1、關于溶液和膠體第一張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月第一節 溶 液一、溶液濃度的表示方法2、質量摩爾濃度(mol/kg)1、物質的量濃度(moldm-3 ) 第二張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月例1: 計算由1.00g CO(NH2)2 尿素溶于50.0 mL水所配成溶液的物質的量濃度？解：CO(NH2 )2 摩爾質量M=60.0g/mol 物質的量濃度(moldm-3 )第三張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月例2: 已知80%的硫酸溶液的密度為1.74gmL-1，求該硫酸溶液的物質的量濃度c(H2SO4)和c(1/2H2SO4)?例題第四張，PPT共五十九頁，創作于

2、2022年6月質量摩爾濃度（mol/kg） 溶液中溶質B的物質的量n除以溶劑的質量m，單位為kg，稱為溶質B的質量摩爾濃度，用符號bB表示，單位是molkg-1 。表達式為：在1000g溶劑中含溶質的物質的量；質量摩爾濃度與體積無關，故不受溫度改變的影響。這個表示方法的優點是可以用準確的稱重法來配制溶液，不受溫度影響。若溶液是稀的水溶液，則：why？第五張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月例4: 計算由1.00g CO(NH2 )2 尿素溶于48.0 g水所配成溶液的質量摩爾濃度？解： CO(NH2 )2摩爾質量M=60.0g/mol nB=1.00g/60.0(g/mol)=0.167

3、mol例題第六張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月二、 理想氣體狀態方程式理想氣體：忽略分子的大小和分子間的作用力理想氣體狀態方程：pV= nRTR：摩爾氣體常數，8.315 Pam3 mol-1K-1；kPaLmol-1K-1 ；Jmol-1K-1 實際氣體處于低壓（低于數百千帕）、高溫（高于273K）的情況下，可以近似地看成理想氣體。氣體狀態方程式的另一些形式：m 質量(kg)；M摩爾質量(kgmol-1)；密度（kgm-3）第七張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月第二節 非電解質稀溶液的依數性稀溶液的依數性： 只與溶液的濃度有關，而與溶質的本性無關。 這些性質包括：蒸氣壓下降

4、、沸點升高、凝固點下降及滲透壓等。第八張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月電介質與非電解質舉例：NaCl溶液（強電解質）、HAC（弱電解質）、 甘油 溶液（非電解質）揮發性：甘油（難揮發）、酒精（易揮發）第九張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月1、飽和蒸氣壓：將液體放在密閉容器中，液體能不斷蒸發，同時，生成的蒸氣也在不斷凝聚，當單位時間內由液面蒸發的分子數和由氣相中回到液體中的分子數相等時，氣液兩相處于平衡狀態，這時蒸氣的壓力稱為該液體的飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。 蒸氣壓的大小表示液體分子向外逸出的趨勢，它只與液體的本性和溫度有關，而與液體的量無關。液體越容易揮發，蒸氣壓越大 ；溫度

5、越高，蒸氣壓越大。通常蒸氣壓大的物質為易揮發物質，蒸氣壓小的稱為難揮發物質。液體蒸發是吸熱過程，所以溫度升高，蒸氣壓增大。一、 蒸氣壓下降蒸汽壓數年第十張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月純溶劑 xA=1溶液xA=0.9水蒸氣蒸發凝聚水蒸氣蒸發凝聚液體中溶解有少量難揮發性的溶質時，液體的蒸氣壓下降，溶液的蒸氣壓總是低于純溶劑的蒸氣壓，純溶劑蒸氣壓與溶液蒸氣壓之間的差，稱為溶液的蒸氣壓下降。 第十一張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月拉烏爾定律： (1887年，法國物理學家) 在一定溫度下，難揮發非電解質稀溶液的蒸氣壓等于純溶劑的蒸氣壓乘以溶劑的摩爾分數: P:溶液的蒸氣壓；p*:

6、純溶劑的蒸氣壓；x：溶劑的摩爾分數,設溶質的摩爾分數為XB第十二張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月 對于稀溶液:結論： 難揮發性的非電解質稀溶液，蒸氣壓下降數值只取決于溶劑的本性(K)及溶液的質量摩爾濃度b第十三張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月例1: 計算293K時，17.1g蔗糖溶于1000g水中，溶液的蒸汽壓下降值。 解：293K時，P*(H2O)=2.33kPaM(B)=342g.mol-1例題第十四張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月例題例2：在298k，純水的蒸汽壓為3167.73Pa，若100g水中溶解了3.3g尿素(CO(NH2)2)，求溶液的蒸汽壓？解：

7、P*=3167.73pa m(H2O)=100g m(CO(NH2)2)=3.3g M(CO(NH2)2)=60g/mol求：p n(H2O)=3.3/60.0=0.055mol n(CO(NH2)2)=100/18.0=5.55mol p=0.055/(0.055+5.55)3167.37=31.08（pa） 所以溶液的蒸汽壓為：p=3167.37-31.8=3136.65（pa）第十五張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月1、沸點定義：液體的沸點是指其蒸氣壓等于外界大氣壓力時的溫度。2、特點：液體的沸點與外界壓力有關，外界壓力降低，液體的沸點將下降，溶液的蒸氣壓總是低于純溶劑的蒸氣壓，

8、要使溶液的蒸氣壓和外界大氣壓相等，就必須升高溶液的溫度，所以溶液的沸點總是高于純溶劑的沸點。 Tb* 為純溶劑的沸點； Tb 為溶液的沸點 Kb：溶劑沸點上升常數，決定于溶劑的本性。與溶劑的摩爾質量、沸點、汽化熱有關。 Kb：溶液的濃度m = 1 mol kg-1時的溶液沸點升高值，其單位是kgmol-1或Kkgmol-1。 二、 沸點上升第十六張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月從蒸氣壓曲線上看沸點升高第十七張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月例題例3：在500g水中溶解46g甘油(C3H8O3)，試該溶液的沸點？解：已知m(C3H8O3)=46g m(H2O)=500g M(C

9、3H8O3)=92g/mol 求:T 所以溶液的沸點為373.52K。第十八張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月例題（測定難揮發非電解質的分子量）例4：尼古丁的實驗式（最簡式）為C5H7N ，將0.496g該物溶于10g 水中溶液的沸點為373.307K，求其分子式。解：=373.307-373.15 = 0.157KMB=162g.mol-1實驗式量=81 查表：水的kb=0.512Kkgmol-1故分子式為：C10H14N2第十九張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月1、凝固點：在標準狀況下，純液體蒸氣壓和它的固相蒸氣壓相等時的溫度為該液體的凝固點。溶液蒸氣壓總是低于純溶劑的蒸氣

10、壓，溶液凝固點會下降。2、凝固點下降：含有少量溶質的溶液，凝固點的溫度低于純溶劑的凝固點溫度，叫。 Tf是稀溶液的凝固點，Tf*為純溶劑的凝固點； Kf ：溶劑凝固點降低系數；它只與溶劑的性質有關；其物理意義為1000g溶劑中加入1mol(化學式)難揮發非電解質所引起的溶液凝固點的下降度數；其單位是kgmol-1或Kkgmol-1。 b： 溶質的質量摩爾濃度。 三、 凝固點下降第二十張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月從蒸氣壓曲線上看沸點和凝固點BBAATb*TbTf*Tf純水溶液Tb= TbTb*Tf= Tf* Tf373.15100273.150.6105P/kPaK溶液的沸點升高和

11、凝固點下降第二十一張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月例題例4：取0.749g某氨基酸溶于50.0g水中，測得其凝固點為-0.188，試求該氨基酸的摩爾質量？ 解：已知Tf=0.188 m(H2O)=50.0g mB=0.749g求：MB 查表：Kf=1.86kgmol-1 MB=1.860.749/0.18850.0=148.2(g/mol)第二十二張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月解：醋酸的質量摩爾濃度例5: 0.90g醋酸溶解于50.0g水中，實驗測得此溶液的冰點為272.59K，求醋酸的摩爾質量M(CH3COOH)?例題第二十三張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月例

12、6：把0.322g萘溶于80g苯中所得的溶液的凝固點為278.34K，求萘的摩爾質量。解：苯的凝固點：278.50K，K f =5.10Kmol-1 kg練習題第二十四張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月 例7：為防止汽車水箱在寒冬季節凍裂，需使水的冰點降到253K，即Tf =20.0K，則在每1000g水中應加入甘油多少克？甘油的分子式為C3H8O3,M(C3H8O3)=92gmol-1練習題第二十五張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月凝固點下降的實用意義防凍劑： 制冷劑：30g NaCl +100g冰 T最低 = 250.6K42.5g CaCl2 + 100g冰 T最低 =

13、218K植物的耐寒性冬天時淀粉 淀粉酶水解麥芽糖麥芽酶葡萄糖溶質增多，凝固點下降。第二十六張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月四、溶液的滲透壓物質（溶劑）粒子通過半透膜單向擴散的現象，稱為滲透。產生滲透的必備條件：一是有半透膜存在；二是半透膜兩邊單位體積內溶劑分子數目不同。滲透平衡第二十七張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月半透膜:可以允許溶劑分子自由通過而不允許溶質分子通過。溶劑透過 半透膜進入溶液的趨向取決于溶液濃度的大小，溶液濃度大， 滲透趨向大。滲透平衡:單位時間內水分子從純水進入溶液數目與從溶液進入純水 數目相等，體系建立動態平衡，稱為 滲透平衡。滲透壓: 由于半透膜兩邊

14、的溶液單位體積內水分子數目不同而引起稀 溶液溶劑分子滲透到濃溶液中的傾向。為了阻止發生滲透所 需施加的壓力，叫溶液的滲透壓。等滲溶液:當半透膜兩側溶液濃度相等時，滲透作用達到平衡，這種溶 液稱為等滲溶液。 滲透壓平衡與生命過程的密切關系： 給患者輸液的濃度； 植物的生長； 人的營養循環。幾個概念第二十八張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月 在一定溫度下，非電解質稀溶液的滲透壓與溶質的質量摩爾濃度、絕對溫度成正比，而與溶質的本性沒有關系。通過對溶液滲透壓的測定，也能估算出溶質的摩爾質量。 ：滲透壓(kPa)；V：溶液體積（dm3 orL）；R：氣體常數； n：溶質物質的量（mol） c：物

15、質的量濃度（mol/L）； T： 熱力學溫度（K）； R=8.314kPadm3mol-1K-1結論： 蒸氣壓下降，沸點上升，凝固點下降，滲透壓都是難揮發的非電解質稀溶液的通性；它們只與溶劑的本性和溶液的濃度有關，而與溶質的本性無關。Vant Hoff (范特霍夫)第二十九張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月例6：有一蛋白質的飽和水溶液，每升含有蛋白質5.18g。已知在298.15 K時，溶液的滲透壓為0.413kPa。求此蛋白質的摩爾質量。解：練習題第三十張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月例：測得人體血液的冰點降低值Tf=0.56，求體液在37時的滲透壓。 第三十一張，PPT共

16、五十九頁，創作于2022年6月例：已知血液的滲透壓為780KPa ，若用葡萄糖溶液做為臨床輸液的營養液，該葡萄糖溶液濃度為多大？ 濃度 = 是稀溶液 第三十二張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月例：已知某水溶液的凝固點為272.15K。試求此溶液的沸點、296.15K時的蒸氣壓和滲透壓。（1）Tf=KfbB=1.86bB=1.00bB=1.00/1.86=0.538Tb=KbbB=0.520.538=0.28K故此溶液沸點為373.15+0.28=373.43K（2）此溶液中溶劑水的物質的量分數：第三十三張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月p=p*x(H2O)=3.170.990=

17、3.14kPa故此溶液的蒸氣壓為3.14kPa。（3）因為=cBRTbBRT所以=0.5388.314298=1333kPa故此溶液的滲透壓為1333kPa。查表得298.15K是水的飽和蒸氣壓為3.17kPa。第三十四張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月第三節 膠體溶液分散體系： 一種物質以極小的顆粒（分散質）分散在另一種物質（分散介質）中所組成的體系。分子分體散系1nm膠態分體散系1nm-1m粗分體散系1 m -100m分散系分類(從直徑分)第三十五張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月一、膠體溶液（溶膠）膠體溶液：固體分散在液體中的一種膠態體系溶膠的制備A. 分散法 研磨法；

18、超聲波法； 電弧法； 膠溶法B. 凝聚法第三十六張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月2、復分解反應：三氧化二砷的飽和溶液中，通入H2S氣體生成硫化砷溶膠。3、氧化還原反應 用甲醛還原金鹽制得金溶膠。4、改變溶劑法： 利用突然改變溶質的溶解度，是溶質不形成晶體而聚集成溶膠粒子。1、水解反應 FeCl3水解生成Fe(OH)3溶膠化學方法制備溶膠第三十七張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月二 、溶膠的性質1、溶膠的光學性質丁達爾現象 當一束光照射到透明的溶膠上時，在與光線垂直方向觀察，可以清楚地看見在光的通路上出現一條發亮的光柱，這種現象叫著丁達爾效應。顆粒 反射顆粒 散射可見光 400

19、700nm判別溶膠與分子溶液第三十八張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月2、溶膠的動力學性質-布朗運動 在超顯微鏡下觀察溶膠時，可以看到溶膠粒子作永不停息的無規則的運動，這就是布朗運動。 產生布朗運動的原因，是由于溶膠粒子周圍的分散劑分子處于熱運動狀態，不斷撞擊這些溶膠粒子的結果。溶膠粒子的顆粒比粗分散系粒子小，而比溶劑分子大，它每瞬間受到分散劑分子撞擊的次數比大粒子少得多，各個方向上都溶膠粒子的撞擊力不易完全抵消。它在某一瞬間，從某一方向受到較大的沖擊力，因此溶膠粒子受到撞擊后，會不斷改變方向、改變速度，作不規則的布郎運動。溶膠粒子有布郎運動，能擴散，因而溶膠離子能保持懸浮狀態，不易沉

20、降到容器底部。布朗運動第三十九張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月 液體分子對溶 膠粒子的撞擊 粗分散系第四十張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月3 、溶膠的電學性質-電泳和電滲溶膠的電動現象：溶膠中分散質與分散劑在外電場的作用下發生定向移動的現象稱為溶膠的電動現象。電泳：在電場中分散質粒子在分散劑中的定向移動稱為電泳。電滲：若在外電場作用下固相被限制不能移動，而液體在固體孔隙間流動，即分散劑在電場作用下定向移動，這種現象稱為電滲。 電泳管示意圖 直流電第四十一張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月1、吸附帶電：吸附：一種物質分子自動聚集到另一種物質表面上的過程。 吸附劑：能夠

21、將他種物質聚集到自己表面上的物質。 吸附質：被聚集的物質。注：溶膠粒子電荷的主要來源是從介質中選擇性的吸附某種離子。膠粒帶電的原因：2、電離作用 膠粒帶電的另一個原因是膠粒表面基團的電離作用。例如，硅酸溶膠的粒子是由許多硅酸分子組成的，在粒子表面上的H2SiO3分子可以電離出H+進入溶液，從而SiO32-和HSiO3-留在表面，使膠粒帶負電荷。第四十二張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月三、膠團結構膠體性質取決于膠體的結構。 以AgI溶膠為例說明。 制備AgI溶膠時如果KI過量，就可制成AgI負溶膠。大量的AgI分子聚集在一起，形成直徑在1100nm之間的晶粒作為膠體的核心，稱為膠核。(

22、Ag I)m n I- (n-x)K+ x- x K+過量的 KI 作穩定劑，膠團的結構表達式 ： 第四十三張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月(AgI)m膠核K+K+K+K+膠團I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-K+K+K+K+K+K+K+K+膠粒膠團構造示意圖第四十四張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月 式中m為膠核中AgI的分子數，n為膠核表面吸附的電位離子數，（n-x）為吸附層中的反離子數，x為擴散層中的反離子數，也是膠粒所帶的電荷數。m、n、x都是不確定的數字?？梢姇鴮懩z團結構的關鍵在于確定電位離子和反離子。第四十五張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月

23、氫氧化鐵的膠體結構 膠團 膠粒 Fe (OH)3 m n FeO+ (n-x) Cl- x+ xCl- 膠核 電位離子 反電位離子 吸附層 擴散層 擴散雙電層第四十六張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月Fe(OH)3膠核吸附電位離子的示意圖FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl反應中有副反應：FeCl3+2H2O=Fe(OH)2Cl+ HClFe(OH)2Cl=FeO+Cl-+H2O第四十七張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月幾種常見溶膠的膠團結構注意：因制備溶膠的條件不同，可使膠體粒子帶不同的電荷。如AgCl溶膠： 第四十八張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月 Ag

24、Cl溶膠的制備： AgNO3 + KCl = AgCl +KNO3當AgNO3過量時，溶液中有Ag+、NO3- 、K+ ，分散質AgCl 優先吸附Ag+而帶正電荷。 Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ 分散質AgCl第四十九張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月KCl過量時，溶液中有過量的K+、Cl-、NO3- ，溶膠粒子優先吸附Cl- 而帶負電荷。Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl- Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-分散質AgCl若是等物質的量進行反應，則

25、不能形成溶膠。 第五十張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月練習題：請寫出土壤中硅酸鹽的膠團結構？濃度分別為0.02mol/L和0.005mol/L的AgNO3、KI溶液等體積混合制得膠體溶液，請寫出膠團結構。請指出由下面這樣一個實驗制備膠體是采用的什么方法？并寫出膠團結構。 實驗內容： 向H3AsO3溶液中通入H2S氣體于中而制備硫化砷(As2S3)溶膠 第五十一張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月Key：1、土壤中的硅酸鹽的溶膠結構：(y SiO2 x H2O)m n SiO32-2(n-x)H+2x-2x H+2、(AgCl)mn Ag+(n-x)NO3-x+x NO3-第五十

26、二張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月Key：(As2S3)m n HS-(n-x)H+x-x H+若H2S 過量，溶膠的膠團中電位離子和反離子分別為（HS-，H+）。第五十三張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月擴散層電位離子膠團吸附層膠粒膠核 As2S3mH+H+H+HS-HS-HS-HS- HS-HS- +HS- HS-HS- HS- HS-HS-H+H+H+H+H+H+H+H+H+反離子第五十四張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月（一）、溶膠的穩定性：動力學穩定性： 強烈的布朗運動，促使它在分散劑中均勻分布，阻止了粒子由于重力的下沉。熱力學上的穩定性： 熱力學角度上看，

27、高度分散的的溶膠粒子具有巨大的表面能，應是穩定體系。其他因素： 雙電層的穩定性：由于溶膠粒子的雙電層結構，帶有 同號電荷的膠粒不聚沉。 溶劑化膜：有一定強度，阻止粒子合并。四、溶膠的聚沉和穩定性第五十五張，PPT共五十九頁，創作于2022年6月（二）、膠體的聚沉1.電解質對聚沉的影響（1）聚沉值：使一定量溶膠在一定時間內完全聚沉所需最小電解質的物質的量濃度，稱為電解質對溶膠的聚沉值（單位為mmolL-1）。（2）舒爾采-哈迪規則：聚沉值與反離子價數有關，即聚沉值與反離子價數的6次方成反比。（3)電解質對溶膠起聚沉作用的主要是與膠粒所帶電荷相反的離子（異電荷作用) ，而且與其所帶電荷多少有關。離子價數越高，水