第一章 分散体系

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1、 Inorganic & Analytical Chemistry 无机及化学分析无机及化学分析第一章第一章 分散体系分散体系 Dispersed System1、了解分散体系的分类、了解分散体系的分类；本章学习要求5、掌握溶液的稳定性与凝结、掌握溶液的稳定性与凝结。4、掌握胶体的特性及胶团结构式的书写、掌握胶体的特性及胶团结构式的书写；3、掌握稀溶液的依数性及其计算、掌握稀溶液的依数性及其计算；2、掌握溶液浓度的定义及其相互换算、掌握溶液浓度的定义及其相互换算； 由由一种或几种物质分散在另一种或几种物质分散在另一种物质中一种物质中分散质分散质（相相）（dispersion phase

2、)被分散的物质被分散的物质 分散剂分散剂 （dispersed medium）起分散作用的物质起分散作用的物质 1.1 分散系分类所形成的体系。所形成的体系。 1.分散系的定义细小水滴细小水滴 + + 空气空气云雾云雾相相 在体系内部物理性质和化学性在体系内部物理性质和化学性 质完全均匀的部分称为相质完全均匀的部分称为相。分散系在自然界中广为存在分散系在自然界中广为存在: :金属化合物金属化合物 + + 岩石岩石 矿石矿石二氧化碳二氧化碳 + + 水水 汽水汽水1) 按物质的聚集状态分类按物质的聚集状态分类：分散质分散质分散剂分散剂实实 例例气气气气 空气、空气、液液气气 云云 、雾、雾固固气

3、气 烟烟 、尘、尘气气液液 汽水、泡沫汽水、泡沫液液液液 牛奶、豆浆、牛奶、豆浆、固固液液 泥浆、溶液、泥浆、溶液、气气固固 泡沫塑料、馒头泡沫塑料、馒头液液固固 珍珠、肉冻、珍珠、肉冻、固固固固 合金、有色玻璃合金、有色玻璃2.分散系的分类2) 按分散质粒子直径大小分类按分散质粒子直径大小分类：分分 散散 系系直径直径/nm/nm实实 例例特征特征相系相系溶溶 液液1蔗蔗 糖糖 水水食食 盐盐 水水 最稳定最稳定, ,不沉降、不沉降、 能透过滤纸能透过滤纸单单胶胶 体体1-100血血 液液AgI 溶溶 胶胶微浑浊微浑浊 半透明半透明 或不浑浊透明或不浑浊透明, , 有有TyndalTynda

4、l尔现象尔现象多多粗粗100牛牛 奶奶泥泥 浆浆不透明、不稳定不透明、不稳定不不透透过滤纸过滤纸 多多1.2 溶液 1.溶液 (Solutions) 物质的量及其单位物质的量及其单位：1) 1) 物质的量物质的量n：表示物质基本单元数目多表示物质基本单元数目多少的物理量少的物理量。2) 2) 单位单位： mol分散质以小分子、离子或原子为质点均分散质以小分子、离子或原子为质点均匀地分散在分散剂中所形成的分散系匀地分散在分散剂中所形成的分散系。V/)B(n)B(c 一升溶液中所含溶质一升溶液中所含溶质B B的物质的量的物质的量 2. 溶液浓度的表示方法电电子子及及其它粒子的特定组合其它粒子的特定

5、组合。4) 4) 摩尔质量摩尔质量：MB = mB /nB1) 物质的量浓度物质的量浓度 c(B) 定义定义: 公式公式: : 单位单位: : mol dm-3 (molL-1)系统中组成物质的基本组系统中组成物质的基本组分分, ,可是分子可是分子、原子原子、离子离子、3) 3) 基本单元基本单元： 一千克溶剂中所含溶质一千克溶剂中所含溶质B B的物质的量的物质的量 )(1)()(kgBnBb 2) 质量摩尔浓度质量摩尔浓度 b(B) 定义定义: : 公式公式: 单位单位: :molkg-1 与温度无关与温度无关。在极稀的水溶液中在极稀的水溶液中. .优点优点: :c(B) b(B) 例例1.

6、 500克水中溶解克水中溶解17.1克蔗糖克蔗糖, 求蔗糖求蔗糖 溶液的质量摩尔浓度溶液的质量摩尔浓度。 解解:11.050034210001.17)(1)()(kgmolkgBnBb 某组分的物质的量与全部溶液的某组分的物质的量与全部溶液的 物质的量之比物质的量之比 。BABBBAAAnnnxnnnx 3) 摩尔分数摩尔分数 xi 定义定义: : 公式公式: 量纲量纲： 14) 质量质量分数分数 用溶质的质量除以溶液的质量表用溶质的质量除以溶液的质量表 示浓度称为质量分数，用示浓度称为质量分数，用表示表示。%100)()()( 液液mBmB 定义定义: : 公式公式: 例例2. 48%的硫酸

7、溶液的密度为的硫酸溶液的密度为1.38gml-1, 计算此溶液的计算此溶液的 （1） 物质的量浓度物质的量浓度; （2） 质量摩尔浓度质量摩尔浓度; （3） 摩尔分数摩尔分数； 5) ) 浓度的相互换算浓度的相互换算解解: : 13)(76. 6981038. 1%48% LmolLVMmlVBcB (1) 176. 638. 1/100100098/48 LmolVnBc0.8510.1552/1848/9848/98BABxxx（3） 1)()(42. 910005298/481000 kgmolWnBbAB（2 2） 1.3. 稀溶液的依数性 (colligative propertie

8、s)2) 沸点升高沸点升高 Boiling point elevation 1) 蒸气压下降蒸气压下降 Decrease of vapor pressure 3) 凝固点下降凝固点下降 Freezing point lowering 4) 渗透压渗透压 Osmotic pressure1. 依数性： 只与溶质所含粒子的数目有关，而与只与溶质所含粒子的数目有关，而与溶质的本性无关溶质的本性无关。（。（稀溶液的通性）稀溶液的通性）2. 溶液的蒸气压下降1)1) 蒸气压蒸气压 vapor pressure当蒸发速率与凝结速当蒸发速率与凝结速率相等时，液体上方率相等时，液体上方的蒸气所具有的压力的蒸气

9、所具有的压力称为液体的饱和蒸气称为液体的饱和蒸气压（简压（简称称蒸气压）蒸气压）。 ppp *蒸蒸发发凝凝聚聚2) 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降 在一定温度下在一定温度下, ,溶液的蒸溶液的蒸 气压总气压总是是低于纯溶剂低于纯溶剂的的 蒸气压，称为溶液的蒸蒸气压，称为溶液的蒸 气压下降气压下降。. . Decrease of solution vapor pressure溶液蒸气压下降的原因溶液蒸气压下降的原因：A.A.溶液表面溶剂分子数减少溶液表面溶剂分子数减少；B.B.形成溶剂化分子形成溶剂化分子；pT0.1molkg-10.2molkg-1纯水纯水3) Raoult (拉乌尔拉乌尔)

10、 定理定理 在一定温度下在一定温度下，稀溶液的蒸气压稀溶液的蒸气压与溶液中溶剂与溶液中溶剂的的摩尔分数成正比摩尔分数成正比. .Axpp *1 BAxx对于两组分溶液对于两组分溶液BBxppxpp *)1 (*Bxpppp *)(*)()(BbKmnMPPABA Raoult 定律又可表述为定律又可表述为：在一定温度下，在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降, ,近近似地与溶质似地与溶质B B的质量摩尔浓度成正比的质量摩尔浓度成正比, ,而与而与溶质的本性无关。溶质的本性无关。例例3.计算计算293K时，时，17.1g蔗糖溶于蔗糖溶于1000 g水中，溶

11、液的蒸汽压下降值水中，溶液的蒸汽压下降值。 解：解：293K时时，P*(H2O)=2.33kPa4100 .9)( BxkPaxPPB3*101 . 2 或或 kPaBbKP3101 . 2)( M(B)=342g.mol-1 只只适用于难挥发非电解质适用于难挥发非电解质的的稀溶液稀溶液3. 溶液的沸点升高 boiling point elevationTbpTTb*P外 1)1) 沸点沸点 boiling point液体的沸点是该液体液体的沸点是该液体的蒸气压等于外界大的蒸气压等于外界大气压时的温度气压时的温度Tb纯水纯水蔗糖蔗糖 Kb 为沸点升高常数为沸点升高常数 Ebullioscopi