.024

16、mol.L-1x=0.01886x=0.01886nm(溶剂溶剂)m(质质)M(m(液)(液)-m(质质) m(质质)Mm(溶剂溶剂)BVM(VBV)0.09470.9053 98.07nVmMVBVMV1.0241.024+1060.3 0.9053/18.021.0671.067+1000/18.02作业:作业:P28132024/9/181.4 稀溶液的依数性 一、水的相图一、水的相图二、二、稀溶液的依数性稀溶液的依数性 1 1、溶液的蒸气压下降、溶液的蒸气压下降 2 2、溶液的沸点升高、溶液的沸点升高 3 3、溶液的凝固点下降、溶液的凝固点下降 4 4、渗透压、渗透压三、三、强电解质溶

17、液简介强电解质溶液简介2024/9/18稀溶液的性质稀溶液的性质与与溶质的本性有关溶质的本性有关:酸碱:酸碱性、稳定性等性、稳定性等与与溶质的本性无关,溶质的本性无关,只与只与溶液的浓度溶液的浓度有关有关(依数性依数性)溶液的蒸气压溶液的蒸气压溶液的沸点溶液的沸点溶液的凝固点溶液的凝固点溶液的渗透压溶液的渗透压2024/9/18 三个区:三个区:AOB为气相区,为气相区,AOC位液相区,位液相区,BOC为固相区。为固相区。三条线:三条线:OA曲线称为曲线称为水的蒸气压曲线水的蒸气压曲线,OB曲线称为冰的蒸气曲线称为冰的蒸气压曲线,压曲线,OC曲线称为曲线称为水的凝固点曲线水的凝固点曲线。一个点

18、:一个点:三条曲线交于三条曲线交于O点,它代表冰、水、水蒸气三相平衡点,它代表冰、水、水蒸气三相平衡的温度压力条件,称为的温度压力条件,称为水的三相点水的三相点。其温度为。其温度为273.16K,压力为,压力为610.5Pa。 要确定水的状态,必须同时指明温度和压力。要确定水的状态,必须同时指明温度和压力。101325Pa101325PaF373K373K273.16K273.16KE273.15K273.15K一一、水水的的相相图图2024/9/18二、稀溶液的依数性二、稀溶液的依数性1、溶液的蒸气压溶液的蒸气压1)纯水的蒸气压)纯水的蒸气压水的饱和蒸汽压:平衡时水面上的蒸汽压力水的饱和蒸汽

19、压:平衡时水面上的蒸汽压力初始:初始:v蒸发蒸发v凝聚凝聚平衡:平衡:v蒸发蒸发=v凝聚凝聚开始开始平衡平衡蒸发蒸发蒸发蒸发H2O(l)H2O(g)凝聚凝聚凝聚凝聚2024/9/182)稀溶液的蒸气压稀溶液的蒸气压大于 水分子水分子xA溶质分子溶质分子xB纯水蒸气压纯水蒸气压 pA*溶液蒸气压溶液蒸气压 p拉乌尔定律:拉乌尔定律:p p=p p.x xA A在一定温度下,难挥发非在一定温度下,难挥发非在一定温度下,难挥发非在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压(电解质稀溶液的蒸气压(电解质稀溶液的蒸气压(电解质稀溶液的蒸气压( p p )等于纯溶剂的蒸气压)等于纯溶剂的蒸气压)等于纯溶剂的

20、蒸气压)等于纯溶剂的蒸气压( p p )与溶液中溶剂的)与溶液中溶剂的)与溶液中溶剂的)与溶液中溶剂的摩尔分数(摩尔分数(摩尔分数(摩尔分数(X XA A)的乘积。)的乘积。)的乘积。)的乘积。 p p = p p p p = p p (1 X XA A) = p p .XB 对植物抗旱的意义(当外界气温对植物抗旱的意义(当外界气温发生变化时植物细胞内会生成可溶性发生变化时植物细胞内会生成可溶性碳水化合物,从而细胞液浓度增大)碳水化合物,从而细胞液浓度增大)2024/9/18?问题问题 一封闭箱处于恒温环境中,箱内有两杯液一封闭箱处于恒温环境中,箱内有两杯液体,体,A杯为纯水,杯为纯水,B杯为

21、蔗糖水溶液。静置足杯为蔗糖水溶液。静置足够长时间后,会发生什么变化?够长时间后,会发生什么变化?水水蔗糖蔗糖2024/9/182024/9/182、溶液的沸点溶液的沸点水的正常沸点水的正常沸点:100C加入溶质加入溶质溶液的沸点溶液的沸点:100C溶液沸点溶液沸点tb升高升高p/kPa101.325100tb纯水纯水溶液溶液t/Ctb=Kbb(单位单位?)pT=p外,外,液体沸腾液体沸腾T:液体的沸点液体的沸点(tb)101.325kPa正常沸点正常沸点2024/9/18n应用应用1 1 利用沸点升高现象可以测定某些物利用沸点升高现象可以测定某些物 质的摩尔质量质的摩尔质量MM。n应用应用2

22、2 利用沸点升高现象可以鉴别液体的利用沸点升高现象可以鉴别液体的 纯度。纯度。 大多数纯液体都有固定的沸点,如液体大多数纯液体都有固定的沸点,如液体 含有杂质,它们的沸点就会升高,通过含有杂质,它们的沸点就会升高,通过 测定沸点值即可鉴定液体纯度。测定沸点值即可鉴定液体纯度。2024/9/18p液液p固固:液相液相固相,固相,p液液p固固:固相固相液相液相物质的凝固点物质的凝固点(tf):该物质的:该物质的液相液相和和固相固相达到平衡时的达到平衡时的温度温度(p液液p时的时的t)水的凝固点水的凝固点:0C加入溶质 海水海水0C时是否冻结?时是否冻结?溶液凝固点溶液凝固点tf下降下降p/Pa61

23、1t/Ctf0ACB纯水纯水溶液溶液tf=Kfb3、溶液的凝固点溶液的凝固点2024/9/18溶液的凝固点下降示意图溶液的凝固点下降示意图对植物抗对植物抗寒的意义寒的意义防冻液防冻液(甘油、乙(甘油、乙二醇)二醇)2024/9/184、渗透压、渗透压半透膜:半透膜:溶剂可以通过,溶质不可以通过(细胞膜,溶剂可以通过,溶质不可以通过(细胞膜,肠衣,牛皮纸,萝卜皮)肠衣,牛皮纸,萝卜皮)渗透:渗透:溶剂分子通过半透膜的自动扩散溶剂分子通过半透膜的自动扩散扩散方向:纯水扩散方向:纯水糖水糖水半透膜半透膜液面上升液面上升液面下降液面下降纯水纯水糖水糖水2024/9/18渗透平衡:渗透平衡:膜两侧水分子

24、的膜两侧水分子的渗透速度相等渗透速度相等渗透压:渗透压:维持渗透平衡维持渗透平衡所施所施加的压力加的压力渗透压pp渗渗纯水纯水 溶液溶液 反渗透反渗透2024/9/18渗透现象产生原因:渗透现象产生原因:溶液的蒸气压小于纯溶溶液的蒸气压小于纯溶剂的蒸气压。剂的蒸气压。产生的条件产生的条件:1)有半透膜存在有半透膜存在;2)半透膜两边溶液浓度不同。半透膜两边溶液浓度不同。 .V=nRT =CRT :Pa、KPa;V:m3、L;R:8.314J.mol-1.K-1T:K;n:mol2024/9/18植物细胞汁的渗透压可达植物细胞汁的渗透压可达20105Pa人体血液平均的渗透压为人体血液平均的渗透压

25、为7.7105Pa食物过咸、排汗过多,组织中的渗透压升高食物过咸、排汗过多,组织中的渗透压升高淡水中游泳时,眼球容易淡水中游泳时,眼球容易“红胀红胀”静脉注射或输液时采用静脉注射或输液时采用“等渗液等渗液”:0.9%的的生理盐水;生理盐水;5.0%的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液2024/9/18盐水盐水淡水淡水pp反渗透法净化水反渗透法净化水2024/9/182024/9/18渗透压的意义渗透压的意义v 水分在动植物体内的输送水分在动植物体内的输送v 医学上的等渗溶液医学上的等渗溶液 溶血溶血 胞浆分离胞浆分离v 测定溶质的相对分子质量测定溶质的相对分子质量问题*静脉注射液的配制;盐碱地不利于植物生

26、长;静脉注射液的配制;盐碱地不利于植物生长;农作物施肥后必须立即浇水;淡水鱼不能在海水农作物施肥后必须立即浇水;淡水鱼不能在海水中养殖。中养殖。*反渗透的应用:海水淡化,污水处理反渗透的应用:海水淡化,污水处理2024/9/18解:解:tf=177.880C175.340C=2.54tf=Kf.bBbB=n/m剂剂=m/M.m剂剂M=81.94例例4:纯樟脑的凝固点为:纯樟脑的凝固点为177.880C。在相同条在相同条件下,件下,1.08mg某物质与某物质与0.206g樟脑组成溶液,樟脑组成溶液,若此溶液的凝固点为若此溶液的凝固点为175.340C樟脑的樟脑的Kf=39.7K.kg.mol-1

27、,求该物质的摩尔质量。求该物质的摩尔质量。tfKf.2024/9/18例例5:370C时血液的渗透压为时血液的渗透压为775Kpa,与血与血液具有同样渗透压的葡萄糖静脉注射液的浓液具有同样渗透压的葡萄糖静脉注射液的浓度是多少度是多少?解:解:=CRTC=/RT=0.3006mol.L-1(注意单位)注意单位)2024/9/18例例6:某水溶液的凝固点是某水溶液的凝固点是-1.00,求:求:1)水溶液的沸点,水溶液的沸点,2)此溶液在)此溶液在0时的渗透压。时的渗透压。2024/9/18解:解:1)纯水的凝固点为)纯水的凝固点为273.15Ktf=273.15(1.000C+273.15)=1.

28、00Ktf=Kf.bBtb=Kb.bBtf/Kf=tb/Kbtb=tf.Kb/Kf=1.00 0.512/1.86=0.275Ktb=373.425K2)bB=tf/Kf=1.00/1.86=0.538=CRTbB.RT=0.538 8.314 273.15=1221.78Kpa(注意单位)注意单位)2024/9/18例例7.在在25时,将时,将2g某化合物溶于某化合物溶于1000g水中水中的渗透压与同温下将的渗透压与同温下将0.8g葡萄糖(葡萄糖(C6H12O6)和和1.2g蔗糖(蔗糖(C12H22O11)溶于)溶于1000g水中的渗水中的渗透压相等。求透压相等。求(1)此化合物的分子量)此

29、化合物的分子量(2)此化合物的沸点和凝固点)此化合物的沸点和凝固点(3)此化合物的蒸汽压下降()此化合物的蒸汽压下降(25时水的蒸汽时水的蒸汽压为压为3.17kPa,稀溶液的密度近似为,稀溶液的密度近似为1gmol-1)2024/9/18作业:作业:P2814、15、16、182024/9/18三、三、强电解质溶液简介强电解质溶液简介电解质稀溶液的依数性与拉乌尔定律有很电解质稀溶液的依数性与拉乌尔定律有很大偏离,其实验值大于计算值。电解质溶于水大偏离,其实验值大于计算值。电解质溶于水后电离成阴阳离子,而使溶液中溶质的粒子总后电离成阴阳离子,而使溶液中溶质的粒子总数增加。如完全电离,则应成倍增加

30、,实验值数增加。如完全电离,则应成倍增加,实验值和和计算值却不成倍数,就是因为电解质在水中计算值却不成倍数,就是因为电解质在水中没有完全电离。没有完全电离。2024/9/18离子互吸学说:离子互吸学说:强电解质溶于水后虽然是完全电离的,但是由于离子强电解质溶于水后虽然是完全电离的,但是由于离子间的相互作用,使得离子在溶液中并不是完全自由的。间的相互作用,使得离子在溶液中并不是完全自由的。离 子 氛2024/9/18活度、活度系数和离子强度活度、活度系数和离子强度由于强电解质溶液中的阴阳离子间的相互作用,由于强电解质溶液中的阴阳离子间的相互作用,使得强电解质溶液的浓度似乎降低了。使得强电解质溶液

31、的浓度似乎降低了。活度就是有效浓度活度就是有效浓度 = .C溶液中离子浓度越大、离子电荷越高,溶液中离子浓度越大、离子电荷越高,即离子强度(即离子强度(I=0.5Ci.Zi2)越大,越大,离子之间的相互牵制作用就越强,活度与浓度的差异离子之间的相互牵制作用就越强,活度与浓度的差异就越大。就越大。2024/9/18例题例题例例1:试比较浓度均为:试比较浓度均为1molKg-1的的NaCl、H2SO4、C6H12O6(葡萄糖葡萄糖)溶液蒸汽压的高低,沸点高低、凝溶液蒸汽压的高低,沸点高低、凝固点高低和渗透压大小。固点高低和渗透压大小。解:分析:对于同浓度的电解质稀溶液和非电解质稀解:分析:对于同浓

32、度的电解质稀溶液和非电解质稀溶液,由于电解质的解离使溶液中溶质离子数目总溶液,由于电解质的解离使溶液中溶质离子数目总大于非电解质溶液中的溶质离子数目,故其蒸汽压大于非电解质溶液中的溶质离子数目,故其蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压的数值也都下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压的数值也都比同浓度的非电解质稀溶液的相应数值要大。比同浓度的非电解质稀溶液的相应数值要大。2024/9/18因此:对同浓度的溶液,其蒸汽压大小和凝固点高低因此:对同浓度的溶液,其蒸汽压大小和凝固点高低顺序为:顺序为:非电解质溶液弱电解溶液非电解质溶液弱电解溶液AB型强型强电解质溶液电解质溶液A2B或或AB2型电解质溶

33、液型电解质溶液n沸点高低和渗透压大小顺序正好相反则 蒸汽压:P(H2SO4) P(NaCl) P(C6H12O6) 凝固点:tf(H2SO4) tf(NaCl) tf(C6H12O6) 沸 点:tb(H2SO4) tb(NaCl) tb(C6H12O6) 渗透压: (H2SO4) (NaCl) (C6H12O6)2024/9/18例2: 下面几种溶液0.1 molL-1Al2(SO4)3 0.2molL-1CuSO40.3molL-1NaCl 0.3molL-1CO(NH2)2(尿素)按溶液的凝固点由高到低排列,顺序正确的是: A: B: C: D: C C2024/9/18例例3:拉乌尔定律

34、适应的对象是:拉乌尔定律适应的对象是。难挥发非电解质稀溶液难挥发非电解质稀溶液例例4:稀溶液依数性的的核心性质是:稀溶液依数性的的核心性质是:A:溶液的沸点升高溶液的沸点升高B:溶液的凝固点下降。溶液的凝固点下降。C:溶液具有渗透压溶液具有渗透压D:溶液的蒸汽压下降溶液的蒸汽压下降D2024/9/18一、是非题n所有非电解质的稀溶液,均具有稀溶液的依数性。所有非电解质的稀溶液,均具有稀溶液的依数性。 n难挥发非电解质稀溶液的依数性不仅与溶质种类有难挥发非电解质稀溶液的依数性不仅与溶质种类有关,而且与溶液的浓度成正比。关,而且与溶液的浓度成正比。 1、常压下,难挥发物质的水溶液沸腾时,其沸点(、

35、常压下,难挥发物质的水溶液沸腾时,其沸点( )A、100C B、高于、高于100C C、低于、低于100C D、无法判断、无法判断二、选择题2024/9/182、浓度均为浓度均为0.1molkg-1的蔗糖、的蔗糖、HAc、NaCl和和Na2SO4水溶液,其中蒸气压最大的是(水溶液,其中蒸气压最大的是()A、蔗糖、蔗糖B、HAcC、NaClD、Na2SO43、下列水溶液中凝固点最低的是(、下列水溶液中凝固点最低的是()A、0.2molL-1C12H22O11B、0.2molL-1HAcC、0.1molL-1NaClD、0.1molL-1CaCl22024/9/18 溶解溶解3.28g硫于硫于40

36、.0g苯中,苯溶液沸点升苯中,苯溶液沸点升高了高了0.810。若。若Kb2.53,问在此溶液中硫,问在此溶液中硫分子是由几个硫原子组成的。分子是由几个硫原子组成的。三、计算题即此溶液中硫分子是由即此溶液中硫分子是由8个硫原子组成的。个硫原子组成的。2024/9/181.5 胶体溶液一、界面化学简介一、界面化学简介二、溶胶的性质二、溶胶的性质三、胶团结构三、胶团结构四、溶胶的稳定性和聚沉四、溶胶的稳定性和聚沉 2024/9/18一、界面化学简介一、界面化学简介 1 1、表面张力表面张力 表面层质点能量比内部质点能量高出的部分表面层质点能量比内部质点能量高出的部分称称l表面自由能越高,系统越不稳定

37、。表面自由能越高,系统越不稳定。l液体物质都有自动降低表面能的能力。液体物质都有自动降低表面能的能力。F=0F2024/9/18 2、表面吸附、表面吸附(1)吸附的含义:)吸附的含义:l吸附:吸附:物质表面吸住周围介质中的粒子(分子、物质表面吸住周围介质中的粒子(分子、原子、离子以及它们的特定组合等)的过程。原子、离子以及它们的特定组合等)的过程。l吸附剂:吸附剂:具有吸附能力的物质称为。具有吸附能力的物质称为。如活性炭、如活性炭、硅胶、胶体等。吸附能力与比表面有关,比表面硅胶、胶体等。吸附能力与比表面有关,比表面越大,吸附能力越强越大,吸附能力越强l吸附质:吸附质:被吸附的物质称为。被吸附的

38、物质称为。l吸附可改善表面质点的受力情况,减低它的表面吸附可改善表面质点的受力情况,减低它的表面自由能。自由能。2024/9/18(2)吸附的种类)吸附的种类1固体对气体的吸附固体对气体的吸附吸附剂吸附剂(固固)+吸附质吸附质(气气)吸附剂吸附剂吸附质吸附质+吸附热吸附热l吸附平衡:吸附平衡:吸附速率解吸速率吸附速率解吸速率(动态平衡,吸附达到了饱和)(动态平衡,吸附达到了饱和)l吸附量:吸附量:吸附平衡时,每克吸附剂所吸附的吸附质的吸附平衡时,每克吸附剂所吸附的吸附质的物质的量。物质的量。l吸附热:吸附热:吸附过程所放出的热。吸附过程所放出的热。吸附吸附解吸解吸2024/9/18例如,活性炭

39、吸附冰箱中的异味例如,活性炭吸附冰箱中的异味再如,接触法制备硫酸,再如,接触法制备硫酸,SO2、O2和催化剂和催化剂V2O5先吸附后反应。先吸附后反应。2024/9/182固体在溶液中的吸附固体在溶液中的吸附分子吸附分子吸附分子吸附:分子吸附:固体吸附剂在非电解质或弱电解固体吸附剂在非电解质或弱电解质溶液中的吸附主要为分子的吸附质溶液中的吸附主要为分子的吸附吸附规律:吸附规律:相似相吸(相似相吸(极性吸附剂易吸附极极性吸附剂易吸附极性分子性分子,非极性吸附剂易吸附非极性分子非极性吸附剂易吸附非极性分子)例如:活性炭吸附苯(非极性)例如:活性炭吸附苯(非极性)硅胶吸附乙醇(极性)硅胶吸附乙醇(极

40、性) 2024/9/18离子吸附离子吸附固体吸附剂在强电解质溶液中的吸附主要固体吸附剂在强电解质溶液中的吸附主要是离子吸附,即固体表面吸附的是离子。是离子吸附,即固体表面吸附的是离子。、离子选择吸附、离子选择吸附离子选择吸附:离子选择吸附:固体吸附剂有选择地吸附溶固体吸附剂有选择地吸附溶液中的某种离子,这种吸附称。液中的某种离子,这种吸附称。2024/9/18离子选择吸附的原则:离子选择吸附的原则:优先吸附与吸附剂组优先吸附与吸附剂组成相关或性质相似的离子。(易在表面形成相关或性质相似的离子。(易在表面形成难电离、难溶解状态,并且形成同晶格成难电离、难溶解状态,并且形成同晶格结构)结构)例如:

41、例如:AgI在在AgNO3溶液中选择吸附溶液中选择吸附Ag+,AgI在在KI溶液中选择吸附溶液中选择吸附I。l离子选择吸附对溶胶粒子带电,并形成双离子选择吸附对溶胶粒子带电,并形成双电层结构,从而说明溶胶稳定性方面有重电层结构,从而说明溶胶稳定性方面有重要应用。要应用。2024/9/18、离子交换吸附、离子交换吸附离子交换吸附:离子交换吸附:固体吸附剂吸附一种离子的同固体吸附剂吸附一种离子的同时释放出等电量的其他同号电荷离子的过程时释放出等电量的其他同号电荷离子的过程称。称。离子交换剂:离子交换剂:能进行离子交换吸附的吸附剂称能进行离子交换吸附的吸附剂称。如离子交换树脂如离子交换树脂2024/

42、9/18离子交换树脂(有机高分子化合物):离子交换树脂(有机高分子化合物):阳离子交换树脂:阳离子交换树脂:含有含有-SO3H、-COOH。基团中。基团中H+可与可与Ca2+、Mg2+、Na+、K+等阳离子进行交换。等阳离子进行交换。阴离子交换树脂:阴离子交换树脂:含有含有-NH2、-N(H)-。这些基团在水中能。这些基团在水中能生成羟氨,羟氨基团中的生成羟氨,羟氨基团中的-OH可以与阴离子可以与阴离子进行交换。进行交换。2024/9/18离子的交换能力离子的交换能力:l离子电荷数越高交换能力越强离子电荷数越高交换能力越强l同价离子,离子的水合半径越小,离子交同价离子,离子的水合半径越小,离子

43、交换能力越强。换能力越强。例如:例如:Cs+Rb+K+Na+Li+ ( 表示金属离子,虚线表示水化离子)表示金属离子,虚线表示水化离子)LiLi+ +NaNa+ +K K+ +RbRb+ +CsCs+ +2024/9/18离离子子Li+Na+K+NH4+Rb+离子半离子半径径(A0)0.780.981.331.431.49水化后水化后的离子的离子半径半径(水水合半径合半径)(A0)10.087.905.375.325.09交换能交换能力力弱弱-强强离子半径、离子水合半径与离子交换能力的关系离子半径、离子水合半径与离子交换能力的关系离子半径、离子水合半径与离子交换能力的关系离子半径、离子水合半径

44、与离子交换能力的关系2024/9/18二、溶胶的性质二、溶胶的性质1、动力性质、动力性质布朗运动布朗运动液体分子对溶液体分子对溶胶粒子的撞击胶粒子的撞击 粗分散系粗分散系粒子小布朗运动剧烈粒子小布朗运动剧烈 产生的原因:产生的原因:分散质粒子本身处于不断的热运动中。分散质粒子本身处于不断的热运动中。 分散剂分子对分散质粒子的不断撞击。分散剂分子对分散质粒子的不断撞击。2024/9/182、光学性质、光学性质丁铎尔效应丁铎尔效应光束投射到溶胶的粒子上散射出来,故在垂直光束投射到溶胶的粒子上散射出来,故在垂直光束的方向能看到明亮的光柱。光束的方向能看到明亮的光柱。凸透镜凸透镜丁达尔效应示意图丁达尔

45、效应示意图光源光源光锥光锥Fe(OH)3胶体胶体可见光的波长在可见光的波长在可见光的波长在可见光的波长在400760400760nmnm之间,而胶体之间,而胶体之间,而胶体之间,而胶体11001100nmnm。丁铎尔现象的产生是由于胶体粒子对光的散射而形成的丁铎尔现象的产生是由于胶体粒子对光的散射而形成的丁铎尔现象的产生是由于胶体粒子对光的散射而形成的丁铎尔现象的产生是由于胶体粒子对光的散射而形成的2024/9/183.电学性质电学性质电泳、电渗电泳、电渗在电场中,溶胶在电场中,溶胶粒子会向某一电粒子会向某一电极方向运动。极方向运动。As2S3: +带负电带负电,负溶胶负溶胶Fe(OH)3:

46、+带正电带正电,正溶胶正溶胶?胶粒带电的原因:胶粒带电的原因:从介质中选择性从介质中选择性吸附某种离子吸附某种离子2024/9/18+- 电泳、电渗现象均可说明胶粒是带电的,并能判断电泳、电渗现象均可说明胶粒是带电的,并能判断电泳、电渗现象均可说明胶粒是带电的,并能判断电泳、电渗现象均可说明胶粒是带电的,并能判断胶粒带电的符号。胶粒带电的符号。胶粒带电的符号。胶粒带电的符号。电渗:电渗:电渗:电渗:胶粒胶粒胶粒胶粒固定固定固定固定( (多孔性多孔性多孔性多孔性物质物质物质物质) ),分散,分散,分散,分散剂在电场的剂在电场的剂在电场的剂在电场的作用下的定作用下的定作用下的定作用下的定向移动现象

47、向移动现象向移动现象向移动现象称为。称为。称为。称为。2024/9/18三、胶团结构三、胶团结构1.溶胶的制备方法溶胶的制备方法分散法:分散法:将分散质大颗粒破碎或研磨,使其离子将分散质大颗粒破碎或研磨,使其离子大小达到胶体分散系的要求。大小达到胶体分散系的要求。lAlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3(溶胶)(溶胶)+3NH4Cl2024/9/18凝聚法:凝聚法:将分散质分子、原子或离子通过一将分散质分子、原子或离子通过一定的方法聚集在一起,使其离子大定的方法聚集在一起,使其离子大小达到胶体分散系的要求。小达到胶体分散系的要求。lFeCI3+3H2OFe(OH)3(溶胶溶胶)+3HCIl

48、2KSb(C4H4O6)2+3H2S=2KC4H5O6+2C4H6O6+Sb2S3酒石酸锑钾(溶液)酒石酸锑钾(溶液)硫化亚锑(溶胶)硫化亚锑(溶胶)2024/9/182.胶粒带电的原因胶粒带电的原因吸附作用吸附作用胶体是高度分散的多相系统,有巨大的胶体是高度分散的多相系统,有巨大的表面面积,所以有强烈的吸附作用。表面面积,所以有强烈的吸附作用。l吸附规律:吸附规律:吸附剂优先吸附与自身组成相关、性质吸附剂优先吸附与自身组成相关、性质相似的离子或极性相似的物质,即相似的离子或极性相似的物质,即“相似相似相吸相吸”。2024/9/18例:例:AgNO3+KI=AgI(溶胶)溶胶)+KNO3a.当

49、当AgNO3过过量量时,时,AgI胶粒胶粒吸附吸附Ag+而而使胶粒使胶粒带正电。带正电。b.当当KI过过量量时,时,AgI胶粒吸附胶粒吸附I-而使胶而使胶粒粒带负电。带负电。2024/9/18例:例:FeCI3+3H2OFe(OH)3(溶胶溶胶)+3HCI副反应:副反应:FeCI3+2H2O=Fe(OH)2Cl+2HCIFe(OH)2Cl=FeO+Cl-+H2OFeO+与与Fe(OH)3有有类似的组成,因而易被类似的组成,因而易被Fe(OH)3吸附吸附而带正电。而带正电。2024/9/18例:例:2H3AsO3+3H2S=As2S3(溶胶溶胶)+6H2OH2SH+HSHS是是和和As2S3组成

50、组成有关的离子,有关的离子,HS被被As2S3胶粒胶粒吸附吸附而带负电。而带负电。2024/9/18电离作用电离作用胶粒表面基团的电离,也可使胶粒带电。胶粒表面基团的电离,也可使胶粒带电。例:在硅酸溶胶中,胶体粒子是由许多例:在硅酸溶胶中,胶体粒子是由许多硅酸分子缩硅酸分子缩合而成,胶粒表面的合而成,胶粒表面的H2SiO3分子可发生电离:分子可发生电离:H2SiO3=H+HSiO3-HSiO3-=H+SiO32-HSiO3-和和SiO32-不能离开胶体表面,而不能离开胶体表面,而H+能离开胶体表面自由地进入介质中,结果使能离开胶体表面自由地进入介质中,结果使胶粒胶粒带负电荷带负电荷。2024/

51、9/183. 3. 胶团结构胶团结构胶体的扩散双电层结构:胶体的扩散双电层结构:(以以AgI负溶胶为例)负溶胶为例)lAgNO3+KI(过量)(过量)=AgI(溶胶)(溶胶)+K+NO3- (AgI)m nI- (n-x)K+x- xK+ 胶胶 核核 吸吸 附附 层层 扩散层扩散层 胶胶 粒粒胶胶 团团 电位离子电位离子电位离子电位离子反离子反离子反离子反离子扩散双电层扩散双电层扩散双电层扩散双电层mm、n n、x x均为不确定的数字均为不确定的数字均为不确定的数字均为不确定的数字胶团是电中性的胶团是电中性的胶团是电中性的胶团是电中性的2024/9/18 胶团结构示意图胶团结构示意图胶核胶核吸

52、吸附附层层扩散层扩散层AgImI-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+I-: 电位离子电位离子K+:反离子反离子2024/9/18AgI 溶胶的胶团结构示意图2024/9/18 常见几种溶胶胶团结构式常见几种溶胶胶团结构式: :lAgNO3(过量)(过量)+KI=AgI(溶胶)(溶胶)+K+NO3- (AgI)m.nAg+.(nx)NO3-x+.xNO3-lFe(OH)3溶胶溶胶:Fe(OH)3mnFeO+(n-x)Cl-x+xCl-lAs2S3溶胶:溶胶:(As2S3)mnHS-(n-x)H+x-xH+2024/9/18l硅

53、硅胶:胶:(SiO2)mHSiO3-(n-x)H+x-xH+(硅酸分子缩合形成,表面硅酸分子发生电离)(硅酸分子缩合形成,表面硅酸分子发生电离)lAgX(X=Cl、Br、I)溶胶)溶胶BaSO4溶胶溶胶(BaSO4)mnBa2+2(n-x)Cl-2x+2xCl-2024/9/18四、溶胶的稳定性和聚沉四、溶胶的稳定性和聚沉1、溶胶的稳定性、溶胶的稳定性动力学稳定性:动力学稳定性:是指溶胶粒子小,有强烈的布朗运动,是指溶胶粒子小,有强烈的布朗运动,可抵抗重力作用,不会从分散剂中沉淀出来,可抵抗重力作用,不会从分散剂中沉淀出来,从而保持溶胶系统相对稳定的性质。从而保持溶胶系统相对稳定的性质。202

54、4/9/18聚结稳定性聚结稳定性(溶胶稳定的根本原因):(溶胶稳定的根本原因):是指溶胶在放置过程中不发生分散质粒子的相是指溶胶在放置过程中不发生分散质粒子的相互聚结,从而保持系统一定分散度的性质。互聚结,从而保持系统一定分散度的性质。其原因有二:其原因有二:l胶粒带有相同电荷,静电排斥力会阻止胶粒的聚结胶粒带有相同电荷,静电排斥力会阻止胶粒的聚结合并。合并。l电位离子和反离子的溶剂化作用阻碍胶粒的聚结合电位离子和反离子的溶剂化作用阻碍胶粒的聚结合并。并。2024/9/182、溶胶的聚沉、溶胶的聚沉溶胶的聚沉:溶胶的聚沉:溶胶的稳定性是相对的、有条溶胶的稳定性是相对的、有条件的,一旦稳定条件被

55、破坏,溶胶中的离件的,一旦稳定条件被破坏,溶胶中的离子就会聚结变大而沉降,这一过程称子就会聚结变大而沉降,这一过程称。引起溶胶聚沉的因素:引起溶胶聚沉的因素:加入强电解质,加热,加入强电解质,加热,改变改变PH值和不同溶胶间的相互作用等。值和不同溶胶间的相互作用等。2024/9/18电解质对溶胶聚沉作用的影响电解质对溶胶聚沉作用的影响加入强电解质后胶团中反离子浓度加大,当加入强电解质后胶团中反离子浓度加大,当反离子大量进入吸附层后,就会中和电位离反离子大量进入吸附层后,就会中和电位离子,从而子,从而破坏胶体的双电层结构破坏胶体的双电层结构,胶粒就很,胶粒就很容易发生聚沉。容易发生聚沉。2024

56、/9/18反离子价态对溶胶聚沉作用的影响反离子价态对溶胶聚沉作用的影响哈迪哈迪-叔尔采规则:叔尔采规则:起聚沉作用的主要是与胶粒带相反电荷的反离起聚沉作用的主要是与胶粒带相反电荷的反离子。相反电荷离子的价态愈高,聚沉能力愈大。子。相反电荷离子的价态愈高,聚沉能力愈大。例:试判断例:试判断KCl和和CaCl2溶液对溶液对As2S3负溶胶聚沉能负溶胶聚沉能力的大小。力的大小。分析:分析:电解质对负溶胶起聚沉作用的是正离子,电解质对负溶胶起聚沉作用的是正离子,且正离子价数愈高,电解质的聚沉能力愈大。且正离子价数愈高,电解质的聚沉能力愈大。Ca2+的电荷数的电荷数K+的电荷数的电荷数CaCl2的聚沉能

57、力的聚沉能力KCl的聚沉能力的聚沉能力2024/9/18价态相同的反离子对溶胶聚沉的影响价态相同的反离子对溶胶聚沉的影响l同价离子的聚沉能力相近,但随水合离子半径的减同价离子的聚沉能力相近,但随水合离子半径的减小而增加。小而增加。对于负溶胶:对于负溶胶:H+Cs+Rb+NH4+K+Li+对于正溶胶:对于正溶胶:F-Cl-Br-I-OH-聚沉值:聚沉值:使一定量的溶胶,在一定时间内开始聚沉所需要使一定量的溶胶,在一定时间内开始聚沉所需要电解质的最低浓度(电解质的最低浓度(mmolL-1)称。)称。聚沉值越小,表明电解质的聚沉能力越强。聚沉值越小,表明电解质的聚沉能力越强。2024/9/18202

58、4/9/18溶胶的相互聚沉溶胶的相互聚沉l溶胶的相互聚沉:溶胶的相互聚沉:将两种带有相反电荷的溶胶按适当比例相互混将两种带有相反电荷的溶胶按适当比例相互混合,溶胶也会发生聚沉,这种聚沉称。合,溶胶也会发生聚沉,这种聚沉称。l应用:明矾应用:明矾KAl(SO4)212H2O的净水作用。的净水作用。加热加热加热能增加胶粒的运动速度,因而增加胶粒相加热能增加胶粒的运动速度,因而增加胶粒相互碰撞的机会,同时也降低胶核对离子的吸附作用,互碰撞的机会,同时也降低胶核对离子的吸附作用,减少胶粒所带的电荷。减少胶粒所带的电荷。2024/9/18C.高分子溶液对溶胶的保护作用和敏化作用高分子溶液对溶胶的保护作用

59、和敏化作用l高分子溶液对溶胶的保护作用:高分子溶液对溶胶的保护作用:在溶胶中加入足够量的高分子化合物后,能显著在溶胶中加入足够量的高分子化合物后,能显著降低溶胶对电解质的敏感性,提高溶胶的稳定性,降低溶胶对电解质的敏感性,提高溶胶的稳定性,这种作用称为。这种作用称为。产生保护作用的原因产生保护作用的原因是高分子吸附在胶粒的表面上,是高分子吸附在胶粒的表面上,包围住胶粒,形成了一层高分子保护膜,阻止了胶包围住胶粒,形成了一层高分子保护膜,阻止了胶粒之间及胶粒与电解质离子之间的直接接触,从而粒之间及胶粒与电解质离子之间的直接接触,从而增加了溶胶的稳定性。增加了溶胶的稳定性。2024/9/18高分子

60、溶液对溶胶的敏化作用:高分子溶液对溶胶的敏化作用:在溶胶中加入少量高分子化合物后,反而在溶胶中加入少量高分子化合物后,反而使溶胶对电解质的敏感性大大增强,降低使溶胶对电解质的敏感性大大增强,降低了其稳定性,这种作用称。了其稳定性,这种作用称。保护作用保护作用保护作用保护作用2024/9/18高分子溶液对溶胶的作用高分子溶液对溶胶的作用 1、保护作用:、保护作用:适量2、敏化作用(破坏作用):、敏化作用(破坏作用):不适量适量适量少量少量过量过量2024/9/181.6 1.6 乳浊液乳浊液1.表面活性物质(剂)表面活性物质(剂)(1)含义:)含义:溶于水后能显著降低水的表面自由能的溶于水后能显

61、著降低水的表面自由能的物质。物质。(2)结构:亲水基亲油基)结构:亲水基亲油基亲水基:亲水基:一般为极性基团如一般为极性基团如OH、COOH、NH2、SO3H等等亲油基:亲油基:一般为非极性基团,如脂肪烃基一般为非极性基团,如脂肪烃基R和和芳香烃基芳香烃基Ar等。等。l肥皂(肥皂(C17H35COONa)是最常见的表面活性物质)是最常见的表面活性物质(乳化剂)。它是硬脂酸的钠盐,亲油基为(乳化剂)。它是硬脂酸的钠盐,亲油基为C17H35,亲水基为,亲水基为COONa。2024/9/182.乳状液乳状液(1)乳状液乳状液:分散质与分散剂为互不相溶的液体形分散质与分散剂为互不相溶的液体形成的粗分散

62、系。成的粗分散系。乳状液属热力学不稳定系统,导致油水分离。乳状液属热力学不稳定系统,导致油水分离。(2)乳状液类型:)乳状液类型:水包油型乳状液水包油型乳状液:分散质为油,分散剂为水,记作分散质为油,分散剂为水,记作“油水油水”或或“O/W”牛奶,豆浆,乳化农药等。牛奶,豆浆,乳化农药等。油包水型乳状液油包水型乳状液:分散质为水,分散剂为油,记作分散质为水,分散剂为油,记作“水油水油”或或“W/O”原油原油2024/9/18 乳化剂乳化剂乳化剂乳化剂:使乳状液稳定的物质称为使乳状液稳定的物质称为。表面活性剂表面活性剂乳化剂乳化剂亲水性的高分子化合物亲水性的高分子化合物不溶性固体粉末不溶性固体粉

63、末l乳化剂具有乳化作用的主要原因是:乳化剂具有乳化作用的主要原因是:降低了液滴界面自由能。降低了液滴界面自由能。亲水性乳化剂亲水性乳化剂:一价金属皂、蛋白质、动物胶等:一价金属皂、蛋白质、动物胶等有利于形成有利于形成O/W型乳状液。型乳状液。亲油性乳化剂亲油性乳化剂:高价金属皂、高级醇、高级酸等:高价金属皂、高级醇、高级酸等有利于形成有利于形成W/O型乳状液。型乳状液。2024/9/182024/9/18例例1:把两种电性相反的溶胶混合,要使溶胶完全聚沉的:把两种电性相反的溶胶混合,要使溶胶完全聚沉的条件是()。条件是()。A.两种溶胶粒子数目相等两种溶胶粒子数目相等B.两种溶胶粒子所带总电量

64、相等两种溶胶粒子所带总电量相等C.两种溶胶粒子数和电荷数必须相等两种溶胶粒子数和电荷数必须相等例例2:对:对Fe(OH)3正溶胶和正溶胶和As2S3负溶胶的聚沉能力大的是负溶胶的聚沉能力大的是()。()。A.Na3PO4和和AlCl3B.NaCl和和BaCl2C.Na3PO4和和MgCl2D.NaCl和和Na2SO4例例3:由:由50ml0.08molL-1AgNO3和和60ml0.06molL-1KI溶溶液混合制备液混合制备AgI溶胶,该胶团的结构式为溶胶,该胶团的结构式为()(AgI)m.nAg+.(nx)NO3-x+.xNO3-B A2024/9/18例例4:等体积混合等体积混合0.00

65、8molL-1CaCl2和和0.010molL-1(NH4)2C2O4溶液制得溶液制得CaC2O4溶胶,写出溶胶的胶团溶胶,写出溶胶的胶团结构式。结构式。解:解:(NH4)2C2O4过量过量CaC2O4溶胶溶胶的胶团结构式为:溶胶溶胶的胶团结构式为:(CaC2O4)mnC2O42-2(n-x)NH4+2x-2xNH4+例例5:硫化砷溶胶胶粒的电泳方向为(:硫化砷溶胶胶粒的电泳方向为()极。)极。例例6:溶胶具有动力学稳定性的原因是(:溶胶具有动力学稳定性的原因是()正正布朗运动布朗运动布朗运动布朗运动 2024/9/181 1、是非判断题、是非判断题n两种或几种互不发生化学反应的等渗溶液以任意

66、两种或几种互不发生化学反应的等渗溶液以任意比例混合后的溶液仍是等渗溶液。比例混合后的溶液仍是等渗溶液。 n电解质对溶胶的聚沉能力可用聚沉值来衡量,聚电解质对溶胶的聚沉能力可用聚沉值来衡量,聚沉值越大,聚沉能力强。沉值越大,聚沉能力强。 2024/9/182、下列四种电解质对、下列四种电解质对AgCl溶胶的聚沉值(溶胶的聚沉值(mmolL-1)分别为:分别为:NaNO3(300),Na2SO4(295),),MgCl2(25),AlCl3(0.5),则该溶胶胶粒所带电荷的电性和溶胶类,则该溶胶胶粒所带电荷的电性和溶胶类型分别是(型分别是( )A、正电,正溶胶、正电,正溶胶 B、负电,正溶胶、负电

67、,正溶胶 C、正电,负溶胶、正电,负溶胶 D、负电,负溶胶、负电,负溶胶2024/9/183 3、分别比较分别比较分别比较分别比较MgSOMgSO4 4, KK3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 和和和和AlClAlCl3 3 三种电解质对三种电解质对三种电解质对三种电解质对下列两溶胶的凝聚能力及聚凝值大小。下列两溶胶的凝聚能力及聚凝值大小。下列两溶胶的凝聚能力及聚凝值大小。下列两溶胶的凝聚能力及聚凝值大小。 (1 1)0.0100.010molmol L L-1-1AgNOAgNO3 3 溶液和溶液和溶液和溶液和0.0200.020molmol LL-1-1KClKCl溶液溶液溶液溶液等体

68、积混合制成的等体积混合制成的等体积混合制成的等体积混合制成的AgClAgCl溶胶。溶胶。溶胶。溶胶。 (2 2)0.0200.020molmol L L-1-1AgNOAgNO3 3 溶液和溶液和溶液和溶液和0.0100.010molmol LL-1-1KClKCl溶液溶液溶液溶液等体积混合制成的等体积混合制成的等体积混合制成的等体积混合制成的AgClAgCl溶胶。溶胶。溶胶。溶胶。解:解:解:解:(1)(1)聚沉能力为:聚沉能力为:聚沉能力为:聚沉能力为:AlClAlCl3 3MgSOMgSO4 4KK3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 ; 聚沉值相反。聚沉值相反。聚沉值相反。聚沉值相反。

69、(2)(2)聚沉能力为:聚沉能力为:聚沉能力为:聚沉能力为:AlClAlCl3 3MgSOMgSO4 4KK3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 ; 聚沉值相反。聚沉值相反。聚沉值相反。聚沉值相反。2024/9/18小小结结一、浓度一、浓度1.质量分数,用质量分数,用w表示。表示。2.物质的量浓度物质的量浓度,用,用C表示,单位:表示,单位:mol.L-13.质量摩尔浓度质量摩尔浓度,用,用bB,单位;单位;mol.Kg-14.摩尔分数,用摩尔分数,用X二、稀溶液的依数性二、稀溶液的依数性溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降P=PA0.XB溶液的沸点升高溶液的沸点升高tb=tbtb*=Kb.bB溶

70、液的凝固点下降溶液的凝固点下降tf=tf*tf=Kf.bB溶液的渗透压溶液的渗透压 =CRT :PaV:m3R:8.314J.mol-1.K-1=8.314Pa.m3mol-1.K-1 :KPaV:LR:8.314KPa.L.mol-1.K-12024/9/18三、胶体溶液三、胶体溶液胶体溶液的性质胶体溶液的性质胶体的结构胶体的结构胶体的稳定性和聚沉胶体的稳定性和聚沉四、表面活性物质(表面活性剂)四、表面活性物质(表面活性剂)表面活性剂(乳化剂)可促进乳状液的稳定性。表面活性剂(乳化剂)可促进乳状液的稳定性。乳状液:互不相溶的液体构成的粗分散系叫乳状液,乳状液:互不相溶的液体构成的粗分散系叫乳

71、状液,亲水基亲水基-OH,-COOH,-NH2,-SO3H亲油基亲油基-R,-Ar2024/9/18教学要求u了解分散系的基本概念及其分类。了解分散系的基本概念及其分类。u掌握物质的量浓度、物质的量分数浓度和质量摩尔浓度的表掌握物质的量浓度、物质的量分数浓度和质量摩尔浓度的表示方法及其计算。示方法及其计算。u理解稀溶液的依数性,掌握其与浓度的定量关系。理解稀溶液的依数性,掌握其与浓度的定量关系。u了解稀溶液的依数性在农林等生物科学中的应用。了解稀溶液的依数性在农林等生物科学中的应用。u了解强电解质在溶液中的状况以及活度、活度系数、离子强了解强电解质在溶液中的状况以及活度、活度系数、离子强度等概

72、念。度等概念。u了解表面吸附现象的产生原因及其类型(重点了解离子吸附)。了解表面吸附现象的产生原因及其类型(重点了解离子吸附)。u理解溶胶的光学、电学和动力学特性及其意义。理解溶胶的光学、电学和动力学特性及其意义。u掌握胶团的结构、溶胶的稳定性和聚沉之间的关系。掌握胶团的结构、溶胶的稳定性和聚沉之间的关系。 2024/9/18考试范围考试范围物质的量浓度、物质的量分数浓度和质量摩尔浓度物质的量浓度、物质的量分数浓度和质量摩尔浓度的表示方法及其计算。的表示方法及其计算。有关稀溶液依数性的定量计算。有关稀溶液依数性的定量计算。有关稀溶液依数性的应用;有关强电解质溶液凝固有关稀溶液依数性的应用;有关

73、强电解质溶液凝固点下降和渗透压现象在生活和生产中的应用。点下降和渗透压现象在生活和生产中的应用。胶团结构的写法,溶胶的稳定性和聚沉之间的关系,胶团结构的写法,溶胶的稳定性和聚沉之间的关系,不同强电解质对溶胶的聚沉值及其聚沉能力的比较。不同强电解质对溶胶的聚沉值及其聚沉能力的比较。 2024/9/18希 腊 字 母 表大写小写中文读音 阿尔法 贝塔 伽马 德耳塔 艾普西隆 截塔 艾塔 西塔 大写大写小写小写中文读音中文读音 洛 西格马 陶 宇普西隆 斐 喜 普西 奥墨伽 大写大写小写小写中文读音中文读音 约塔 卡帕 兰布达 米尤 纽 克西 奥密克戎 派 2024/9/181-12(1)江河携带的

74、泥沙在到达入海口与海水接触时,因海水中大量电解质的作用,使其携带的泥沙上的电荷被中和,悬浊液的性质被破坏,这样泥沙就不能继续稳定地悬停在水中了,只好沉淀下来,加上海水的流速小于江河水的,于是就在入海口处沉积了下来,年深月久,就形成了三角洲。 2024/9/181-12(2)明矾(12水硫酸铝钾 )明矾的净水原理主要是物理的变化,没有化学反应它的原理是明矾在水中可以电离出两种金属离子: KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42- 而Al3+很容易水解,生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3: Al3+ + 3H2O = Al(OH)3(胶体)+ 3H+ 氢氧化铝胶体的吸附能力很强,可

75、以吸附水里悬浮的杂质,并形成沉淀,使水澄清。所以,明矾是一种较好的净水剂。 2024/9/18中毒前喝牛奶的确可以缓解中毒反应,但防止是绝对不可能的.中毒后喝牛奶可以缓解病情是因为重金属在进入人体后会破坏并导致人体内蛋白质变质,而如果此时你喝下牛奶,因为牛奶的主要成分就是蛋白质,所以可以替代人体蛋白质遭到重金属破坏,也就是替死鬼. 但是这种方法只适用于口服重金属导致的重金属中毒,如果是其他方式导致的重金属中毒喝牛奶是没有办法解决的. 顺便说一下,重金属中毒以后是会深入骨髓的,是没有办法根治的,这将使中毒的人非常痛苦,所以最好远离重金属,如果是工作或其他原因必须接近重金属的话,最好做好预防措施,

76、事后补救是来不及的! 重金属中毒会使体内的蛋白质凝固,这个你可以从高三的化学书看到,如果轻微中毒,就大量喝牛奶,牛奶中的蛋白质会和重金属反应,这样不会损伤到你自身的身体机能,喝了以后马上就医. 2024/9/18n加入絮凝剂就是使水与杂质快速、比较彻底的分离开来。 有机高分子絮凝剂以其分子量高,絮凝架桥能力强而显示出在水处理中的优越性。微生物絮凝剂絮凝范围广、絮凝活性高,而且作用条件粗放,大多不受离子强度、pH值及温度的影响,因此可以广泛应用于污水和工业废水处理中。 2024/9/18参考书n武汉大学、吉林大学编 无机化学 高等教育出版社出版n大连理工大学编 无机化学 高等教育出版社出版n北京

77、师范大学编 无机化学 高等教育出版社出版n南京大学编 无机及分析化学 高等教育出版社出版n杨克用主编 无机及分析化学 高等教育出版社出版n倪静安主编 无机及分析化学 化学工业出版社n傅献彩主编 大学化学 高等教育出版社出版n武汉大学编 分析化学 高等教育出版社出版2024/9/18n相:物理化学名词,根据系统中物质存在的形态和分布不同,相:物理化学名词,根据系统中物质存在的形态和分布不同,又将系统分为相(又将系统分为相(phase)。相是指在没有外力作用下,物)。相是指在没有外力作用下,物理、化学性质完全相同、成分相同的均匀物质的聚集态。所理、化学性质完全相同、成分相同的均匀物质的聚集态。所谓

78、均匀是指其分散度达到分子或离子大小的数量级(分散粒谓均匀是指其分散度达到分子或离子大小的数量级(分散粒子直径小于子直径小于10-9m)。相与相之间有明确的物理界面,超)。相与相之间有明确的物理界面,超过此界面,一定有某宏观性质(如密度,组成等)发生突变。过此界面,一定有某宏观性质(如密度,组成等)发生突变。物质在压强、温度等外界条件不变的情况下,从一个相转变物质在压强、温度等外界条件不变的情况下,从一个相转变为另一个相的过程称为相变。相变过程也就是物质结构发生为另一个相的过程称为相变。相变过程也就是物质结构发生突然变化的过程。突然变化的过程。n通常任何气体均能无限混合,所以系统内无论含有多少通

79、常任何气体均能无限混合,所以系统内无论含有多少种气体都是一个相,称为气相。均匀的溶液也是一个相,称种气体都是一个相,称为气相。均匀的溶液也是一个相,称为液相。浮在水面上的冰不论是为液相。浮在水面上的冰不论是2kg还是还是1kg,不论是一大块不论是一大块还是一小块,都是同一个相,称为固相。相的存在和物质的还是一小块,都是同一个相,称为固相。相的存在和物质的量的多少无关,可以连续存在,也可以不连续存在。量的多少无关,可以连续存在,也可以不连续存在。n系统中相的总数目称为相数,根据相数不同,可以将系系统中相的总数目称为相数,根据相数不同,可以将系统分为单相系统和多相系统。统分为单相系统和多相系统。2

80、024/9/18例: 已知100时水的蒸气压为101.3kPa,溶解3.00g尿素CO(NH2)2于100g水中,计算该溶液的蒸气压。解解: nurea3.00/60.00.05 mol nwater100.0/18.05.55 mol2024/9/18例: 纯苯的凝固点为5.40,0.322g萘溶于80g苯,配制成的溶液的凝固点为5.24。已知苯的kfp值为5.12,求萘的摩尔质量。解解:故萘的摩尔质量为2024/9/18例: 为防止汽车水箱在寒冬冻裂,需使水的冰点下降到253K,则在每1000g水中应加入甘油多少克?解解:故需甘油重 30g NaCl + 100g H2O: Tfp= 25

81、0.6K (-22.6)42.5g CaCl2 + 100g H2O:Tfp= 218 K (-55.2)2024/9/18例: 1L溶液中含5.0g马的血红素,在298K时测得溶液的渗透压为1.80102Pa,求马的血红素的摩尔质量。解解:2024/9/18作业解答n19:有两种溶液,一是1.5g尿素CO(NH2)2溶解在200g水中,另一种是42.8g未知物溶解在1000g水中。这两种水溶液都在同一温度下结冰,计算该未知物的摩尔质量。n110:将1.00g硫溶于20.0g萘中,是萘的凝固点下降1.30,萘的Kf为6.8kg/mol,求硫的摩尔质量和分子式。n111:27时,100ml水中含有0.4g多肽,溶液的渗透压为0.499kPa,计算该多肽的摩尔质量。n113:将10.0ml l0.0ml 0.01mol/L的KCl溶液和100ml 0.05mol/L的AgNO3溶液混合以制备AgCl溶胶,则该溶胶在电场中向何极移动?写出胶团结构式。n114:将0.008mol/LBaCl2溶液和0.001mol/LNa2SO4溶液等体积混合,制得一种BaSO4溶胶,试比较AlCl3、MgSO4、K3Fe(CN)6三种电解质对该溶胶的聚沉能力,并说明为什么?2024/9/18

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