第章溶液与胶体徐娜课件

第1章溶液与胶体主讲教师：徐娜高分子溶液胶体溶液稀溶液的通性溶液目

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一种物质或几种物质分散在另一种物质中所形成的体系称为分散体系，简称分散系。

其中被分散的物质称为分散相或分散质；而容纳分散相的连续介质称为分散介质或分散剂。

1.1.1分散系分散系类型分散相组成分散相粒子直径特征分子和离子分散系真溶液低分子或离子<1nm均相、透明、均匀稳定、不沉降胶体分散系溶胶分子、离子或原子的聚集体1nm~100nm非均相、不均匀、有相对稳定性、不易沉降高分子溶液单个高分子1nm~100nm均相、透明、均匀、稳定、不沉降粗分散系悬浊液固体颗粒>100nm非均相、不透明、不均匀乳浊液液体小滴>100nm不稳定、能自动分层分散系类型及其特征由两种或两种以上不同物质所组成的均匀、稳定的液相体系，称为溶液。1.1.2溶液

溶液的浓度是指一定量的溶液或溶剂中所含溶质的量，其表示方法可分为两大类，一类是用溶质和溶剂的相对量表示，另一类是用溶质和溶液的相对量表示。

由于溶质、溶剂或溶液使用的单位不同，溶液浓度的表示方法也不同。某病人被浓硫酸（98%）致大面积烧伤，在治疗过程中用到的溶液有：浓硫酸（98%）0.15mol•L-1NaCl50g•L-1葡萄糖75%酒精（消毒用）质量分数物质的量浓度质量浓度体积分数案例（1）物质的量浓度

世界卫生组织提议：在医学上表示体液中物质的含量时，凡是相对分子质量（或相对原子质量）已知的物质，均应采用物质的量浓度；对于相对分子质量未知的物质，暂时可用质量浓度。（2）质量浓度常用单位：g·L-1、mg·L-1、㎍·L-1（多用于溶质为固体的溶液）例2：某患者需补Na+5g，应补给9g/L的生理盐水多少毫升？（3）质量摩尔浓度常用单位：mol·kg-1质量摩尔浓度与体积无关，故不受温度变化的影响。对于较稀的水溶液来说，质量摩尔浓度近似等于其物质的量浓度。（4）质量分数、体积分数、摩尔分数0.9%（即9g/L）NaCl溶液（生理盐水）5%(即50g/L)葡萄糖溶液ppm：每千克溶液中含溶质的质量（单位mg）ppb：每千克溶液中含溶质的质量（单位㎍）1ppm=1000ppb浓度之间的换算如果涉及质量与体积间换算时，必须以溶液的密度为桥梁；如果涉及质量与物质的量间换算时，必须以溶液的摩尔质量

为桥梁。溶液配制的相关计算例3欲配制0.2000mol·L-1Na2CO3溶液1.000L，求应称取基准物质Na2CO3的量。解：nNa2CO3=CNa2CO3VNa2CO3=mNa2CO3/MNa2CO3mNa2CO3=CNa2CO3VNa2CO3MNa2CO3=0.2000×1.000×106.0=21.20g必备技能——溶液标签的书写内容及格式一、标准溶液硝酸银标准溶液CAgCL=0.06011mol•L-1李某某18℃核对周期：6个月2023-3-2溶液名称溶液浓度配制人配制温度、核对周期、配制时间二、一般溶液CNaOH=0.01mol•L-1分析纯李某某

2023-3-2溶液名称及浓度试剂级别配制及配制时间1.1.3电解质溶液在指定温度下，单位体积（如1L）饱和溶液中所含溶质的量（g或mol）称为溶解度。电解质—在化学理论中，把在水溶液中，或在熔融状态下能电离形成相应阴阳离子的物质叫“电解质”。强电解质—指在水溶液中能全部电离为相应离子的电解质。弱电解质—指在水溶液中只能部份电离为相应离子的电解质。

一般地说，溶液的性质既与溶质的本性有关，也与溶质的浓度有关。某些溶液的性质只与溶质的本性有关。还有一类溶液的性质只与溶质的浓度有关。

蒸气压下降沸点升高凝固点下降渗透压

溶液的这类性质仅由其中所含溶质分子的数目决定，而与溶质的本性无关，称作稀溶液的依数性。

本节主要讨论难挥发的非电解质稀溶液的依数性。1.2稀溶液的通性液体蒸气压示意图（一）蒸气压1.2.1溶液的蒸气压下降

在一定温度下，将纯液体置于密闭容器中，当液相蒸发速率与气相凝结速率相等时，液相和气相达到平衡，此时蒸气所具有的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。1.蒸汽压与液体的本性有关。不同物质蒸气压不同。2.蒸汽压与温度有关。温度不同，同一液体的蒸气压亦不相同。温度升高时，液体的蒸气压增大。3.固体物质也具有一定的蒸气压。但一般较小。T/K

p/kPaT/K

p/kPa2732782832933033133230.61060.87191.22792.33854.24237.375412.333633334335336337342319.918335.157447.342670.1001101.3247476.0262不同温度下水的蒸汽压T/K

p/kPaT/K

p/kPa2482532582630.06350.10350.16530.26002682722730.40130.56260.6106不同温度下冰的蒸汽压不同温度下液体的蒸汽压（二）溶液的蒸气压下降

在一定的温度下，纯水的蒸气压是一个定值。若在纯水中溶入少量难挥发非电解质（如蔗糖、甘油等）后，则发现在同一温度下，稀溶液的蒸气压总是低于纯水的蒸气压。

实验结论：溶液的蒸气压比纯溶剂低，溶液浓度越大，蒸气压下降越多。说明溶液的蒸气压小于纯溶剂的蒸气压。为什么蒸气压会下降?

难挥发非电解质稀溶液在一定温度下达到平衡时，液面上方溶剂分子的数目比纯溶剂液面上方的少，因此难挥发非电解质的蒸气压要比纯溶剂的低，这种现象就称为溶液的蒸气压下降。1887年，法国化学家Raoult指出：

在稀溶液中

由以上两式，得p=poxA

p=po(1-xB)=po-poxB

Δp=po-p=poxBΔp=poMAbB=KbB

拉乌尔定律

对由溶剂A和难挥发非电解质B组成的稀溶液：

在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的摩尔分数或质量摩尔浓度成正比，即只取决于一定量溶剂所含溶质的质点数，而与溶质的种类无关。Δp=KbB蒸气压下降沸点——

液体的沸点是指其蒸汽压等于外界大气压力时的温度。

液体的沸点与外压有关，外压越大，沸点就越高。

液体在101.325kPa下的沸点称为正常沸点。1.2.2溶液的沸点升高

难挥发非电解质稀溶液的沸点升高只与溶质的质量摩尔浓度有关，与溶质的本性无关。ΔTb=KbbB凝固点——

当物质液相蒸汽压与固相的蒸汽压相等，且能平衡共存时的温度。

溶液的凝固点是指溶液中溶剂开始凝固时的温度。1.2.3溶液的凝固点下降

难挥发性电解质溶液的凝固点降低与溶液的质量摩尔浓度成正比。ΔTf=KfbB应用Δp=KbBΔTf=KfbBΔTb=KbbB1.2.4溶液的渗透压半透膜渗透现象渗透产生的原因渗透平衡1.必须有半透膜的存在。2.膜两侧液体存在浓度差。

产生渗透的条件

有了浓度差才会有水分子向两侧扩散速度的差异。渗透的方向纯溶剂溶液低浓度溶液高浓度溶液半透膜

渗透压

浓度不同的溶液用半透膜隔开,为保持膜两侧液面不变且达到渗透平衡所需在浓溶液液面上增加的压力是两溶液渗透压之差。

注意：范特荷夫定律

定律适用的范围：难挥发非电解质稀溶液。定律的意义：在一定的温度下，难挥发非电解质稀溶液的渗透压只与单位体积溶液中所含溶质质点的数目成正比，而与溶液的本性没有关系。强电解质溶液的渗透压

其中i值为强电解质一个单位所能电离出的粒子总数。

NaCli=2，

CaCl2i=3,Na3PO4i=4

等等以此类推。Π＝iCBRT渗透压在医学上的意义——渗透浓度

等渗、低渗、高渗溶液

在医学界把人体的正常血浆作为比较的标准。人体正常血浆的渗透浓度值在280-320mmol/L之间，其它溶液的浓度与其对比较：←-----------280-320mmol/L----------→

低渗溶液等渗溶液高渗溶液在显微镜下观察发现：将红细胞置于不同浓度的NaCl溶液中A在生理盐水中B在较浓的NaCl溶液中C在较稀的NaCl溶液中

红细胞逐渐皱缩，皱缩的红细胞互相聚结成团。这是因为红细胞内液的渗透压力低于浓NaCl溶液，红细胞内的水向外渗透引起。

红细胞逐渐胀大，最后破裂，释放出红细胞内的血红蛋白使溶液染成红色，即溶血。这是因为红细胞内液的渗透压力高于浓NaCl溶液，细胞外的水向细胞内渗透引起。

红细胞的形态没有什么改变，因为生理盐水与红细胞内液的渗透压力相等，细胞内外液处于渗透平衡状态。等渗是理想的，高渗是允许的，低渗是禁止的

晶体渗透压和胶体渗透压1.临床中使用的泻盐（MgSO4）的作用原理？

患者服用泻盐后，在肠道形成高渗溶液，大量夺取组织内的水进入肠道，从而产生导泻作用。2.在高血压的治疗中，使用渗透性利尿药，本节知识对你有什么启发？患者在摄入药物后，在血液中形成低渗溶液，使血液中水大量流入组织，从而起到降压作用。讨论：如何利用渗透作用调节身体的水平衡，达到治疗的作用。1.3.1胶体溶液（溶胶）的性质

溶胶分散相的粒子由许多分子聚集而成，高度分散在不相溶的介质中。

溶胶不是一类特殊的物质，而是任何物质都可以存在的一种特殊状态。

（1）溶胶的光学性质

在暗室里让一束聚焦的光通过溶胶，在与光束垂直的方向可以看到一个圆锥形光柱。这一现象是英国物理学家丁铎尔在1869年首先发现的，故称为丁铎尔现象。

（2）溶胶的力学性质

1827年，英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉时，发现花粉微粒在不停地做不规则运动——布朗运动。电泳装置

将两个电极插入溶胶中，通直流电后，可以观察到溶胶的胶粒向某一电极方向移动。这种在外加电场作用下，分散相粒子在分散介质中做定向移动的现象称为电泳。若设法使胶粒不运动，通直流电后，可以观察到介质通过多孔隔膜向带相反电荷的电极移动。这种在外加电场作用下，胶粒固定不动而液体介质通过多孔性物质定向移动的现象称为电渗。

（3）溶胶的电学性质

在临床上，利用渗析和超过滤原理，用人工合成的高分子膜（如聚丙烯腈薄膜等）作半透膜制成人工肾，帮助肾功能衰竭的患者清除血液中的毒素和水分。“血液透析”方法就是，让患者的血液在体外通过装有特制膜的装置，在保持血液中的重要蛋白质和红细胞的情况下，将血液中的有害物质除去。

若AgNO3

过量：[(AgI)m·nAg+(n-x)NO-3]x+·xNO-3

胶核吸附层扩散层胶粒胶团制备AgI溶胶：

AgNO3+KI=AgI+KNO31.3.2胶体结构

若KI过量：[(AgI)m·nI-(n-x)K+]x-·xK+

胶核吸附层扩散层胶粒胶团制备AgI溶胶：

AgNO3+KI=AgI+KNO3（一）溶胶相对稳定的原因

1．胶粒带电1.3.3溶胶的稳定性和聚沉作用同一溶胶中胶粒带有相同符号的电荷，由于胶粒之间相互排斥而不易聚集。并且带电越多，斥力越大，胶粒越稳定。胶粒带电是溶胶具有相对稳定性的主要原因。

（一）溶胶相对稳定的原因2．胶粒表面水化膜的保护作用

形成胶团的吸附层和扩散层的离子都是水化的（如果是非水溶剂则是溶剂化的），胶粒表面就好像包了一层水化膜，使胶粒彼此隔开不易聚集。（二）溶胶的聚沉

溶胶的稳定性是相对的，有条件的。当溶胶的稳定因素受到破坏时，胶粒就会互相碰撞聚集成较大的颗粒而沉降，最后产生沉淀。这种分散相粒子聚集变大从介质中沉淀出来的过程称为聚沉。

1．加入电解质例如：卤水点豆腐制备溶胶时，有极少量的电解质存在，能起到稳定溶胶的作用。但溶胶对电解质是十分敏感的，只要电解质稍微过量，就会引起溶胶聚沉。

2．加入带相反电荷的溶胶例如：明矾净水将两种电性相反的溶胶适量混合，也能发生相互聚沉作用。

3．加热

升高温度，胶粒的运动速率加快，碰撞机会增加，同时降低了它对反离子的吸附作用，从而降低了胶粒所带电荷和水化程度，使粒子在碰撞时聚沉。

1．高分子化合物1.4高分子溶液高分子化合物又称大分子化合物，一般是指相对分子质量在1万以上的物质。高分子化合物包括天然的和合成的。它们一般都是由大量原子组成的碳链化合物。

2．高分子溶液的特征