第二章溶液和膠體2.1.溶液的組成標(biāo)度(濃度)稀性溶液依數(shù)2.2.稀溶液的依數(shù)性2.3.膠體溶液溶液和膠體2.1.溶液的組成標(biāo)度(濃度)1.B的物質(zhì)的量濃度CB=nB/V（mol/L）2.溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度bB=nB/mAmol/kg3.

B的物質(zhì)的量分數(shù)xB=nB/n4.B的質(zhì)量分數(shù)wB=mB/m溶液和膠體2.2稀溶液依數(shù)性

——只與溶質(zhì)的粒子數(shù)目有關(guān)，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)首先討論溶質(zhì)是難揮發(fā)的非電解質(zhì)的稀溶液（蒸氣壓下降，沸點上升，凝固點下降，滲透壓）1.溶液的蒸氣壓下降一定溫度下，任何純液體的飽和蒸氣壓都是一個定值。實驗證明，某些溶液的蒸氣壓比純?nèi)軇┑恼魵鈮旱?，這種現(xiàn)象叫做溶液的蒸氣壓下降。

為什么溶液的蒸氣壓下降了呢？水糖水空杯糖水溶液和膠體蒸氣壓下降原因有兩方面：①溶質(zhì)與溶劑形成溶劑化分子，束縛了溶劑分子。②表面上純?nèi)軇┓肿訑?shù)減少，單位時間內(nèi)逸出頁面的溶劑分子數(shù)相應(yīng)減少。溶液的蒸氣壓下降的規(guī)律是什么呢？——拉烏爾定律稀溶液的蒸氣壓等于同溫度下純?nèi)軇┑恼魵鈮撼艘匀軇┑奈镔|(zhì)量分數(shù)。p=pA°xAΔp=pA°-pA°xA=pA°(1-xA)=pA°xBxB=?稀溶液中nB??nA，xB≈nB/nA，Δp=pA°nBMA/mA=pA°MAbB

Δp=KpbB式中，Kp為蒸氣壓下降常數(shù)，它的大小只與溶劑本性有關(guān)。溶液的蒸氣壓下降對植物的抗旱性有重要意義。溶液和膠體溶液的沸點升高和凝固點下降當(dāng)某一液體（純物質(zhì)）的蒸氣壓等于外界壓力時，該液體即沸騰，此時的溫度稱沸點。水101.325kPa——100℃

。同樣條件下，糖水卻不開，而且溶液濃度愈大，沸點愈大。溶液的凝固點是在一定外壓下，溶液中溶劑的蒸氣壓和純固態(tài)溶劑的蒸氣壓相等，固態(tài)、液態(tài)共存時的溫度。純水結(jié)冰時，茶水不結(jié)冰。冬天麥苗不結(jié)冰（難道麥苗里沒有水嗎?)解釋見下頁沸點升高和凝固點下降規(guī)律是什么？溶液和膠體解釋沸點升高和凝固點下降101.325

0.611TfTb

水和溶液的蒸氣壓曲線溶液和膠體溶液的沸點升高和凝固點下降ΔΤb=KbbB與質(zhì)量摩爾濃度成正比ΔΤf=KfbB

與溶質(zhì)的本性無關(guān)常見的Kb和Kf見表２－１凝固點下降可應(yīng)用于制冷劑和防凍劑，在農(nóng)業(yè)上解釋植物的抗寒性。在化學(xué)上的應(yīng)用，測定溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。例題：將0.115g奎寧溶于1.36g樟腦中，所得的溶液其凝固點為169.6℃，求奎寧的摩爾質(zhì)量。解：ΔΤf=KfbB

bB=nB

/mA

ΔΤf=KfmB/mAMBΔΤf=451.55-(169.6+273.15)=8.80Kf=37.70mB=0.115gmA=1.36×10-3kg

解得MB=363g.mol-1溶液和膠體溶液的滲透壓現(xiàn)實生活當(dāng)中，大家都知道，莊稼要上化肥。那為什么施肥多了，莊稼會被燒死呢？1.滲透作用和滲透壓半透膜——只允許溶劑通過，而不允許溶質(zhì)通過。滲透——溶劑分子從一個液相通過半透膜，向另一個液相擴散的過程。

半透膜溶劑

溶液

滲透現(xiàn)象溶液和膠體溶液的滲透壓滲透壓——為阻止?jié)B透作用發(fā)生所需施加于液面上的最小壓力。產(chǎn)生滲透的條件：①半透膜②濃度差一定溫度下，溶液的滲透壓與溶液的濃度和溫度有關(guān)。

Π=CBRT——范特荷甫定律對于稀溶液，Π=CBRT≈bBRT2.滲透應(yīng)用解釋許多農(nóng)業(yè)現(xiàn)象，及一些動物生理現(xiàn)象。施肥過多，植物被“燒死”；鹽堿地不長莊稼；肌肉注射。海水淡化。利用滲透壓的公式，也可測定物質(zhì)的摩爾質(zhì)量（大分子）。溶液和膠體溶液的滲透壓溶液的滲透壓測摩爾質(zhì)量：25℃時，1L溶液中含5.00g蛋清蛋白溶液，其滲透壓為3.04×102Pa，求蛋清蛋白摩爾質(zhì)量。解：

Π=CBRT=mBRT/MVM=mBRT/ΠV=5.00×8.314×298/3.04×102×1.0×10-3=40750(g.mol-1)溶液和膠體依數(shù)性小節(jié)：1.稀溶液的依數(shù)性都是溶質(zhì)引起的，產(chǎn)生溶劑化作用，造成蒸氣壓下降，沸點上升，凝固點下降，滲透壓。2.與溶質(zhì)的數(shù)目有關(guān)，與溶質(zhì)本身性質(zhì)無關(guān)。3.適用于難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液。（對于凝固點下降適用于非電解質(zhì)稀溶液；濃溶液不行，因濃度大，溶質(zhì)與溶質(zhì)本身也有相互作用)比較：0.1mol·kg-1C6H12O6

和0.1mol·kg-1NaCl的凝固點kf=1.86；計算：ΔΤf=KfbB

=1.86×0.1兩者一致實測：C6H12O6溶液與計算結(jié)果一致

NaCl溶液ΔΤf=0.347實測值>理論值？？（因NaCl是電解質(zhì)）溶液和膠體電解質(zhì)稀溶液一.電解質(zhì)稀溶液依數(shù)性

——只與溶質(zhì)數(shù)目多少有關(guān)，與溶質(zhì)本身性質(zhì)無關(guān)。

Δp’

ΔT’b

ΔT’f

Π’

ΔpΔTb

ΔTf

Π

i

0.1mol·kg-1NaCl→Na++Cl-完全電離，理論上應(yīng)是0.1+0.1=0.2；但1<i<2，而i≠2，（1.87）為什么？

MgCl2→Mg2++2Cl_2<i<

3溶液和膠體電解質(zhì)稀溶液二.強電解質(zhì)溶液理論簡介①強電解質(zhì)在水中完全電離；②由于“離子氛”，“離子對”的存在使每個離子不能發(fā)揮其作用。提出有效濃度即活度α的概念：

α=γC（γ為活度系數(shù)）比較：0.1mol·kg-1Na2SO4,NaCl,HAc,C6H12O6的蒸氣壓，沸點，凝固點，滲透壓（蒸氣壓下降，沸點升高，凝固點下降）溶液和膠體2.3膠體溶液膠體是一種特殊的狀態(tài)，自然界中普遍存在，如土壤中存在膠體，動植物體內(nèi)存在膠體。2.3.1分散系定義：把一種物質(zhì)或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所形成的體系。（粘土→水中---泥漿；水→空氣---云霧）溶液和膠體2.3.2分散系的分類

按分散質(zhì)顆粒大小不同，分三類：

類型顆粒大小(nm)實例特征

粗分散體系>100牛奶.泥漿不能通過濾紙，不擴散普通顯微鏡可見膠體分散體系1-100淀粉Fe(OH)3過濾紙，不過半透膜，擴散慢，超顯微鏡下可見分子或離子分散體系<1NaCl過濾紙和半透膜，擴散快，普通超顯微鏡均不見溶液和膠體九類按聚集狀態(tài)分類：分散質(zhì)分散劑實例氣液固氣液固氣液固氣氣氣液液液固固固空氣云霧煙塵泡沫牛奶泥漿泡沫塑料珍珠合金溶液和膠體2.3.3表面吸附膠體是高度分散的多相體系，有很大的表面積，具有吸附作用。吸附:一種物質(zhì)的分子自動聚集在另一種物質(zhì)界面上的過程。具有吸附能力的物質(zhì)——吸附劑被吸附的物質(zhì)——吸附質(zhì)如活性炭吸附色素

溶液和膠體吸附分子吸附——“相似相吸”離子吸附——離子交換吸附離子選擇吸附分析色素－糖－水體系加入活性炭

乙醇－苯溶液加入硅膠１．離子交換吸附：吸附劑吸附某離子的同時，本身將等量的同符號的另一種離子釋放到溶液中去。吸附劑的交換能力與溶液中離子的濃度有關(guān)。

溶液和膠體①離子濃度↑，交換能力↑。②離子價數(shù)↑，交換能力↑。Ｎａ＋＜Ｍｇ２＋＜Ａｌ３＋③離子價數(shù)相同，水化半徑↓，交換能力↑。水化半徑：Ｌｉ＋＞Ｎａ＋＞Ｋ＋＞Ｒｂ＋＞Ｃｓ＋交換能力：Ｌｉ＋＜Ｎａ＋＜Ｋ＋＜Ｒｂ＋＜Ｃｓ＋

溶液和膠體土壤中，植物根系，細胞中都具有離子交換能力。當(dāng)向土壤中施入(NH4)2SO4Ca2+Ca2+粘土+4NH4+→粘土NH4+NH4+NH4+NH4++2Ca2+NH4+進入土壤，但植物需要養(yǎng)分時，就分泌出酸性物質(zhì)（HA)。溶液和膠體粘土—NH4++HA→粘土—H++NH4++A-土壤的交換能力與土壤的好壞有很大關(guān)系。2.離子選擇吸附：優(yōu)先選擇吸附與其結(jié)構(gòu)相關(guān)的離子。AgNO3+KBr(過量)→AgBr↓+KNO3溶液和膠體分析體系中有AgBr↓，K、NO3、

Br。+--AgBr吸附Br而K聚集表面-+反之AgNO3(過量)+KBr→AgBr↓+KNO3AgBr吸附

Ag

聚集

NO3

+-牢弱電位離子反離子溶液和膠體2.3.4膠團結(jié)構(gòu)吸附正離子——帶正電吸附負離子——帶負電FeCl3滴到煮沸的水中離子吸附帶電電離作用{1.溶膠粒子帶電的原因溶液和膠體FeCl3+H2OFe(OH)3+3HClFe(OH)3+HClFeOCl+H2OFeOClFeO++Cl-Fe(OH)3吸附形成溶膠

FeO+正FeO+

電位離子Cl-

反離子溶液和膠體+++++++++++++++[Fe(OH)3]m+++++++++++++++++膠核電位離子反離子{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-溶液和膠體2.3.5溶膠的一般性質(zhì)膠體分散體系是高度分散的多相體系。溶膠的一般性質(zhì)：（1）光學(xué)性質(zhì)——丁達爾現(xiàn)象光→分散質(zhì)粒子膠粒（1——100nm）小于入射光（可見光）的波長（400——780nm），所以光入溶膠時，將產(chǎn)生散射。即丁達爾現(xiàn)象。它是溶膠特有的光學(xué)現(xiàn)象。粒子>入射光波長——反射粒子<入射光波長——散射溶液和膠體（2）動力學(xué)性質(zhì)利用超顯微鏡可以觀察到溶膠中分散質(zhì)的顆粒在不斷地作無規(guī)則的運動——布朗運動布朗運動是介于宏觀離子和微觀粒子之間的粒子特有的運動。布朗運動，導(dǎo)致它具有擴散性，自發(fā)地從濃度大的地方向濃度小地方的擴散。溶膠重力下沉，上稀下濃；布朗運動在一定程度上抵制下沉，所以溶膠具有動力學(xué)穩(wěn)定性。溶液和膠體（3）電學(xué)性質(zhì)

電泳：在電場中分散質(zhì)粒子在分散劑中定向移動的現(xiàn)象。

電滲：溶膠粒子不動而分散劑在電場作用下定向移動的現(xiàn)象。下面以Fe(OH)3溶膠討論：溶液和膠體電場中負極深，正極淺。說明Fe(OH)3溶膠粒子向負極移動，帶正電，F(xiàn)e(OH)3是正溶膠。正極高，負極低。溶劑通過半透膜向正極移動。+-電泳+-電滲溶液和膠體（4）電動電位溶膠的雙電層結(jié)構(gòu)：電位離子與反離子之間（熱力學(xué)電位）φ吸附層與擴散層之間（電動電位）ξ{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-As2S3溶膠：

[(As2S3)m·nHS-·(n-x)H+]x-·xH+AgNO3

與過量kI[(AgI)m·nI-·(n-x)k+]x-·xk+·溶液和膠體2.3.6溶膠的穩(wěn)定性和聚沉（1）溶膠的穩(wěn)定性穩(wěn)定的原因：①膠粒帶電（相同電荷），同性相斥。②