溶液和胶体(更新).ppt

二溶液和胶体 2 2胶体 2 1溶液 返回首页 2 1溶液 溶液的表示方法难挥发非电解质稀溶液的依数性 返回 溶液的定义 溶液是两种或两种以上的物质所形成的混合物 这些物质在分子层次上是均匀的 即分散程度达到分子水平 返回 溶剂与溶质 溶质和溶剂是相对的 溶质 溶剂 物质在溶解过程中伴随着能量的变化和体积的变化 2 1 2溶液的表示方法 物质的量浓度CB质量摩尔浓度bB摩尔分数xB摩尔比rB质量浓度 B 返回 溶液浓度表示法 1 溶质B的浓度或溶质B的物质的量浓度CB def CB CB定义为溶质B的物质的量除以混合物的体积如 0 1molL 1 返回 溶液浓度表示法 2 溶质B的质量摩尔浓度bB mB def bB bB定义为溶质B的物质的量除以溶剂的质量如 0 1molkg 1 返回 溶液浓度表示法 3 溶质B的摩尔分数xB yB def xB xB定义为溶质B的物质的量除以混合物物质的量 返回 溶液浓度表示法 4 溶质B的摩尔比rB def rB rB定义为溶质B的物质的量与溶剂的物质的量之比 返回 溶液浓度表示法 返回 5 溶质B的质量浓度 定义为溶质B的质量除以混合物的体积 如 0 1kg m 3 0 01kg L 1 2 1 3难挥发非电解质稀溶液的依数性 稀溶液的依数性 蒸汽压下降 沸点上升 凝固点降低 渗透压 返回 蒸汽压下降 如果同时把纯水和糖水放入钟罩内 则 糖水V增大 纯水V减小 蒸汽压下降 分析原因 难挥发的糖分子占据溶液的部分表面 减少了单位时间内从溶液中逸出的溶剂分子数目 前者总是低于后者 蒸发 凝聚 刚饱和 过饱和 蒸汽压下降 纯溶剂的蒸气压与溶液蒸气压的差叫溶液蒸气压下降 此式表示 在一定温度下 难挥发的非电解质的稀溶液的蒸气压下降值与溶液中溶质的摩尔分数成正比 由上式可得出 bB表示质量摩尔浓度 例题 298K时 PH2O 3167 73Pa 在100g水中溶解3 3g尿素 求P溶液 尿素CO NH2 2的分子量为60 解 利用此关系式也可求溶质或溶剂的分子量 返回 沸点升高 溶液的蒸气压等于外界压力时的温度称为该溶液的沸点 稀溶液的凝固点下降和沸点升高的示意图 例题 64 8g的蔗糖 C12H22O11 M 342 溶于1000g水中 求该溶液的沸点Tb Tb H2O 373 0K 100 解 经查表得Kb 0 52 Kb是与溶剂有关的值 用此关系式也可以求MB的分子量 返回 凝固点降低 溶液的凝固点是指固态纯溶剂和液态溶液平衡时的温度 稀溶液的凝固点下降和沸点升高的示意图 Kf为溶剂的凝固点降低常数bB为溶质的质量摩尔浓度 例题1 将2 76g甘油溶于200g水中 计算溶液的凝固点约为多少 甘油分子量为92 水的凝固点为273 00K 解 查Kf 水 1 86 答 该溶液的凝固点为272 721K 例题2 将8 40g的二苯甲酮溶于16 2g醋酸中 其凝固点为278 5K 求二苯甲酮的分子量M Tf醋酸 289 6K 查表Kf 醋酸 3 90解 返回 应用 作冷却剂 求分子量 渗透压 渗透压示意图 半透膜 渗透 渗透压 阻止渗透作用所施加与溶液的最小外压 渗透压 对非电解质的稀溶液来说 渗透压的大小可表示为 在溶液浓度很稀时 CM bB 故在一定温度下 稀溶液的渗透压可看作近似地与溶液的质量摩尔浓度bB成正比 应用 求高聚物的分子量或稀溶液的渗透压 测得人体血液的冰点降低值 Tf 0 56 求在体温37 时的渗透压 Example1 Example2 将1 000g血红素溶于适量水中 配成100 0ml溶液 293K时测得该溶液的渗透压为0 3666kPa 求血红素的分子量 因为溶液很稀 可设它的密度和水的1g mol 1相同 补充 电解质溶液的依数性 现象 0 02mol LNaCl溶液25 的渗透压 测得值 86 1Kpa计算值 99 1Kpa 活度 溶液中起作用的假定有效浓度 c 为活度系数 例题1 下列溶液凝固点的高低顺序 0 1mol kg 1糖的水溶液 0 1mol kg 1醋酸的水溶液 0 1mol kg 1氯化钠的水溶液 解 溶液的凝固点决定于 溶剂 Kf 和粒子 分子或离子 浓度 糖为非电解质 不解离 醋酸为弱电解质 部分解离 氯化钠为强电解质 100 解离 各溶液中实际粒子浓度bNaCl bHAC b糖 bB越大 Tfp越低 因此 凝固点由高到低的顺序是 1 2 3 本节小结 四者均与bB有关 且只与溶液中粒子数有关 与溶质的本质无关 依数性 这是难挥发 非电解质稀溶液的性质 溶胶的制备胶体的性质双电层和电动电势溶胶离子的结构溶胶的稳定性和聚沉现象 胶体分散系统 溶胶的制备 1 分散法研磨法超声波法胶溶法电弧法 2 凝聚法物理凝聚法化学凝聚法 返回 胶体的性质 溶胶的动力性质 布朗运动溶液的光学性质 丁铎尔效应溶胶的电学性质 电泳 返回 溶胶的动力性质 布朗运动在超显微镜下 可以看到胶体微粒处于不停顿的无规则运动状态 这种运动称为溶胶粒子的布朗运动 原因 由于周围分散剂的分子不均匀的撞击胶体离子 使其不断改变方向 改变速度作无规则运动 返回 溶液的光学性质 丁铎尔效应一束会聚的强光 胶体 垂直方向看到一条发亮的光柱 这是由于胶体离子对光的散射而形成的 产生原因 光线照射到物体表面时 可能产生两种情况 1 颗粒的直径远远大于入射光的波长 此时入射光被完全反射 不出现丁铎尔效应 2 物质的颗粒直径比入射波长小的话 则发生光的散射作用而出现丁铎尔现象 因为溶胶的粒子直径在1一100nm 而一般可见光的波长范围在400一760nm 所以可见光通过溶胶时便产生明显的散射作用 返回 溶胶的电学性质 电泳 电渗1 电泳 在溶胶中插入两个电极 通入直流电 可以看到胶粒发生定向运动 向阴极或阳极移动 这种胶体离子在外电场作用下发生定向移动的现象叫做电泳 2 电渗 溶胶在电场作用下 使固体胶粒不动而使液体介质在电场中发生定向移动现象 溶胶的电学性质 溶胶粒子带电的主要原因 1 吸附作用 氢氧化铁溶胶 该溶胶是FeCl3溶液在沸水中水解而制成的 在整个水解过程中 有大量的FeO 存在 由于e OH 3对FeO 的吸附因而溶胶带正电 2 电离作用 硅胶粒子带电就是因为H2SiO3电离形成HSiO3 或SiO32 并附着在表面而带负电 H2SiO3 HsiO3 H SiO32 2H 返回 溶胶离子的结构 胶团 胶粒和被吸附的离子以及能在电场中被带着一起移动的紧密层 三者合在一起称为胶粒 胶粒和扩散层合在一起就构成胶团 胶团结构 返回 胶核电位离子反离子反离子 吸附层 扩散层 胶粒 胶团 溶胶的稳定性和聚沉现象 溶胶的稳定性溶胶的聚沉 溶胶的稳定性 动力学稳定性 指在重力场作用下 分散质粒子不会从分散剂中沉降而分离出来的性质 布朗运动 聚结稳定性 指溶胶在放置过程中 不发生分散质粒子的相互聚结 胶粒带电 溶剂化膜 返回 溶胶的聚沉 聚沉 使胶粒聚集成较大的颗粒而沉降的过程称聚沉 聚沉能力主要取决于与胶体离