西工大与西安交大期末复习考研备考 化学课件 溶液的通性

1、 掌握稀溶液的通性，包括蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降及渗透压等物理性质的依数性规律；掌握离子平衡规律，包括酸碱解离平衡规律和缓冲溶液性质、配离子平衡规律等；初步掌握离子平衡中典型问题的计算，如pH值、溶解度、溶度积等。2.2.12.2.22.2.3相：系统中化学性质和物理性质完全相同的部分相：系统中化学性质和物理性质完全相同的部分把一种或几种物质分散在把一种或几种物质分散在另一另一 种物质中，就构成分种物质中，就构成分散体系。其中，被分散的散体系。其中，被分散的物质称为分散相（物质称为分散相（dispersed dispersed phasephase），），另一种物质称为另一种物质称为分

2、散介质（分散介质（dispersing dispersing medium)medium)。 分散介质是连续的分布均匀物质。分散介质是连续的分布均匀物质。 均相分散系均相分散系- -分散相粒子以单分散相粒子以单个分子（或离子）个分子（或离子）存在存在- -分散相与分散介分散相与分散介质间无相界面质间无相界面- -分散相粒子由许多分散相粒子由许多分子或原子聚集而分子或原子聚集而成成- -分散相与分散介质分散相与分散介质间存在相界面间存在相界面非均相分散系非均相分散系表表1 1 非均相分散系按聚集状态分类非均相分散系按聚集状态分类分散介质分散介质分散相分散相名称名称实例实例液液固固溶胶溶胶油漆，油

3、漆，AgIAgI溶胶溶胶液液乳状液乳状液牛奶，石油原油牛奶，石油原油气气泡沫泡沫肥皂泡肥皂泡气气固固气溶胶气溶胶PM2.5PM2.5、PM10PM10发胶发胶液液固固固固固溶胶固溶胶有色玻璃，有色玻璃，不完全互溶的合金不完全互溶的合金液液固体乳状液固体乳状液珍珠珍珠气气固体泡沫固体泡沫泡沫塑料，泡沫塑料，沸石分子筛沸石分子筛知识点联系知识点联系泡 沫表面张力表面活表面活性剂性剂大气中粒径小于大气中粒径小于2.52.5m的的细颗粒物细颗粒物液态或固态微粒（粒径为液态或固态微粒（粒径为0.0010.001100 m100 m）在空气中）在空气中的悬浮体系。的悬浮体系。气溶胶气溶胶人造产生人造产生气

4、溶胶气溶胶自然产生自然产生大气气溶胶能作为大气气溶胶能作为水滴和冰晶的凝结水滴和冰晶的凝结核，是大气的重要核，是大气的重要组成部分。组成部分。一次气溶胶一次气溶胶二次气溶胶二次气溶胶天然源天然源人为源人为源工业化气溶胶工业化气溶胶食用气溶胶食用气溶胶气溶胶的化学组成十分复杂，它含有各种微量金属气溶胶的化学组成十分复杂，它含有各种微量金属（NaNa、K K、AlAl、FrFr、RaRa）、无机氧化物（）、无机氧化物（NOxNOx、SOxSOx）、硫酸盐、硝酸盐和含氧有机化合物等。）、硫酸盐、硝酸盐和含氧有机化合物等。硫是气溶胶内最重要的元素，其含量能反映污染物硫是气溶胶内最重要的元素，其含量能反

5、映污染物的全球性迁移、传输和分布的状况。的全球性迁移、传输和分布的状况。气溶胶气溶胶化学成分化学成分民用民用人工降雨人工降雨气溶胶气溶胶应用应用国防国防制造信号弹和遮蔽烟幕制造信号弹和遮蔽烟幕 根据不同云层的物理特性，选择合适时机，用飞机、根据不同云层的物理特性，选择合适时机，用飞机、火箭向云中播撒干冰、碘化银、盐粉等催化剂，使云火箭向云中播撒干冰、碘化银、盐粉等催化剂，使云层降水或增加降水量。层降水或增加降水量。气溶胶气溶胶应用应用表表 2 2 分散系统按分散相粒子的大小分类分散系统按分散相粒子的大小分类分散相分散相粒子直径粒子直径(nm)(nm)类型类型分散相粒子分散相粒子性质性质举例举例

6、1 100100粗分散系粗分散系粗粒子粗粒子（分子、离子、（分子、离子、原子大聚集体）原子大聚集体）非均相非均相不稳定不稳定泥浆、黄河水泥浆、黄河水动力学性质动力学性质溶胶溶胶特性特性1 1、布朗运动、布朗运动 1827 1827 年植物学家布朗（年植物学家布朗（B Brown)rown) 观察到微粒的无规则运动。观察到微粒的无规则运动。 分子热运动的必然结果。分子热运动的必然结果。 随粒子增大，撞击的次数增多，作用力抵消的可能性亦增大。随粒子增大，撞击的次数增多，作用力抵消的可能性亦增大。 当半径大于当半径大于5 5 m m，BrownBrown运动消失。运动消失。动力学性质动力学性质溶胶溶

7、胶特性特性2 2、扩散与沉降平衡、扩散与沉降平衡达到沉降平衡时达到沉降平衡时，粒子随高度分布的情，粒子随高度分布的情况与气体类似，可以用高度分布定律。况与气体类似，可以用高度分布定律。沉降 扩散 分散相分布真溶液 均相粗分散系统 沉于底部胶体系统 平衡 形成浓梯表表 2 2 分散系统按分散相粒子的大小分类分散系统按分散相粒子的大小分类分散相粒分散相粒子直径子直径(m)(m)类型类型分散相粒子分散相粒子性质性质举例举例101010-7 -7粗分散系粗分散系粗粒子粗粒子（分子、离子、（分子、离子、原子大聚集体）原子大聚集体）非均相非均相不稳定不稳定泥浆、黄河水泥浆、黄河水电学性质电学性质溶胶溶胶特

8、性特性 胶粒在形成过程中，胶核优先吸附某种离子，或者胶粒在形成过程中，胶核优先吸附某种离子，或者由于正、负离子溶解量不同，使胶粒带电。由于正、负离子溶解量不同，使胶粒带电。 带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动，称为电泳现象移动，称为电泳现象(EP)(EP)。利用带电粒子在电场中移。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。电学性质电学性质溶胶溶胶特性特性电泳漆膜优点：电泳漆膜优点： 涂层丰满、均匀、平整、光滑涂层丰满、均匀、平整、光滑 硬度、附着力、硬度、附着力、 耐腐、冲击性

9、能、渗透性能耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺明显优于其它涂装工艺光学性质光学性质用于鉴别用于鉴别溶胶溶胶特性特性丁达尔效应：丁达尔效应： 溶胶凝胶法（溶胶凝胶法（sol-gel method）溶胶溶胶应用应用 用含高化学活性组分的用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在溶剂化合物作前驱体，在溶剂中经过水解、缩合等化学中经过水解、缩合等化学反应生成活性单体并聚合反应生成活性单体并聚合形成溶胶形成溶胶 在一定条件下溶胶经聚在一定条件下溶胶经聚合陈化多孔凝胶合陈化多孔凝胶 再经过干燥、烧结固化再经过干燥、烧结固化制备出所需材料。制备出所需材料。溶胶溶胶应用应用又叫固溶体又叫固溶体如固体合金

10、如固体合金固体溶液液体溶液 气体溶液如如N N2 2/H/H2 2混合气体混合气体单位体积溶液里所含有溶质单位体积溶液里所含有溶质B的物质的量的物质的量用符号用符号cB表示表示BBncV SI单位，单位，molm-3，其它，其它，moldm-3 ，molL-1， mmolL-1 使用物质的量浓度时，必须指明物质使用物质的量浓度时，必须指明物质B B的基本单元，形的基本单元，形式同物质的量表示方法；式同物质的量表示方法； 可简称为浓度，其他溶液组成标度的表示法中使用可简称为浓度，其他溶液组成标度的表示法中使用“浓浓度度”字样必须加定语，如质量浓度、质量摩尔浓度能字样必须加定语，如质量浓度、质量摩

11、尔浓度能1 1）质量摩尔浓度：）质量摩尔浓度：用符号用符号bB表示，表示，SI单位，单位，molkg-1BBAnbm 单位质量单位质量溶剂溶剂中所含溶质中所含溶质B的物质的量的物质的量 使用时应注明基本单元使用时应注明基本单元2 2）摩尔分数：）摩尔分数：用符号用符号xB表示，表示，SI单位，单位，molkg-1BBiinxn 混合物中某一组分物质混合物中某一组分物质B的量与总物质的量比值的量与总物质的量比值 若混合物中只有溶剂若混合物中只有溶剂A A和溶质和溶质B B组成，则有组成，则有BBABnxnn AAABnxnn 1ABxx单位体积单位体积V溶液里所含有溶质溶液里所含有溶质B的质量的

12、质量mB用符号用符号B表示表示BBmV SI单位，千克每立方米（单位，千克每立方米（kgm-3）其它常用单位，其它常用单位，gL-1， mgL-1， gL-1， 物质的量未知的物质，在人体内的含量可用质量浓度表示物质的量未知的物质，在人体内的含量可用质量浓度表示1 1）质量分数：）质量分数：用符号用符号wB表示表示BBiimm 混合物中某一组分物质混合物中某一组分物质B的质量与总质量比值的质量与总质量比值 对于溶液，溶剂对于溶液，溶剂A A和溶质和溶质B B的质量分数分别为的质量分数分别为BBABmwmm AAABmwmm 1ABww2 2）体积分数：）体积分数：用符号用符号B表示表示BBii

13、VV 混合气体中某一组分混合气体中某一组分B的分体积与总体的比值的分体积与总体的比值 根据克拉伯龙方程，气体分体积公式，可得知根据克拉伯龙方程，气体分体积公式，可得知BBx 【习题习题】在在20时，硫酸溶液的密度为时，硫酸溶液的密度为1.52gmL-1，每升溶，每升溶液中含有液中含有H2SO4为为590.5g。计算溶液中。计算溶液中H2SO4的：的：质量分数；物质的量浓度；质量摩尔浓度；质量分数；物质的量浓度；质量摩尔浓度；H2SO4和和H2O的摩尔分数的摩尔分数凝聚凝聚: 蒸气分子因热运动而撞击液面时蒸气分子因热运动而撞击液面时, 受到液体分子引力受到液体分子引力作用而重新进入液体相的过程称

14、为作用而重新进入液体相的过程称为凝聚凝聚. 凝聚是放热过程凝聚是放热过程.T()液相气相固相101.30.611p/kPa0.01100纯水及冰在不同温度下的蒸气压纯水及冰在不同温度下的蒸气压T/-15-5“0”52080100p冰冰/Pa165402611p水水/Pa422611873233947373101325当溶液中溶解了糖、盐、乙醇时当溶液中溶解了糖、盐、乙醇时的蒸气压？的蒸气压？溶液的性质溶液的性质T(K)p/kPa101.3373.150.611273.15 298.15 实验表明，实验表明， 一定温度下，一定温度下，稀溶液稀溶液中中溶剂溶剂 A的蒸气压的蒸气压pA，与溶液中与溶

15、液中A的摩尔分数的摩尔分数xA成正比。比例系数为纯成正比。比例系数为纯A的饱和蒸汽的饱和蒸汽压压p*A 拉乌尔拉乌尔(Raoult)定律定律。 表示为：表示为： pA p*A xA 显然显然 xA1， pA p*A。溶液中溶剂溶液中溶剂 A的蒸气压的蒸气压pA，低于同温度下纯低于同温度下纯A的蒸气压的蒸气压p*A*AABApppx p *BAABnppnn 溶解了糖的水溶液蒸气压？溶解了糖的水溶液蒸气压？被清水湿透的，或被汗水（水中溶解了盐）湿透被清水湿透的，或被汗水（水中溶解了盐）湿透的衣服哪个易干？的衣服哪个易干？溶质为非溶质为非(难难)挥发性：挥发性：【例例2】已知已知20时，时，C6H

16、6的饱和蒸气压为的饱和蒸气压为9999 Pa，向，向90 g该溶剂中加入该溶剂中加入1.0 g某种不挥发的有机溶质并溶某种不挥发的有机溶质并溶解后，测得溶液的蒸气压为解后，测得溶液的蒸气压为9479 Pa，计算溶质的，计算溶质的相对分子质量相对分子质量66*C Hnppppn 1/99999479999990/ 78Mp 16.665M T(K)p/kPa101.3373.150.611273.15t凝TfTbT沸Tf*、Tf纯溶剂和溶液的凝固点纯溶剂和溶液的凝固点Tb*、Tb纯溶剂和溶液的沸点纯溶剂和溶液的沸点Kf凝固点下降常数凝固点下降常数Kb沸点上升常数沸点上升常数bB溶质的质量摩尔浓度

17、，溶质的质量摩尔浓度，molkg-1TfTf* -Tf=KfbB Tb Tb -Tb*=KbbB【例例3】查表水的查表水的Kf = 1.86 Kkgmol-1乙二醇（乙二醇（C2H6O2）的相对分子量为）的相对分子量为62水（水（H2O）的相对分子量为）的相对分子量为18设设1Kg水中掺入了水中掺入了xKg的乙二醇的乙二醇116.116.11x molmx mol kgKg 262100016.162C H Oxnx mol 151.86 16.10.5ffBTKmKxx 测定测定溶质分子量溶质分子量MG,B ：bBnB / mAmB/MB mAmB、mA 为溶质及溶剂的质量为溶质及溶剂的质量

18、考查考查溶剂纯度溶剂纯度，测量杂质含量；，测量杂质含量； 利用凝固点降低，制造利用凝固点降低，制造冰盐浴冰盐浴*(氯化钙冰的混合物，氯化钙冰的混合物，凝固点可达凝固点可达55)、防冻液、低熔点合金等；、防冻液、低熔点合金等； 利用沸点升高，可制造利用沸点升高，可制造热盐浴热盐浴*(NaOH、NaNO2的水溶的水溶液的加热温度可达液的加热温度可达140以上以上)；不服从依数性规律=cRTc溶液摩尔浓度，溶液摩尔浓度，molL-1R摩尔气体常数，摩尔气体常数，8.314Jmol-1K-1T热力学温度，热力学温度，K溶液的浓度大，溶液的浓度大，渗透压就越大渗透压就越大溶质间作用力，减弱了对溶液蒸气压的影响溶质间作用力，减弱了对溶液蒸气压的影响1比较下列溶液的凝固点：比较下列溶液的凝固点：0.1molkg-1蔗糖蔗糖 0.1molkg-1HAc0.1molkg-1KCl0.1molkg-1K2SO4。2渗透必须通过一种膜，这种膜只允许渗透必须通过一种膜，这种膜只允许分子通过，而不允许分子通过，而不允许分分子通过，因此叫做子通过，因此叫做。3 是导致稀溶液沸点上升、凝固点下降以及产生渗透是导致稀溶液沸点上升、凝固点下降以及产生渗透压的根本原因。压的根本原因。4稀溶液的