版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
第二章氣體和分散系統(tǒng)后頁前頁首頁第二章氣體和分散系統(tǒng)后頁前頁首頁1第一節(jié)氣體2第三節(jié)單組分系統(tǒng)的相圖4教學基本要求31第二節(jié)稀溶液的依數(shù)性33第四節(jié)表面化學35第五節(jié)膠體6首頁第一節(jié)氣體2第三節(jié)單組分系統(tǒng)的相圖4教學基本要求31第二教學基本要求1.掌握理想氣體狀態(tài)方程及有關計算,了解實際氣體的狀態(tài)方程(PVT關系)。2.掌握稀溶液的蒸汽壓、沸點、凝固點和滲透壓這些依數(shù)性的變化規(guī)律,以及溶液組成的各種表示方法。3.掌握克勞修斯-克拉佩龍方程的應用,理解單組分系統(tǒng)相圖中相區(qū)、相線、相點的物理意義。4.掌握表面活性物質的定義,了解其應用。5.掌握膠體的基本特征,了解膠體的基本性質。教學基本要求1.掌握理想氣體狀態(tài)方程及有關計算能力目標:1.能熟練應用氣體的分壓定律及分體積定律進行計算。2.能夠應用稀溶液的依數(shù)性求物質的摩爾質量。3.能正確地選擇和使用表面活性物質。4.能寫出膠團結構的表達式,能破壞溶膠穩(wěn)定性,使之聚沉。5.能識,能用單組分系統(tǒng)的相圖。能力目標:1.能熟練應用氣體的分壓定律及分體積定律進行計算理想氣體第一節(jié)氣體
1.定義:氣體分子之間作用力可以忽略,分子本身的大小可以忽略的氣體。
2.理想氣體方程式:另一種表達式:理想氣體第一節(jié)氣體1.定義:氣體分子之間作用力可以忽3.理想氣體混合物的兩個定律
(1)分壓定律(2)分體積定律
3.理想氣體混合物的兩個定律
(1)分壓定律真實氣體不遵守理想氣體狀態(tài)方程的氣體。
1.真實氣體的p、V、T性質
理想氣體,當溫度T恒定時,pVm為一定值(RT),即pVm不隨p而變化,但對真實氣體而言,pVm卻并非如此,如圖2.真實氣體狀態(tài)方程:范德華方程式一些真實氣體的pVm–p定溫線真實氣體不遵守理想氣體狀態(tài)方程的氣體。一些真實氣體的
例題:
10.0molC2H6氣體在300K充入4.86×10-3m3的容器中,測得其壓力為3.445MPa。分別用(1)理氣狀態(tài)方程(2)范德華方程計算容器內氣體的壓力(已知a=0.5562Pa·m3/mol2;b=6.380×10-3m3/mol)。例題解:(1)=10.0×8.314×300/(4.86×10-3)=5.13MPa例題:
10.0molC2H6氣體在300K充入
(2)結論:對于中壓范圍的氣體范德華方程計算結果更準確。(2)結論:對于中壓范圍的氣體范德華方程計算結果更準確。3.壓縮因子真實氣體的狀態(tài)方程含有與氣體個性有關的常數(shù),實際應用時需要尋求一種即簡單又能描述各種真實氣體行為的普遍化規(guī)律。各種氣體在臨界點時都有著共同的特性-氣、液不分。以臨界常數(shù)作為衡量各真實氣體p、V、T的對比尺度,引入對比參數(shù)。3.壓縮因子經(jīng)長期探索,人們在理想氣體狀態(tài)方程中引入一個校正因子Z(代表了氣體的壓縮性
),即可應用于真實氣體。方程如下:
臨界壓縮因子
從式中可知理想氣體的Z值恒為1,而真實氣體即使在相同的p、T條件下,Z值也不同。用壓縮因子圖求算真實氣體pVT的關系,比用真實氣體狀態(tài)方程方便的多,在工程計算上也有很大的價值。經(jīng)長期探索,人們在理想氣體狀態(tài)方程中引入一個校正因子Z(一、溶液組成及表示法第二節(jié)稀溶液的依數(shù)性質量分數(shù)(%):物質的量濃度(mol/L):摩爾分數(shù)(%):質量摩爾濃度(mol/kg):一、溶液組成及表示法第二節(jié)稀溶液的依數(shù)性質量分數(shù)(%):習題:30g乙醇(B)溶于50g四氯化碳(A)中形成溶液,其密度為ρ=1.28×103kg/m3,試用質量分數(shù)、摩爾分數(shù)、物質的量濃度和質量摩爾濃度來表示該溶液的組成。
解:質量分數(shù)
w=(乙醇的質量)/{(乙醇的質量+四氯化碳的質量)×100%}=30/(30+50)×100%=37.5%乙醇的物質的量:30/46=0.65mol;四氯化碳物質的量:50/47=1.06mol;乙醇的摩爾分數(shù)=0.65/(0.65+1.06)=0.38;四氯化碳的摩爾分數(shù)=1.06/(0.65+1.06)=0.62或者=1-0.38=0.62。
物質的量濃度c=(1×1.28×103×37.5%)/(1000×46)=0.0104mol/L
質量摩爾濃度b=(0.65×1000)/50=13mol/kg習題:二、稀溶液的依數(shù)性稀溶液的某些性質只取決于溶入其中的溶質粒子數(shù)目,稱為稀溶液的依數(shù)性。(非揮發(fā)性的非電解質)。
蒸汽壓下降:一定溫度下,密閉容器內液體和其蒸汽處于平衡狀態(tài)時,蒸汽所具有的壓力,稱為蒸汽壓。溶液蒸汽壓降低規(guī)律是拉烏爾定律的必然結果,是稀溶液其他依數(shù)性的基礎。拉烏爾定律二、稀溶液的依數(shù)性稀溶液的某些性質只取決于溶入沸點升高:溶液的沸點指在一定的外壓下,溶液的飽和蒸汽壓等于外壓時的溫度。
ΔTb=Tb-Tb*=Kb
bB
溶質是非揮發(fā)性的非電解質,溶液上方的飽和蒸汽壓下降,故稀溶液的沸點必然高于純溶劑的沸點。稀溶液沸點升高示意圖沸點升高:稀溶液沸點升高示意圖基礎化學電子教案第二章-氣體與分散系統(tǒng)-課件凝固點下降:一定外壓下,稀溶液的凝固點就是溶液與純固態(tài)溶劑兩相平衡共存時的溫度。若溶入的溶質為非電解質,凝固時僅是溶劑析出,則溶液的凝固點較純溶劑要低,可用下式定量表示:ΔTf=Tf*-Tf=Kf
bB根據(jù)相平衡原理,在凝固點時,液態(tài)純溶劑的蒸汽壓與固態(tài)純溶劑的蒸汽壓是相等的,如圖所示,溶液的凝固點比純溶劑的凝固點要低。
在冬季建筑施工,為防砂漿凍冰,可加食鹽或CaCl2。稀溶液凝固點降低示意圖凝固點下降:稀溶液凝固點降低示意圖
滲透壓:滲透現(xiàn)象是在溶液和溶劑間用半透膜隔開,純溶劑自動通過膜進入溶液的現(xiàn)象。
產(chǎn)生的附加壓力:Π=cBRT一定溫度下,滲透壓的大小僅由溶質的濃度決定,而與溶質的本性無關。滲透壓:三、分配定律及其應用在α和β兩種互不相溶的液體混合物中,加入一種即溶于α又溶于β的組分B,在恒溫恒壓條件下達到平衡時,該物質在兩種液層中的濃度比為一常數(shù),這一規(guī)律稱為分配定律。
萃?。河靡环N與溶液不相混溶的溶劑,從溶液中分離出某種溶質的操作稱為萃取。對于一定量的萃取劑來說,分若干份進行多次萃取要比全部萃取劑一次萃取的效率高,即人們常說的“少量多次”原則。三、分配定律及其應用在α和β兩種互不相溶的液體混合物中一、單組分系統(tǒng)兩相平衡時溫度和壓力的關系第三節(jié)單組分系統(tǒng)的相圖描述純物質任意兩相平衡的克拉佩龍方程為:定積分式為:若已知一個相平衡溫度T1和壓力p1與相變焓ΔvapHm,則可以求出在另外一個溫度T2下的平衡壓力p2。對升華、凝華過程也適用。一、單組分系統(tǒng)兩相平衡時溫度和壓力的關系第三節(jié)單組分系統(tǒng)二、單組分系統(tǒng)的相圖單組分系統(tǒng)可以是單相(氣、液、固),兩相平衡共存(氣-液、氣-固、固-液),還可以是三相平衡共存。水的相圖及分析。相圖上的任一點代表的是系統(tǒng)的某一個狀態(tài)。水的相圖中有三條相線,將圖分為三個相區(qū),三條相線交于O點。二、單組分系統(tǒng)的相圖單組分系統(tǒng)可以是單相(氣、液、固(1)相線分析
OA線是水和水蒸汽的兩相平衡線,即飽和蒸汽壓線,右端終止于水的臨界點。OA斜率大于零,表示水的沸點隨外壓增大而升高。OA延伸到O點以下為OD虛線,稱為過冷水的飽和蒸汽壓與溫度的關系曲線。
OB線是冰和水蒸汽的兩相平衡線,即冰的升華壓曲線。理論上可延伸至0K。OB線斜率大于OA線斜率,說明溫度對冰的蒸汽壓影響比對水的影響大。
OC線是冰和水的兩相平衡線,即冰的熔點曲線。其斜率小于零,說明壓力增大,水的凝固點降低。(2)相區(qū)分析相圖中的三條線將相圖分為三個區(qū)域。氣相區(qū)(AOB)、液相區(qū)(AOC)和固相區(qū)(COB)。在三個區(qū)域的一定范圍內,任意改變溫度或壓力,不會引起相變化。(1)相線分析(3)相點分析
O點是三條兩相平衡線的交匯點,稱為三相點。在該點三相平衡共存,溫度和壓力為一固定值(273.16K,610.6Pa),不能改變,否則就會引起相變的發(fā)生。(3)相點分析(4)溫度、壓力對系統(tǒng)相變化的影響相圖能說明當條件改變時,對系統(tǒng)相變化的影響。相圖中的任一點代表系統(tǒng)的一個狀態(tài),稱之為系統(tǒng)點。如圖中的q、p和f點。q點表示在一定壓力和溫度下的水蒸汽。當系統(tǒng)經(jīng)歷一恒溫加壓過程時,系統(tǒng)點沿qf線向上變化。到達p點就凝結出水來。p點為水和水蒸汽兩相平衡。繼續(xù)加壓水蒸汽全部變?yōu)樗?,到達f點,即一定溫度和壓力下的水。(4)溫度、壓力對系統(tǒng)相變化的影響一、比表面第四節(jié)表面化學表面現(xiàn)象:肥皂水的起泡,微小液滴的蒸發(fā)。用來衡量多相分散體系的分散程度,即單位體積或單位質量的物質所具有的表面積。
提示:1g水若成為一個球狀水滴時,其球面積為4.84×10-4m2。若把它分散成直徑為10-9m的微小質點時,總表面積為6000m2,是原有表面積的100多萬倍。因此,當體系的分散程度很高時,表面現(xiàn)象不能忽略。
一、比表面第四節(jié)表面化學表面現(xiàn)象:肥皂水的起泡,微小二、表面張力垂直作用于表面上單位長度線段上的表面收縮力。其作用結果使液體表面積縮小,其方向對于平液面是沿著液面并與液面平行,對于彎曲液面則與液面相切。表面張力實驗示意圖表面張力與物質的本性和與所接觸相的性質有關:分子間的相互作用力或化學鍵力越大,表面張力越大。表面張力隨溫度的升高而降低。表面張力一般隨壓力增加而下降。二、表面張力垂直作用于表面上單位長度線段上的表面收縮力三、溶液的表面吸附溶液的表面張力:
I:無機鹽、非揮發(fā)性的酸或堿以及蔗糖、甘露醇等多羥基有機物;Ⅱ:短鏈醇、醛、酮、酸和胺等有機物;Ⅲ:碳原子數(shù)為八個以上的直長鏈有機酸堿金屬鹽、磺酸鹽、硫酸鹽和苯磺酸鹽等。溶液表面張力與濃度的關系第三類物質,分子中的非極性基團比第二類的要大,只需少量這樣的物質,溶液的表面張力就會顯著降低,這類物質稱做表面活性劑。三、溶液的表面吸附溶液的表面張力:溶液表面張力與濃度的吉布斯吸附等溫式:(1)若<0,則>0。即表面張力隨著溶質的加入而降低者,為正值,是正吸附,此時溶質濃度表面層高于體相,例如表面活性劑。(2)若>0,則<0。溶液的表面張力隨著溶質的加入而升高時,為負值,是負吸附。此時表面層中溶質濃度低于體相中溶質的濃度,表面惰性物質即屬于這種情況。吉布斯吸附等溫式:表面活性物質:表面活性物質由極性的親水基團和非極性的疏水基團共同組成,具有兩親特性,其親水作用使分子的極性端進入水中。類別實例離子型表面活性劑陰離子型羧酸鹽RCOOM+,硫酸酯鹽ROSO3M+,磺酸鹽RSOM+,磷酸酯鹽ROPOM+陽離子型伯胺鹽RNHX,季胺鹽RN+(CH3)3X吡啶鹽兩性型氨基酸型RN+CH2CH2COO甜菜堿型RN+(CH3)2CH2COO非離子型表面活性劑聚氧乙烯醚RO(CH2CH2O)nH聚氧乙烯酯RCOO(CH2CH2O)nH多元醇酯型RCOOCH2C(CH2CH2O)3表面活性物質:類別實例離子型表面活性劑陰離子型羧酸鹽RC
表面活性物質的HLB值:親水親油平衡值HLB表示表面活性物質的親水性和親油性的相對強弱。HLB值越大,其親水性越強,HLB值越小,其親水性越弱,親油性越強。HLB值范圍主要用途HLB值范圍主要用途1~3消泡劑12~15潤濕劑3~6油包水型(W/O)乳化劑13~15洗滌劑8~18水包油型(O/W)乳化劑15~18增溶劑表面活性物質的HLB值:HLB值范圍主要用途HLB四、固體的表面吸附物理吸附與化學吸附
物理吸附化學吸附吸附作用力分子間力化學鍵力吸附選擇性無選擇性有選擇性吸附速度快,不需活化能較慢,需活化能吸附分子層多分子層單分子層吸附熱較小,與液化熱相近較大,與化學反應熱相近吸附穩(wěn)定性不穩(wěn)定,易解吸比較穩(wěn)定,不易解吸四、固體的表面吸附物理吸附與化學吸附
物理吸附化學吸附吸附固體表面對氣體分子的吸附一定T、p下,在吸附平衡時,被吸附氣體在標準狀況下的體積與吸附劑質量之比稱為平衡吸附量,簡稱吸附量?;?1)等溫吸附經(jīng)驗式(2)單分子層吸附理論或固體表面對氣體分子的吸附或(1)等溫吸附經(jīng)驗式或一、雜化和雜化軌道第五節(jié)膠體分散體系的分類:分散系統(tǒng)是指一種或幾種物質分散在另一種物質中形成的體系。分散系統(tǒng)粒子線度實例主要特征分子分散<10-9m乙醇的水溶液、空氣能透過濾紙與半透膜,擴散速度快,超顯微鏡也看不見膠體分散10-9~10-7mAgI或Al(OH)3能透過濾紙,不能透過半透膜;超顯微鏡可看到粗分散>10-7m牛奶、豆?jié){不能透過濾紙和半透膜,無擴散能力;顯微鏡可見一、雜化和雜化軌道第五節(jié)膠體分散體系的分類:分膠體按聚集狀態(tài)分類分散介質分散相名稱實例
液氣液固
液溶膠
肥皂泡沫含水原油,牛奶金溶膠、泥漿、油墨
固氣液固
固溶膠浮石,泡沫玻離珍珠某些合金,染色的塑料氣液固氣溶膠霧,油煙粉塵,煙膠體按聚集狀態(tài)分類分散介質分散相名稱實例
氣
肥皂泡沫
氣
二、膠體的性質
光學性質
反射:當微粒大小大于入射光波長很多倍時,則發(fā)生光的反射。
衍射:當微粒的大小尺度與入射光的波長相近時,發(fā)生光的衍射。
散射:當微粒小于入射光波長時,則發(fā)生光的散射。丁達爾效應就是光的散射所引起的。丁達爾效應二、膠體的性質光學性質丁達爾效應動力學性質
(1)布朗運動膠粒在介質中不斷地作不規(guī)則運動的現(xiàn)象。原因是分散介質分子對膠粒撞擊的結果。
(2)擴散是通過布朗運動的方式實現(xiàn)的。即膠粒能自發(fā)地從高濃度處向低濃度處擴散。膠體的粒子半徑越小、介質的黏度越小、溫度越高,則粒子就越易擴散。
(3)沉降平衡粒子同時受到兩種力即重力與擴散力的作用,兩種力相等時,粒子處于平衡狀態(tài),稱為沉降平衡。動力學性質溶膠的電學性質(1)膠體粒子帶電的原因吸附:膠體有巨大的比表面,在電解質溶液中會選擇吸附某種離子,而獲得表面電荷。一般,膠體粒子總是優(yōu)先吸附構晶離子或能與構晶離子生成難溶物的離子。電離:膠體粒子表面上的分子與水接觸時發(fā)生電離,其中一種離子進入介質水中,結果膠體粒子帶電。
(2)膠體粒子的結構以AgNO3溶液與過量KI溶液反應制備AgI溶膠為例,膠團結構如下:溶膠的電學性質三、膠體的聚沉溶膠的穩(wěn)定性1)布朗運動使溶膠不致因重力而沉降,即動力學穩(wěn)定性。2)由于膠粒都帶相同的電荷,相互排斥,故不易聚沉。這是使溶膠穩(wěn)定存在的最重要的原因。3)在膠粒的外面有一層水化膜,它阻止了膠粒的互相碰撞而導致膠粒結合變大。
電解質的聚沉作用:用聚沉值表示,值愈小,電解質使膠體溶液聚沉力量愈強。電解質反離子的價數(shù)越高,其聚沉能力越大;與溶膠具有相同電荷離子價數(shù)越高,電解質聚沉能力越弱。相互聚沉現(xiàn)象:兩種帶有相反電荷的溶膠適量混合,會發(fā)生聚沉作用。三、膠體的聚沉溶膠的穩(wěn)定性第二章氣體和分散系統(tǒng)后頁前頁首頁第二章氣體和分散系統(tǒng)后頁前頁首頁39第一節(jié)氣體2第三節(jié)單組分系統(tǒng)的相圖4教學基本要求31第二節(jié)稀溶液的依數(shù)性33第四節(jié)表面化學35第五節(jié)膠體6首頁第一節(jié)氣體2第三節(jié)單組分系統(tǒng)的相圖4教學基本要求31第二教學基本要求1.掌握理想氣體狀態(tài)方程及有關計算,了解實際氣體的狀態(tài)方程(PVT關系)。2.掌握稀溶液的蒸汽壓、沸點、凝固點和滲透壓這些依數(shù)性的變化規(guī)律,以及溶液組成的各種表示方法。3.掌握克勞修斯-克拉佩龍方程的應用,理解單組分系統(tǒng)相圖中相區(qū)、相線、相點的物理意義。4.掌握表面活性物質的定義,了解其應用。5.掌握膠體的基本特征,了解膠體的基本性質。教學基本要求1.掌握理想氣體狀態(tài)方程及有關計算能力目標:1.能熟練應用氣體的分壓定律及分體積定律進行計算。2.能夠應用稀溶液的依數(shù)性求物質的摩爾質量。3.能正確地選擇和使用表面活性物質。4.能寫出膠團結構的表達式,能破壞溶膠穩(wěn)定性,使之聚沉。5.能識,能用單組分系統(tǒng)的相圖。能力目標:1.能熟練應用氣體的分壓定律及分體積定律進行計算理想氣體第一節(jié)氣體
1.定義:氣體分子之間作用力可以忽略,分子本身的大小可以忽略的氣體。
2.理想氣體方程式:另一種表達式:理想氣體第一節(jié)氣體1.定義:氣體分子之間作用力可以忽3.理想氣體混合物的兩個定律
(1)分壓定律(2)分體積定律
3.理想氣體混合物的兩個定律
(1)分壓定律真實氣體不遵守理想氣體狀態(tài)方程的氣體。
1.真實氣體的p、V、T性質
理想氣體,當溫度T恒定時,pVm為一定值(RT),即pVm不隨p而變化,但對真實氣體而言,pVm卻并非如此,如圖2.真實氣體狀態(tài)方程:范德華方程式一些真實氣體的pVm–p定溫線真實氣體不遵守理想氣體狀態(tài)方程的氣體。一些真實氣體的
例題:
10.0molC2H6氣體在300K充入4.86×10-3m3的容器中,測得其壓力為3.445MPa。分別用(1)理氣狀態(tài)方程(2)范德華方程計算容器內氣體的壓力(已知a=0.5562Pa·m3/mol2;b=6.380×10-3m3/mol)。例題解:(1)=10.0×8.314×300/(4.86×10-3)=5.13MPa例題:
10.0molC2H6氣體在300K充入
(2)結論:對于中壓范圍的氣體范德華方程計算結果更準確。(2)結論:對于中壓范圍的氣體范德華方程計算結果更準確。3.壓縮因子真實氣體的狀態(tài)方程含有與氣體個性有關的常數(shù),實際應用時需要尋求一種即簡單又能描述各種真實氣體行為的普遍化規(guī)律。各種氣體在臨界點時都有著共同的特性-氣、液不分。以臨界常數(shù)作為衡量各真實氣體p、V、T的對比尺度,引入對比參數(shù)。3.壓縮因子經(jīng)長期探索,人們在理想氣體狀態(tài)方程中引入一個校正因子Z(代表了氣體的壓縮性
),即可應用于真實氣體。方程如下:
臨界壓縮因子
從式中可知理想氣體的Z值恒為1,而真實氣體即使在相同的p、T條件下,Z值也不同。用壓縮因子圖求算真實氣體pVT的關系,比用真實氣體狀態(tài)方程方便的多,在工程計算上也有很大的價值。經(jīng)長期探索,人們在理想氣體狀態(tài)方程中引入一個校正因子Z(一、溶液組成及表示法第二節(jié)稀溶液的依數(shù)性質量分數(shù)(%):物質的量濃度(mol/L):摩爾分數(shù)(%):質量摩爾濃度(mol/kg):一、溶液組成及表示法第二節(jié)稀溶液的依數(shù)性質量分數(shù)(%):習題:30g乙醇(B)溶于50g四氯化碳(A)中形成溶液,其密度為ρ=1.28×103kg/m3,試用質量分數(shù)、摩爾分數(shù)、物質的量濃度和質量摩爾濃度來表示該溶液的組成。
解:質量分數(shù)
w=(乙醇的質量)/{(乙醇的質量+四氯化碳的質量)×100%}=30/(30+50)×100%=37.5%乙醇的物質的量:30/46=0.65mol;四氯化碳物質的量:50/47=1.06mol;乙醇的摩爾分數(shù)=0.65/(0.65+1.06)=0.38;四氯化碳的摩爾分數(shù)=1.06/(0.65+1.06)=0.62或者=1-0.38=0.62。
物質的量濃度c=(1×1.28×103×37.5%)/(1000×46)=0.0104mol/L
質量摩爾濃度b=(0.65×1000)/50=13mol/kg習題:二、稀溶液的依數(shù)性稀溶液的某些性質只取決于溶入其中的溶質粒子數(shù)目,稱為稀溶液的依數(shù)性。(非揮發(fā)性的非電解質)。
蒸汽壓下降:一定溫度下,密閉容器內液體和其蒸汽處于平衡狀態(tài)時,蒸汽所具有的壓力,稱為蒸汽壓。溶液蒸汽壓降低規(guī)律是拉烏爾定律的必然結果,是稀溶液其他依數(shù)性的基礎。拉烏爾定律二、稀溶液的依數(shù)性稀溶液的某些性質只取決于溶入沸點升高:溶液的沸點指在一定的外壓下,溶液的飽和蒸汽壓等于外壓時的溫度。
ΔTb=Tb-Tb*=Kb
bB
溶質是非揮發(fā)性的非電解質,溶液上方的飽和蒸汽壓下降,故稀溶液的沸點必然高于純溶劑的沸點。稀溶液沸點升高示意圖沸點升高:稀溶液沸點升高示意圖基礎化學電子教案第二章-氣體與分散系統(tǒng)-課件凝固點下降:一定外壓下,稀溶液的凝固點就是溶液與純固態(tài)溶劑兩相平衡共存時的溫度。若溶入的溶質為非電解質,凝固時僅是溶劑析出,則溶液的凝固點較純溶劑要低,可用下式定量表示:ΔTf=Tf*-Tf=Kf
bB根據(jù)相平衡原理,在凝固點時,液態(tài)純溶劑的蒸汽壓與固態(tài)純溶劑的蒸汽壓是相等的,如圖所示,溶液的凝固點比純溶劑的凝固點要低。
在冬季建筑施工,為防砂漿凍冰,可加食鹽或CaCl2。稀溶液凝固點降低示意圖凝固點下降:稀溶液凝固點降低示意圖
滲透壓:滲透現(xiàn)象是在溶液和溶劑間用半透膜隔開,純溶劑自動通過膜進入溶液的現(xiàn)象。
產(chǎn)生的附加壓力:Π=cBRT一定溫度下,滲透壓的大小僅由溶質的濃度決定,而與溶質的本性無關。滲透壓:三、分配定律及其應用在α和β兩種互不相溶的液體混合物中,加入一種即溶于α又溶于β的組分B,在恒溫恒壓條件下達到平衡時,該物質在兩種液層中的濃度比為一常數(shù),這一規(guī)律稱為分配定律。
萃?。河靡环N與溶液不相混溶的溶劑,從溶液中分離出某種溶質的操作稱為萃取。對于一定量的萃取劑來說,分若干份進行多次萃取要比全部萃取劑一次萃取的效率高,即人們常說的“少量多次”原則。三、分配定律及其應用在α和β兩種互不相溶的液體混合物中一、單組分系統(tǒng)兩相平衡時溫度和壓力的關系第三節(jié)單組分系統(tǒng)的相圖描述純物質任意兩相平衡的克拉佩龍方程為:定積分式為:若已知一個相平衡溫度T1和壓力p1與相變焓ΔvapHm,則可以求出在另外一個溫度T2下的平衡壓力p2。對升華、凝華過程也適用。一、單組分系統(tǒng)兩相平衡時溫度和壓力的關系第三節(jié)單組分系統(tǒng)二、單組分系統(tǒng)的相圖單組分系統(tǒng)可以是單相(氣、液、固),兩相平衡共存(氣-液、氣-固、固-液),還可以是三相平衡共存。水的相圖及分析。相圖上的任一點代表的是系統(tǒng)的某一個狀態(tài)。水的相圖中有三條相線,將圖分為三個相區(qū),三條相線交于O點。二、單組分系統(tǒng)的相圖單組分系統(tǒng)可以是單相(氣、液、固(1)相線分析
OA線是水和水蒸汽的兩相平衡線,即飽和蒸汽壓線,右端終止于水的臨界點。OA斜率大于零,表示水的沸點隨外壓增大而升高。OA延伸到O點以下為OD虛線,稱為過冷水的飽和蒸汽壓與溫度的關系曲線。
OB線是冰和水蒸汽的兩相平衡線,即冰的升華壓曲線。理論上可延伸至0K。OB線斜率大于OA線斜率,說明溫度對冰的蒸汽壓影響比對水的影響大。
OC線是冰和水的兩相平衡線,即冰的熔點曲線。其斜率小于零,說明壓力增大,水的凝固點降低。(2)相區(qū)分析相圖中的三條線將相圖分為三個區(qū)域。氣相區(qū)(AOB)、液相區(qū)(AOC)和固相區(qū)(COB)。在三個區(qū)域的一定范圍內,任意改變溫度或壓力,不會引起相變化。(1)相線分析(3)相點分析
O點是三條兩相平衡線的交匯點,稱為三相點。在該點三相平衡共存,溫度和壓力為一固定值(273.16K,610.6Pa),不能改變,否則就會引起相變的發(fā)生。(3)相點分析(4)溫度、壓力對系統(tǒng)相變化的影響相圖能說明當條件改變時,對系統(tǒng)相變化的影響。相圖中的任一點代表系統(tǒng)的一個狀態(tài),稱之為系統(tǒng)點。如圖中的q、p和f點。q點表示在一定壓力和溫度下的水蒸汽。當系統(tǒng)經(jīng)歷一恒溫加壓過程時,系統(tǒng)點沿qf線向上變化。到達p點就凝結出水來。p點為水和水蒸汽兩相平衡。繼續(xù)加壓水蒸汽全部變?yōu)樗?,到達f點,即一定溫度和壓力下的水。(4)溫度、壓力對系統(tǒng)相變化的影響一、比表面第四節(jié)表面化學表面現(xiàn)象:肥皂水的起泡,微小液滴的蒸發(fā)。用來衡量多相分散體系的分散程度,即單位體積或單位質量的物質所具有的表面積。
提示:1g水若成為一個球狀水滴時,其球面積為4.84×10-4m2。若把它分散成直徑為10-9m的微小質點時,總表面積為6000m2,是原有表面積的100多萬倍。因此,當體系的分散程度很高時,表面現(xiàn)象不能忽略。
一、比表面第四節(jié)表面化學表面現(xiàn)象:肥皂水的起泡,微小二、表面張力垂直作用于表面上單位長度線段上的表面收縮力。其作用結果使液體表面積縮小,其方向對于平液面是沿著液面并與液面平行,對于彎曲液面則與液面相切。表面張力實驗示意圖表面張力與物質的本性和與所接觸相的性質有關:分子間的相互作用力或化學鍵力越大,表面張力越大。表面張力隨溫度的升高而降低。表面張力一般隨壓力增加而下降。二、表面張力垂直作用于表面上單位長度線段上的表面收縮力三、溶液的表面吸附溶液的表面張力:
I:無機鹽、非揮發(fā)性的酸或堿以及蔗糖、甘露醇等多羥基有機物;Ⅱ:短鏈醇、醛、酮、酸和胺等有機物;Ⅲ:碳原子數(shù)為八個以上的直長鏈有機酸堿金屬鹽、磺酸鹽、硫酸鹽和苯磺酸鹽等。溶液表面張力與濃度的關系第三類物質,分子中的非極性基團比第二類的要大,只需少量這樣的物質,溶液的表面張力就會顯著降低,這類物質稱做表面活性劑。三、溶液的表面吸附溶液的表面張力:溶液表面張力與濃度的吉布斯吸附等溫式:(1)若<0,則>0。即表面張力隨著溶質的加入而降低者,為正值,是正吸附,此時溶質濃度表面層高于體相,例如表面活性劑。(2)若>0,則<0。溶液的表面張力隨著溶質的加入而升高時,為負值,是負吸附。此時表面層中溶質濃度低于體相中溶質的濃度,表面惰性物質即屬于這種情況。吉布斯吸附等溫式:表面活性物質:表面活性物質由極性的親水基團和非極性的疏水基團共同組成,具有兩親特性,其親水作用使分子的極性端進入水中。類別實例離子型表面活性劑陰離子型羧酸鹽RCOOM+,硫酸酯鹽ROSO3M+,磺酸鹽RSOM+,磷酸酯鹽ROPOM+陽離子型伯胺鹽RNHX,季胺鹽RN+(CH3)3X吡啶鹽兩性型氨基酸型RN+CH2CH2COO甜菜堿型RN+(CH3)2CH2COO非離子型表面活性劑聚氧乙烯醚RO(CH2CH2O)nH聚氧乙烯酯RCOO(CH2CH2O)nH多元醇酯型RCOOCH2C(CH2CH2O)3表面活性物質:類別實例離子型表面活性劑陰離子型羧酸鹽RC
表面活性物質的HLB值:親水親油平衡值HLB表示表面活性物質的親水性和親油性的相對強弱。HLB值越大,其親水性越強,HLB值越小,其親水性越弱,親油性越強。HLB值范圍主要用途HLB值范圍主要用途1~3消泡劑12~15潤濕劑3~6油包水型(W/O)乳化劑13~15洗滌劑8~18水包油型(O/W)乳化劑15~18增溶劑表面活性物質的HLB值:HLB值范圍主要用途HLB四、固體的表面吸附物理吸附與化學吸附
物理吸附化學吸附吸附作用力分子間力化學鍵力吸附選擇性無選擇性有選擇性吸附速度快,不需活化能較慢,需活化能吸附分子層多分子層單分子層吸附熱較小,與液化熱相近較大,與化學反應熱相近吸附穩(wěn)定性不穩(wěn)定,易解吸比較穩(wěn)定,不易解吸四、固體的表面吸附物理吸附與化學吸附
物理吸附化學吸附吸
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年零售業(yè)庫存管理與數(shù)據(jù)分析手冊
- 水務行業(yè)水質檢測與監(jiān)測手冊
- 2025年醫(yī)療保險業(yè)務風險防控指南
- 2025年質量管理體系文件
- 醫(yī)療保險業(yè)務處理與審核指南(標準版)
- 旅游服務規(guī)范與質量手冊
- 公共安全防范技術與設備操作手冊
- 新錄警人員培訓管理制度
- 服務管理培訓制度
- 關于公務員培訓制度
- 2025年宜昌市“招才興業(yè)”市直事業(yè)單位人才引進47人·重慶大學站筆試歷年典型考題(歷年真題考點)解題思路附帶答案詳解
- 2026海南交通投資控股公司秋招面筆試題及答案
- 2025年安徽理工大學馬克思主義基本原理概論期末考試模擬試卷
- 2025年大學大一(法學)法理學試題及答案
- 膽囊癌課件教學課件
- 廣西2025年高等職業(yè)教育考試全區(qū)模擬測試 能源動力與材料 大類試題及逐題答案解說
- 2026江蘇省公務員考試公安機關公務員(人民警察)歷年真題匯編附答案解析
- 超市冷庫應急預案(3篇)
- 5年(2021-2025)山東高考生物真題分類匯編:專題17 基因工程(解析版)
- 2025年10月自考00610高級日語(二)試題及答案
- 新華資產(chǎn)招聘筆試題庫2025
評論
0/150
提交評論