《气体溶液和胶体》PPT课件

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1、第一章气体、溶液和胶体生态工程系教学内容1．理想气体的状态方程和道尔顿分压定律2．溶液的浓度的各种表达方式；3．难挥发非电解质稀溶液的依数性；4．胶体的结构、性质、稳定性和聚沉。重点：1．溶液的组成量度及非电解质稀溶液的依数性及应用。2．胶团的结构及性质。[引言]气体、溶液与胶体在自然界普遍存在，如：我们熟悉的空气，人类呼吸氧气，江河湖海是自然界最大的水溶液体系；云、烟、雾、石油、细胞液等为胶体。它们与工农业生产和人类的生命活动密切相关。概念系统：人为的把要研究的对象称作系统。相：体系中具有相同化学性质和物理性质的均匀部分。(1)一个相里可以有一种物质，也可以有多种

2、物质，如食盐溶液，液相里有两种物质。(2)一个系统里可以只有一个相（单相系统），也可以有几个相（多相系统）：单相体系：如饱和食盐水、糖水等。特点：溶质与溶剂已成一体，组分间没有界面多相体系：如不溶于水的泥浆溶液；水与油组成的体系等。特点：各组分的物理性质和化学性质不同，并具有明显的界面。一、分散系分散质分散剂分散分散系（固、液、气态）分散系一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种物质里所形成的体系。分散质被分散的物质。分散剂把分散质分散开来的物质。表1按分散质颗粒大小分类的分散系小于1nm(10–9)分子离子粒子能通过滤纸与半NaCl分散系透膜，扩散速度快溶液1~100

3、nm胶体粒子能通过滤纸但不Fe(OH)3能透过半透膜,扩散慢溶胶蛋白质溶液颗粒直径大小类型主要特征实例大于100nm粗粒子不能通过滤纸不豆浆分散系能透过半透膜,不扩散乳汁表2按物质聚集状态分类的分散系气空气气液云、雾固烟、尘气泡沫塑料固液珍珠固有机玻璃气肥皂泡沫液液牛奶固Fe(OH)3溶胶、泥浆水分散剂分散质实例第一节气体理想气体状态方程式道尔顿分压定律O2理想气体：分子不占体积分子间无相互作用低压高温实际气体：分子有体积分子间有相互作用（1）理想气体状态方程式Boyle定律：17世纪中叶，波义尔的实验结果：温度恒定时，一定量气体的压力和它体积的乘积为恒量。PV=nR

4、T（理想气体状态方程式）。Pv=nRT是描述理想气体在处于平衡态时，压强、体积、物质的量、温度间关系的状态方程。PV=constantPV=nRT其中p为压强，V为体积，n为物质的量，R为普适气体常量，T为绝对温度（T的单位为开尔文(字母为K)，数值为摄氏温度加273.15,如0℃即为273.15K）。当p，V，n，T的单位分别采用Pa(帕斯卡)，m3(立方米)，mol，K时，R的数值为8.31。该方程严格意义上来说只适用于理想气体。（2）道尔顿分压定律(1807)得出下列结论：某一气体在气体混合物中产生的分压等于在相同温度下它单独占有整个容器时所产生的压力；而气体混

5、合物的总压强等于其中各气体分压之和，这就是气体分压定律。(a)5.0Lat20℃(b)5.0Lat20℃(c)5.0Lat20℃道尔顿分压定律主要是讨论混合气体中分压力与总压力的关系。其要点是：(1)混合气体的总压力等于各组成气体的分压力之和P总=P1+P2+P3+.........（推导）所谓分压力，就是指各组成气体在温度不变、单独占据混合气体所占的全部体积时，对器壁施加的压力。总压力就是各组分气体分压力总和。(2)各组分气体的分压力等于其摩尔分数乘以总压力：PA=XA·P（推导）[例1-1]:在251K和97kPa下收集得某干燥空气试样，经分析其中N2、O2、Ar

6、的摩尔分数分为0.78，0.21，0.01，求试样在收集时各种气体的分压力？第二节溶液分散系溶液的浓度电解质溶液溶液：一种物质以分子、离子状态分散于另一种物质中所构成的均匀而又稳定的体系叫溶液。分为电解质溶液和非电解质溶液通常不指明溶剂的溶液都是水溶液，简称为溶液。一定量溶液或溶剂中所含的溶质的量即“溶液浓度”。根据“溶质的量”的不同表示方法及它在溶液或溶剂中的量，溶液的浓度可以用不同的方法来表示，常用的表示方法，质量摩尔浓度、物质的量浓度、质量分数和摩尔分数。（1）物质的量浓度溶液中溶质B的物质的量浓度是指溶质B的物质的量除以混合溶液的体积。用符号cB表示，即：物质

7、的量是表示组成物质的基本单元数目的多少的物理量。单位为1mol。物质的量浓度的单位为mol·m－3；常用单位为mol·L－1。使用物质的量单位“mol”时，要指明物质的基本单元。基本单元的定义：系统中组成物质的基本组分，可以是分子、离子、电子等及其这些粒子的特定组合。如O2、½(H2SO4)、（H2+½O2）。同一种物质，用不同的基本单元表示其浓度时，其浓度值不同。（2）质量摩尔浓度1000g（1kg）溶剂A中所含溶质B的物质的量，溶质B的物质的量除于溶剂A质量，称为溶质B的质量摩尔浓度。其数学表达式为：（SI单位为mol·kg-1）（3）摩尔分数溶