第二章溶液的浓度

1、12一、分散系的概念一、分散系的概念 分散系分散系：一种或多种物质分散在另一种物质中所构成的：一种或多种物质分散在另一种物质中所构成的体系称为分散系。体系称为分散系。分散质分散质：被分散的物质称为分散质或：被分散的物质称为分散质或分散相分散相。分散介质分散介质：包含分散质的物质称为分散介质或：包含分散质的物质称为分散介质或分散剂分散剂。例：分散系：例：分散系： NaCl水溶液水溶液 泥浆泥浆 牛奶牛奶 分散质：分散质： NaCl 泥土泥土 奶油奶油 分散介质：分散介质： 水水 水水 水水 2-1 2-1 分散系分散系3二、分散系的分类：二、分散系的分类：、按聚集状态分、按聚集状态分液液液液固固

2、固固气气气气分散质分散质分散剂分散剂九种分散系九种分散系分散质分散质 分散剂分散剂 实例实例 气气 气气 液液 气气 固固 气气 气气 液液 液液 液液 固固 液液 气气 固固 液液 固固 固固 固固空气空气云云/ /雾雾灰尘灰尘泡沫泡沫酒酒泥水泥水海绵海绵珍珠珍珠合金合金4二、分散系的分类：二、分散系的分类：、按分散质粒子的大小分、按分散质粒子的大小分 1 nm 100 nm 100 nm 粗分散系（悬浊液、乳状液）粗分散系（悬浊液、乳状液）5三、胶体溶液三、胶体溶液 气溶胶：气溶胶：烟尘、雾；烟尘、雾； 液溶胶（水溶胶）：液溶胶（水溶胶）：血液、淀粉胶体、血液、淀粉胶体、涂料；涂料； 固溶

3、胶：固溶胶：有色玻璃、烟水晶。有色玻璃、烟水晶。分散质微粒的直径大小在分散质微粒的直径大小在10-9m10-7m (1nm-100nm)之间的分散系之间的分散系.6三、胶体溶液三、胶体溶液（一）丁达尔现象（一）丁达尔现象uSO4溶液溶液 Fe(OH)3胶体胶体丁达尔效应：丁达尔效应：光束通过胶体时出现一条光亮的通路的光束通过胶体时出现一条光亮的通路的 现象。现象。对光散射作用对光散射作用（用来鉴别溶液和胶体的物理方法）（用来鉴别溶液和胶体的物理方法）7（一）丁达尔现象在现实中的应用（一）丁达尔现象在现实中的应用8（一）自然界的丁达尔现象（一）自然界的丁达尔现象9（一）自然界的丁达尔现象（一）自

4、然界的丁达尔现象10布朗运动：在超显微镜下观察溶胶时，可以见到胶体粒子的闪光不断上下往来，做不规则运动，这种运动叫做布朗运动。特点：胶体粒子越小，布朗运动越显著 温度越高，布朗运动越剧烈。原因：周围分散剂分子不断从各个方向撞击这些溶胶粒子，而在每一瞬间胶粒收到的撞击力在各个方向上是不同的，因而胶粒处于不断的无秩序的运动状态。三、胶体溶液三、胶体溶液（二）布朗运动（二）布朗运动11 吸附作用是指各种气体、蒸气以及溶液里的溶质被吸着在固体或液体物质表面上的作用。分为物理吸附和化学吸附。 物理吸附是以分子间作用力相吸引的。 物质的表面积越大，吸附能力越强，例如活性炭、硅藻土、硅胶等。 胶体粒子直径在

5、1nm-100nm之间，表面积巨大，因此胶体具有强大的吸附力。 吸附现象是胶体的特性之一。 三、胶体溶液三、胶体溶液（三）吸附作用（三）吸附作用12电泳现象：胶粒在外加电场作用下，能在分散剂里向阳极或阴极作定向移动，这种现象叫电泳。 三、胶体溶液三、胶体溶液（四）电泳现象（四）电泳现象医学上：医学上：常用于常用于分离血分离血清或血浆成分清或血浆成分，以及尿，以及尿液和脊髓液中的蛋白质。液和脊髓液中的蛋白质。通过分析研究人体的生通过分析研究人体的生理和病理变化，帮助诊理和病理变化，帮助诊断。断。131、胶体的聚沉这种使胶粒聚集成较大的颗粒而沉降的过程叫做聚沉。 （1）加入电解质溶液，使溶胶聚沉；

6、（2）加入带异号电荷的另一种溶胶，使溶胶聚沉；（3）加热使溶胶聚沉。三、胶体溶液三、胶体溶液（五）胶体的聚沉与保护（五）胶体的聚沉与保护142、胶体的保护在一定量的溶胶中加入足够量的大分子化合物溶液，可使溶胶的稳定性增高，当受到外界因素作用时（如电解质的作用），不易发生聚沉，这种现象叫做保护作用。例如：血液中的蛋白质对微溶性的无机盐类溶胶（碳酸钙、磷酸钙等）起了保护作用。三、胶体溶液三、胶体溶液（五）胶体的聚沉与保护（五）胶体的聚沉与保护15 分散质粒子大小小于1nm的分散系叫做真溶液，简称溶液。是一种物质以分散或离子状态均匀地分散在另一种物质中所得到的均匀、透明、稳定的体系。 被溶解的物质叫

7、做溶质。 能溶解糖和盐的水及溶解碘的酒精叫溶剂 溶剂是水的溶液叫水溶液。四、真溶液四、真溶液162-2 2-2 溶液浓度的表示方法溶液浓度的表示方法溶液：定义？溶液：定义？ 广义地说，两种或两种以上的物质均匀混广义地说，两种或两种以上的物质均匀混合而且彼此呈现分子（或离子）状态分布者均合而且彼此呈现分子（或离子）状态分布者均称为称为溶液溶液。溶溶 液液气态溶液：（空气）气态溶液：（空气）液态溶液：（酸、碱）液态溶液：（酸、碱）固态溶液：（合金）固态溶液：（合金）溶质溶质溶剂溶剂17一、物质的量浓度一、物质的量浓度 定义：一升溶液中所含溶质的物质的量称为物定义：一升溶液中所含溶质的物质的量称为物

8、质的量浓度，用符号表示，单位是质的量浓度，用符号表示，单位是mol/Lmol/LC = nC = n( (溶质溶质) )V V ( (升升) )例：配制例：配制0.10mol/L0.10mol/L的的NaNa2 2COCO3 3溶液溶液500ml500ml，应取，应取Na2CO3多少克？多少克？浓度：浓度：溶液的浓度是指一定量（质量或体积）溶液或溶液的浓度是指一定量（质量或体积）溶液或溶剂中，所含溶质的量（质量或体积）。溶剂中，所含溶质的量（质量或体积）。临床上：给病人服用的药都要求有一定的浓度。18二、其他常用溶液浓度的表示方法二、其他常用溶液浓度的表示方法 1 1、质量摩尔浓度、质量摩尔浓

9、度 定义：指定义：指1 kg 1 kg 溶剂溶剂中所含中所含溶质的物质的量溶质的物质的量表示表示为质量摩尔浓度，符号为质量摩尔浓度，符号b b ，单位为：，单位为：mol/kgmol/kg例：例：250250克溶液中含有克溶液中含有4040克克NaClNaCl，计算此溶液，计算此溶液的质量摩尔浓度。的质量摩尔浓度。解：解： 水的质量水的质量250-40 = 210250-40 = 210（克）（克） m = 40m = 401000/(58.51000/(58.5210)= 3.26 mol/kg210)= 3.26 mol/kgb = nb = n( (溶质溶质) )m m( (溶剂溶剂)

10、)（kgkg）19二、其他常用溶液浓度的表示方法二、其他常用溶液浓度的表示方法 2、质量分数质量分数：溶质：溶质B B的质量的质量m mB B与溶液的质量与溶液的质量m m之之比，称为溶质比，称为溶质B B的质量分数，符号的质量分数，符号B B 溶质的质量（克）溶质的质量（克）B = = 100% 100% 溶液的质量（克）溶液的质量（克） 3、浓度之间的换算、浓度之间的换算（1）物质的量物质的量浓度与浓度与质量摩尔质量摩尔浓度的换算：浓度的换算： 互相换算互相换算必须得知溶液的密度必须得知溶液的密度； 对于对于很稀的水溶液很稀的水溶液，可近似认为物质的量浓，可近似认为物质的量浓度与质量摩尔度

11、与质量摩尔浓度相等浓度相等。203、浓度之间的换算、浓度之间的换算 例题：在例题：在100ml水中，溶解水中，溶解17.1g蔗糖（蔗糖（C12H22O11）溶液的密度为溶液的密度为1.06g/ml。已知水的密度为。已知水的密度为1g/ml，求蔗糖的质量摩尔浓度、物质的量浓度。求蔗糖的质量摩尔浓度、物质的量浓度。（2）物质的量浓度与质量分数的换算）物质的量浓度与质量分数的换算 1000dBCB = = M M 例题：求密度为例题：求密度为1.84g/ml，质量分数为，质量分数为0.96的浓硫的浓硫酸的物质的量浓度。酸的物质的量浓度。21三、溶液的配置三、溶液的配置 1 1、一定浓度溶液的配置、一

12、定浓度溶液的配置（1）用一定体积的溶液中所含溶质的量来表示浓度，如物质的量。 特点：溶质和溶剂混合，体积没有加和性（2）用一定质量的溶液中所含溶质的质量来表示溶液浓度，如质量分数。 特点：质量有加和性，通过质量和密度求体积2 2、溶液的稀释、溶液的稀释在溶液中加入溶剂后，溶液的体积增大而浓度变小的过程，叫做稀释。22 稀释定律：稀释定律： C C1 1V V1 1 = C = C2 2V V2 2 解：解： C C1 1V V1 1 = C = C2 2V V2 2 17.9 17.95 = C5 = C2 2500500 C C2 2 = 17.9 = 17.95 /500 = 0.179

13、mol/L5 /500 = 0.179 mol/L例：取上述浓硫酸例：取上述浓硫酸mlml稀释至稀释至500ml500ml，该稀硫酸，该稀硫酸（H H2 2SOSO4 4) ) 溶液的浓度是多少？溶液的浓度是多少？23作 业第二章溶液的浓度习题第二章溶液的浓度习题1 1、2 2、4 4、6 6、7 7、8 824 与溶质本性有关，如酸碱性、导电性、颜色。与溶质本性有关，如酸碱性、导电性、颜色。 溶液的性质溶液的性质 与溶质本性无关，只与溶质的数量有关。与溶质本性无关，只与溶质的数量有关。 溶液的这种只与溶质溶液的这种只与溶质质点的数量质点的数量有关而与溶质本性无关有关而与溶质本性无关的性质称为

14、的性质称为溶液的依数性溶液的依数性，又称为，又称为溶液的通性溶液的通性。 依数性是指：依数性是指：溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降 溶液的沸点上升溶液的沸点上升溶液的凝固点下降溶液的凝固点下降 溶液具有渗透压溶液具有渗透压第三章第三章 非电解质的依数性非电解质的依数性质点：溶液中实际存在的分子、质点：溶液中实际存在的分子、离子等。离子等。25 一、溶液的蒸气压下降一、溶液的蒸气压下降 蒸发蒸发 H H2 2O O(l)(l) = = H H2 2O O(g)(g) 凝聚凝聚 纯纯 水水 的的 蒸蒸 气气 压压初始：初始： V V蒸发蒸发 V V凝聚凝聚平衡：平衡： V V蒸发蒸发 = V= V

15、凝聚凝聚26饱和蒸气压饱和蒸气压：在：在一定的温度一定的温度下，当蒸发的速度等下，当蒸发的速度等于凝聚的速度，液态水与它的蒸气处于于凝聚的速度，液态水与它的蒸气处于动态平衡动态平衡，这时的蒸气压称为水在此温度下的饱和蒸气压，这时的蒸气压称为水在此温度下的饱和蒸气压，简称蒸气压。用符号简称蒸气压。用符号 P P 表示表示 温度升高，蒸气压增大。温度升高，蒸气压增大。 蒸气压蒸气压的大小的大小 分子间作用力越大，蒸气压越小。分子间作用力越大，蒸气压越小。在纯溶剂中加入难挥发的物质以后，在纯溶剂中加入难挥发的物质以后，达平衡后达平衡后,P,P溶液溶液总是总是小于同小于同 T T 下的下的P P纯溶剂

16、纯溶剂 ，即溶液的，即溶液的蒸气压下降。蒸气压下降。27P=PP=P纯纯-P-P液液蒸汽压下降的原因：蒸汽压下降的原因：纯溶剂纯溶剂正常正常溶液溶液少少28 拉乌尔定律：拉乌尔定律： 在一定的温度下，在一定的温度下，难挥发难挥发的的非电解质非电解质稀溶液稀溶液的蒸气压的蒸气压下降与溶质下降与溶质B B的物质的量分数的物质的量分数( (物质的摩尔分数）成正比。物质的摩尔分数）成正比。 P P ：溶液的蒸气压：溶液的蒸气压 P P：纯溶剂的蒸气压：纯溶剂的蒸气压n nA A ：溶剂的物质的量：溶剂的物质的量 n nB B ：溶质的物质的量：溶质的物质的量 n nB B P = PP = P P P

17、 X XB B n nA A + n + nB BP P液液P 100 P 100 P溶溶 = 101.3kPa = P= 101.3kPa = P外外 实验证明：实验证明：液体的沸点总是高于纯溶剂的沸点。液体的沸点总是高于纯溶剂的沸点。33根本原因：根本原因：蒸汽压下降蒸汽压下降 P P液液P V V糖水糖水扩散方向：扩散方向： 纯水纯水 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扩散过程放大如后图扩散过程放大如后图40H2O糖分子糖分子V V纯水纯水快，快， 多多少少 V V糖水糖水慢慢41渗透渗透：溶剂分子通过半透膜自动单向扩散的过程称为渗透。：溶剂分子通过半透

18、膜自动单向扩散的过程称为渗透。 当当 V V纯水纯水 = V= V糖水糖水 ( (速度）速度） 渗透停止。渗透停止。糖水溶液增高的这部分水的静压力就是糖水溶液的糖水溶液增高的这部分水的静压力就是糖水溶液的渗透压渗透压。渗透压渗透压：在一定的温度下，恰能阻止渗透发生所需施加的：在一定的温度下，恰能阻止渗透发生所需施加的 外压力，称为该溶液的渗透压。用符号外压力，称为该溶液的渗透压。用符号表示。表示。纯水纯水糖水糖水 h纯水纯水糖水糖水42高渗溶液高渗溶液低渗溶液低渗溶液等渗溶液等渗溶液渗透现象在动植物的生命过程中有着重要的作用，渗透现象在动植物的生命过程中有着重要的作用，例：例： 1、医学上输液

19、必需输等渗溶液。医学上输液必需输等渗溶液。 2、动物体内水份的输送。动物体内水份的输送。 3、植物从土壤中吸收水份和营养。植物从土壤中吸收水份和营养。4 4、求算溶质的分子量。、求算溶质的分子量。渗透作用产生的渗透作用产生的条件条件：一、是有半透膜存在；一、是有半透膜存在；二、是膜两侧溶液的浓度不相等二、是膜两侧溶液的浓度不相等。43实验证明：实验证明：1 1、同一温度下，溶液的渗透压与浓度成正比。、同一温度下，溶液的渗透压与浓度成正比。2 2、相同浓度时，渗透压与热力学温度成正比。、相同浓度时，渗透压与热力学温度成正比。计算公式计算公式： = CRT b = CRT b(B)(B)RT RT

20、 （溶液很稀时，物质的量浓度约等于质量摩尔浓度。即（溶液很稀时，物质的量浓度约等于质量摩尔浓度。即cbcb） C C：物质的量浓度：物质的量浓度 R R：气体常数：气体常数 8.314 kPa8.314 kPa .L .mol .L .mol-1-1.K.K-1-1 T T：热力学温度（绝对温度）：热力学温度（绝对温度）)(pTTbfBbKKKRTbf=44例例 人体血的渗透压为人体血的渗透压为709.275kPa, 709.275kPa, 人体温度为人体温度为3737。试计算给人体输液时所用葡萄糖溶液的试计算给人体输液时所用葡萄糖溶液的A AW W是多少？是多少？（设葡萄糖溶液密度是（设葡萄

21、糖溶液密度是1.01g.ml1.01g.ml-1-1；葡萄糖的分子摩尔质；葡萄糖的分子摩尔质量量M M为为180g.mol180g.mol-1-1）。）。解：解： = CRT = CRT C = /RT C = /RT C = 709.275/8.314C = 709.275/8.314(273.15+37) = 0.28 mol.L(273.15+37) = 0.28 mol.L-1-1 A AW W=C=CM/1000M/1000=(0.28=(0.28180/1000180/10001.01)1.01)100%100% = 5.0%= 5.0%45 盐水盐水 淡水淡水P P 反渗透法净化

22、水反渗透法净化水46例、海水在例、海水在298K时的渗透压为时的渗透压为1479kpa，采用，采用反渗透法制取纯水，试确定用反渗透法制取纯水，试确定用1000cm3的海水通的海水通过只能使水透过的半透膜，提取过只能使水透过的半透膜，提取100cm3的纯水，的纯水，所需要的最小外加压力是多少所需要的最小外加压力是多少? 解：解： 随着反渗透的进行，海水中盐的浓度增大，随着反渗透的进行，海水中盐的浓度增大，当得到当得到100cm3纯水时，最终海水的渗透压纯水时，最终海水的渗透压2和初和初始海水的渗透压始海水的渗透压1的比值为的比值为 121212CCRTCRTC=1212CC=47C1 = nmo

23、l1000cm3C2 nmol (1000 - -100)cm3 910900100012=CCkPa164391014792= 因为渗透前后溶质的物质的量未减少，因为渗透前后溶质的物质的量未减少，48五、稀溶液的通性的应用五、稀溶液的通性的应用 1、测定物质的分子摩尔质量。测定物质的分子摩尔质量。例：溶解例：溶解2.762.76克甘油于克甘油于200200克水中，测得其凝克水中，测得其凝固点为固点为-0.279-0.279试求甘油的摩尔质量。试求甘油的摩尔质量。解：设甘油的摩尔质量为解：设甘油的摩尔质量为 M,M,则：则： n = 2.76n = 2.761000/200M = 13.8/M

24、1000/200M = 13.8/M t tf f = t = tf f t tf f = K= Kf fn n 0.279 = 1.86 0.279 = 1.8613.8/M13.8/M M = 92 (g.mol M = 92 (g.mol-1-1) )49例：例：10.310.3克某非电解质溶解在克某非电解质溶解在140140克水中，使水克水中，使水的沸点升为的沸点升为101.3,101.3,计算该非电解质的分子量。计算该非电解质的分子量。解：设该非电解质的摩尔质量为解：设该非电解质的摩尔质量为M M， 已知已知 t tb b = 101.3 100 = 1.3 = 101.3 100 = 1.3 查查 K Kb b = 0.52 = 0.52 根据根据 t tb b = K = Kb bn n 1.3 = 0.52 1.3 = 0.5210.310.31000/140M1000/140M M = 29.2 (g.mol M = 29.2 (g.mol-1-1) ) 该非电解质的分子量为该非电解质的分子量为29.229.2。50解：解：(1) = CRT (1) = CRT C =/RT = 0.366/8.314 C =/RT = 0.366/8.3142