无机及分析化学（教案）(上)

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1、第一章溶液和胶体第一章溶液和胶体(SolutionandColloids)学习要求1.了解分散系的分类及主要特征。2.掌握稀溶液的通性及其应用。3.熟悉胶体的基本概念、结构及其性质等。4.了解高分子溶液、表面活性物质、乳浊液的基本概念和特征。1.1分散系体系(system)分散系(dispersionsystem)分散质(dispersionphase)分散剂(dispersionmedium)表1-1按聚集状态分类的各种分散系分散质分散剂实例1-21第一章溶液和胶体气气空气、家用煤气液气云、雾固气烟、灰尘气液泡沫、汽水

2、液液牛奶、豆浆、农药乳浊液固液泥浆、油漆、墨水气固泡沫塑料、木炭、浮石液固肉冻、硅胶、珍珠固固红宝石、合金、有色玻璃表1-2按分散质粒子大小分类的各种分散系分散质粒子直径分散系类型分散质主要性质实例————————————————————————————————————————————————————<1nm低分子或离子小分子或离子均相，稳定，扩散快氯化钠，氢氧化钠，葡萄糖分散系颗粒能能透过半透膜等水溶液1-100nm胶体分散系：高分子溶液高分子均相，稳定，扩散慢蛋白质、核酸等水溶液，橡胶颗粒不能能透过半透膜的苯溶液溶胶分

3、子、离子、多相，较稳定，扩散慢，氢氧化铁，硫化砷，碘化银原子的聚集体颗粒不能透过半透膜溶胶>100nm粗分散系:分子的大集合体多相，不稳定，扩散很慢，乳汁，泥浆乳浊液、悬浮液颗粒不能透过滤纸1.2溶液浓度的表示方法1-21第一章溶液和胶体1.2.1B的物质的量浓度(1-1)式中,nB为物质B的物质的量，SI单位为mol。V为混合物的体积，SI单位为m3。体积常用的非SI单位为L，故浓度的常用单位为mol·L-1。1.2.2溶质B的质量摩尔浓度（1-2）式中，bB为溶质B的质量摩尔浓度，其SI单位为mol·Kg-1nB是溶

4、质B的物质的量，SI单位为molmA是溶剂的质量，SI单位为kg。1.2.3B的摩尔分数(1-3)式中，nB为B的物质的量，SI单位为mol；n为混合物总的物质的量，SI单位为mol；所以的SI单位为1。对于一个两组分的溶液系统来说，溶质的物质的量分数与溶剂的量分数分别为：；所以若将这个关系推广到任何一个多组分系统中，则1-21第一章溶液和胶体1.2.4B的质量分数B的质量与混合物的质量之比，称为B的质量分数，其数学表达为：（1-4）式中，mB为B的质量，m为混合物的质量，为B的质量分数，SI单位为1。1-21第一章溶

5、液和胶体1.3稀溶液的通性包括：稀溶液蒸气压的下降、沸点上升、凝固点下降和稀溶液的渗透压。1.3.1溶液蒸气压的下降饱和蒸气压（saturatedvaporpressure）,简称蒸气压(po)。法国物理学家拉乌尔1887年指出：在一定的温度下，稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压与溶液中溶剂的摩尔分数的乘积。其数学表达式为：p=po×χA(1—8)式中，p为溶液的蒸气压，单位为Pa；po为溶剂的饱和蒸气压，单位为Pa；χA为溶剂的摩尔分数。由于χA十χB＝l，即χA＝l一χB，所以p=po×（1-χB）=po-p o·χ

6、Bpo-p=p o·χB而po-p为溶剂蒸气压的下降值(△p)，所以△p=po-p=p o·χB（1-9）式中，△p为溶液蒸气压的下降值，单位为Pa；cB为溶质的摩尔分数。因此，拉乌尔的结论又可表示为“在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压的下降值与溶质的摩尔分数成正比”，通常称这个结论为拉乌尔定律。1.3.2溶液沸点的升高和疑固点下降溶液的沸点(boilingpoint)是指“当溶液的蒸气压等于外界压力(大气压)时，此时溶液的温度”。1-21第一章溶液和胶体△Tb=Kb×bB(1—10)图1—1溶液的沸点升高凝固点

7、降低示意图式中△Tb为溶液沸点的变化值，单位为K①K为热力学温度的单位开尔文的符号。或℃；Kb为溶液沸点上升常数，单位为K·kg·mol-1或℃·kg·mol-1；bB为溶质的质量摩尔浓度，单位为mol·kg-1。Kb只与溶剂的性质有关，而与溶质的本性无关。不同的溶剂有不同的Kb值，它们可以理论推算，也可以由实验测得。。表1-3几种溶剂的Tb和Kb溶剂Tb/KKb/K·kg·mol-1水H2O373.150.52苯C6H6353.352.53四氯化碳CCl4351.654.88丙酮(CH3)2CO329.651.71三氯甲

8、烷CHCl3334.453.63乙醚C4H10O307.552.16△Tf＝Kf×bB(1—11)式中，△Tf为溶液凝固点下降值，单位为K或℃；Kf为溶液凝固点下降常数，单位为K·kg·mol-1或℃·kg·mol-1;bB为溶质的质量摩尔浓度，单位为mo1·kg-1。1-21第一章溶液和胶体表1-4