三稀溶液依数性PPT课件.ppt

1 什么叫蒸气压 蒸气压大小与什么因素有关 写出拉乌尔定律的三种表达式 2 什么叫沸点 为什么溶液的沸点会升高 作图说明 写出沸点升高与溶液浓度关系的表达式 试说出它的应用 3 什么叫凝固点 为什么溶液的凝固点会降低 作图说明 写出凝固点降低与溶液浓度关系的表达式 试说出它的应用 4 说出溶液渗透方向和条件 写出范德荷夫公式和渗透浓度的计算式 5 血浆总渗透压是多少 如何判断溶液的等渗 高渗 低渗 第三章稀溶液依数性思考题 2019 12 27 1 第三章稀溶液的依数性 溶液的性质分可分成两部分 与溶质本性有关的性质 如溶液的导电性 颜色 溶解度 与溶液的浓度有关的性质 如溶液的蒸气压 溶液的沸点 溶液的凝固点 溶液的渗透压等 第一节非电解质稀溶液的依数性一 溶液的蒸气压下降1 溶剂的蒸气压 P0 2019 12 27 2 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水的饱和蒸气压 简称蒸气压 影响液体蒸气压大小的因素 温度 t p 2 溶液的蒸汽压 加入一种难挥发的非电解质 束缚一部分高能水分子占据了一部分水的表面 P 2019 12 27 3 3 溶液的蒸气压下降 拉乌尔定律 在一定温度下 难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压 P0 乘以溶液中溶剂的摩尔分数 XA 由于 所以 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 2019 12 27 4 对于稀溶液 nA nB 所以 得 又 表明 稀溶液的蒸气压下降与溶液的质量摩尔浓度成正比 即难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降只与一定量的溶剂中所含溶质的微粒数有关 而与溶质的本性无关 2019 12 27 5 二 溶液的沸点升高 1 液体的沸点 boilingpoint 液体沸腾时的温度P液 P大气 2 溶液的沸点升高 是溶液蒸气压下降的直接结果 2019 12 27 6 101 3 373TB 纯水 水溶液 TB P K bB TB Kb bBKb称为沸点升高常数 2019 12 27 7 几种常用溶剂的沸点升高常数 溶剂沸点 KKb水373 00 52苯353 22 53三氯甲烷333 23 63萘491 05 80乙醚307 42 16 2019 12 27 8 3 应用 1 高压锅消毒及做饭菜 2 有机化学合成中的减压蒸馏 2019 12 27 9 三 溶液的凝固点降低 1 液体的凝固点 freezingpoint 在一定外压下 物质固 液两相平衡共存时的温度 也是溶液蒸气压下降的直接结果 2 溶液的凝固点降低 2019 12 27 10 A B 0 61 Tf273 A 冰 水共存B 冰 溶液共存 Ttf P K bB Tf Kf bBKf称为凝固点降低常数 2019 12 27 11 几种常用溶剂的凝固点降低常数 溶剂凝固点 KKf水273 01 86苯278 54 90醋酸289 63 90樟脑452 839 7萘353 06 90溴乙烯283 012 5 2019 12 27 12 3 凝固点降低法的应用 1 推算溶质的摩尔质量 2 冰盐浴 降低介质温度 3 防冻 2019 12 27 13 四 溶液的渗透压 一 渗透现象与渗透压 1 渗透现象 通过半透膜发生表面上单方面的扩散现象 产生条件 有半透膜膜两侧有浓度差 渗透方向 从溶剂向溶液或从稀溶液向浓溶液进行渗透 2019 12 27 14 2 渗透压 达渗透平衡时溶液液面上的静压强 符号 单位 Pa或kPa 3 渗透压方程 范徳荷夫公式 V nBRT或 cBRT当溶液很稀时cB bB bBRT 2019 12 27 15 4 渗透压力法测定高分子化合物的分子量 2019 12 27 16 第二节电解质稀溶液的依数性 icBRT ibBRT i 校正因子 近似等于一 分子 电解质解离出的粒子个数 第二节电解质稀溶液依数性 2019 12 27 17 第三节渗透压在医学上的应用 一 渗透浓度定义 溶液中能产生渗透作用的溶质粒子 分子和离子 总的物质的量浓度 用Cos表示 Cos i CB 1000 mmol L 2019 12 27 18 例3 7 计算50 0g L 1葡萄糖溶液和生理盐水的渗透浓度 用mmol L 1表示 解 葡萄糖 C6H12O6 的摩尔质量为180g mol 1 50 0g L 1葡萄糖溶液的渗透浓度为 NaCl的摩尔质量为58 5g mol 1 生理盐水的渗透浓度为 2019 12 27 19 二 溶液的等渗 高渗 低渗 1 血浆总渗透压 晶体渗透压 胶体渗透压 正常人血浆总渗透压为 280 320mm0l L晶体渗透压力 小离子和小分子物质所产生的渗透压力胶体渗透压力 高分子物质所产生的渗透压力2 溶液的等渗 高渗 低渗等渗溶液 溶液的渗透压在280 320mmol L之间 高渗溶液 溶液的渗透压 320mmol L低渗溶液 溶液的渗透压 280mmol L 2019 12 27 20 第三次思考题 第六章1 3节 第六章电解质溶液第一次课思考题1 强 弱 电解质在溶液中的特点是什么 写出强电解质溶液离子强度的计算公式 2 弱电解质的电离度如何计算 影响电离度大小及电离常数大小的因素有哪些 3 电离常数的大小有什么意义 它与电离度的关系称为什么定律 4 写出一元弱酸 碱 溶液pH值的三种计算式及条件 2019 12 27 21 第四节胶体溶液 分散相与分散介质 把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散体系 其中 被分散的物质称为分散相 另一种物质称为分散介质 2019 12 27 22 2019 12 27 23 分散体系分类 分类体系通常有三种分类方法 按分散相粒子的大小分类 分子分散系胶体分散系粗分散系 按分散相和介质的聚集状态分类 液溶胶固溶胶气溶胶 按胶体溶液的稳定性分类 憎液溶胶亲液溶胶 2019 12 27 24 按分散相粒子的大小分类 1 分子分散系 分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶 没有界面 是均匀的单相 分子半径大小在10 9m以下 通常把这种体系称为真溶液 如CuSO4溶液 2 胶体分散系 分散相粒子的半径在1nm 100nm之间的体系 目测是均匀的 但实际是多相不均匀体系 3 粗分散系 当分散相粒子大于100nm 目测是混浊不均匀体系 放置后会沉淀或分层 如黄河水 2019 12 27 25 一 溶胶的光学性质 Tyndall效应 1869年Tyndall发现 若令一束会聚光通过溶胶 从侧面 即与光束垂直的方向 可以看到一个发光的圆锥体 这就是Tyndall效应 其他分散体系也会产生一点散射光 但远不如溶胶显著 一 溶胶的性质 2019 12 27 26 Tyndall效应的本质 当分散相粒子的直径大于入射光的波长时 光发生反射 当分散相粒子的直径远远小于入射光的波长时 光发生透射 当分散相粒子的直径略小于入射光的波长时 光发生散射 可见光 波长400 760nm 照射溶胶 胶粒直径1 100nm 时 由于发生光的散射 使胶粒本身好像一个发光体 因此 我们在Tyndall现象中观察到的不是胶体粒子本身 而只是看到了被散射的光 也称乳光 利用Tyndall现象可以区分溶胶与其它分散系 2019 12 27 27 二 溶胶的动力学性质 Brown运动 1827年植物学家布朗 Brown 用显微镜观察到悬浮在液面上的花粉粉末不断地作不规则的运动 后来又发现许多其它物质如煤 化石 金属等的粉末也都有类似的现象 人们称微粒的这种运动为布朗运动 但在很长的一段时间里 这种现象的本质没有得到阐明 2019 12 27 28 1903年发明了超显微镜 为研究布朗运动提供了物质条件 用超显微镜可以观察到溶胶粒子不断地作不规则 之 字形的运动 从而能够测出在一定时间内粒子的平均位移 通过大量观察 得出结论 粒子越小 布朗运动越激烈 其运动激烈的程度不随时间而改变 但随温度的升高而增加 2019 12 27 29 Brown运动的本质 1905年和1906年爱因斯坦 Einstein 和斯莫鲁霍夫斯基 Smoluchowski 分别阐述了Brown运动的本质 Brown运动是分散介质分子以不同大小和不同方向的力对胶体粒子不断撞击而产生的 由于受到的力不平衡 所以连续以不同方向 不同速度作不规则运动 随着粒子增大 撞击的次数增多 而作用力抵消的可能性亦大 当半径大于5 m Brown运动消失 2019 12 27 30 三 溶胶的电学性质 1 电泳 在外电场作用下 带电胶粒在介质中定向移动的现象 从电泳的方向可以判断出胶粒所带电荷 大多数金属氢氧化物溶胶向负极迁移 胶粒带正电 称为正溶胶 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 称为负溶胶 本质 胶粒的定向运动 2019 12 27 31 2 电渗 在外电场作用下 分散介质通过多孔性物质作定向移动的现象称为电渗 图中 3为多孔膜 可以用滤纸 玻璃或棉花等构成 也可以用氧化铝 碳酸钡 AgI等物质构成 如果多孔膜吸附阴离子 则介质带正电 通电时向阴极移动 反之 多孔膜吸附阳离子 带负电的介质向阳极移动 在U型管1 2中盛电解质溶液 将电极5 6接通直流电后 可从有刻度的毛细管4中 准确地读出液面的变化 电渗实验 本质 介质的定向移动 2019 12 27 32 二 胶团的结构 胶粒的结构比较复杂 先有一定量的难溶物分子聚结形成胶粒的中心 称为胶核 然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子 形成紧密吸附层 由于正 负电荷相吸 在紧密层外形成反号离子的包围圈 从而形成了有带与紧密层相同电荷的胶粒 胶粒与扩散层中的反号离子 形成一个电中性的胶团 2019 12 27 33 胶核的选择性吸附 胶核吸附离子是有选择性的 首先吸附与胶核中相同的某种离子 用同离子效应使胶核不易溶解 若无相同离子 则首先吸附水化能力较弱的负离子 所以自然界中的胶粒大多带负电 如泥浆水 豆浆等都是负溶胶 2019 12 27 34 例1 AgNO3 KI KNO3 AgI 过量的KI作稳定剂胶团的结构表达式 AgI mnI n x K x xK 胶团的图示式 二 胶团的结构 2019 12 27 35 例2 AgNO3 KI KNO3 AgI 过量的AgNO3作稳定剂胶团的结构表达式 AgI mnAg n x NO3 x xNO3 胶团的图示式 二 胶团的结构 2019 12 27 36 三 高分子化合物溶液 一 高分子化合物 是指相对分子质量在一万以上的物质 如淀粉 蛋白质 核酸 糖原等生物高分子 其他如橡胶 聚烯烃和纤维等也属于高分子化合物 二 特点 高分子溶液分散相粒子的大小与胶粒大小相似 某些性质与溶胶类似 如扩散速率慢 不能透过半透膜等 但其本质是真溶液 是均相的热力学体系 因此与溶胶的性质又有不同 2019 12 27 37 三 大分子溶液对溶胶的作用 1 敏化作用 当加入的大分子物质的量不足时 憎液溶胶的胶粒粘附在大分子上 大分子起了一个桥梁作用 把胶粒联系在一起 使之更容易聚沉 例如 对SiO2进行重量分析时 在SiO2的溶胶中加入少量明胶 使SiO2的胶粒粘附在明胶上 便于聚沉后过滤 减少损失 使分析更准确 2019 12 27 38 三 大分子溶液对溶胶的作用 2 保护作用 在一定量的溶胶中 加入足量高分子溶液 由于高分子被吸附在胶粒表面 将胶粒包围起来形成保护层 使胶粒不致互相接触而聚沉 从而提高了溶胶的稳定性 例如 微溶性的碳酸钙和磷酸钙等无机盐均以溶胶形式存在于血液中 由于血液中蛋白质对它们起了保护作用 使其表观溶解度大大提高却仍能稳定存在而不聚沉 当血液中蛋白质减少 这些微溶性盐类便沉淀出来 形成肾脏 胆囊等器官中的结石 2019 12 27 39 四 凝胶 一 概念 高分子溶液的粘度大 如果在适当的条件 浓度 温度 时间 下 使粘度增大到一定程度 整个体系就变成具有网状结构的半固态物质 这个过程称为胶凝 所形成的立体网状结构物质称为凝胶 二 分类 1 弹性凝胶 凝胶经烘干脱水后 体积缩小 但仍保持弹性的称为弹性凝胶 如琼脂 明胶 动物体内的肌肉 软骨 指甲 皮肤等都属于弹性凝胶 2 刚性凝胶 经烘干脱水后 体积变化不大 但弹性已失去 并易研碎的叫刚性凝胶 如硅胶 氢氧化铁凝胶等 2019 12 27 40 三 主要性质 1 溶胀 将干燥的弹性凝胶放置于适当的溶剂中 它会自动吸收溶剂而增大体积 这种现象称为溶胀 2 离浆将弹性凝胶放置一段时间后 一部分液体会自动从凝胶中分离出来 使凝胶的体积逐渐缩小 这种现象称为离浆 2019 12 27 41 Theamountofsubstanceisabasicphysicalquantitythatshowsthequantityofsubstance Itselementaryunitis mole Therearemanyshowingwaysaboutthescaleofformationofsolution Commonly amountofsubstanceconcentration massconcentration molarity molefraction massfractionandvolumefraction Itmaybeconvertedmutuallyamongvariousshowingwaysaboutthescaleofformationofsolution Summary 2019 12 27 42 Thecolligativepropertiesofthedilutesolutionwithnon volatilityandnon electrolyteconcernsonlytheratioofthenumberofparticlesofsoluteandsolvent butnottheinherentqualityofsolute ThelawofRaoultstates atagiventemperature thevaporpressureofthedilutesolutionwithnon volatilityandnon electrolyteisthatthevaporpressureofpuresolventmultipiesmolefractionofthesolventinthesolution Summary 2019 12 27 43 Thevaporpressureloweringofthesolutionleadstoitsboilingpointelevationanditsfreezingpointdepression Osmoticpressure inherentcharacteristicofsolution isequivelentto excessivepressure Thephenomenonofosmosisproduceswithtwoconditions firstly theexistenceofsemi permeablemembrane secondly thedifferenceofosmolar ityatt