第一章-胶体和溶液课件.ppt
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- 第一章 胶体 溶液 课件
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1、分散系中被分散的物质。分散系中被分散的物质。容纳分散质的物质。容纳分散质的物质。分散质和分散剂分散质和分散剂 L 名称名称 定义定义 公式公式 单位单位物质的量浓度物质的量浓度CB 溶质溶质nB/溶液溶液V CB=nB/V=mB/MBV molL-1 质量摩尔浓度质量摩尔浓度bB 溶质溶质nB/溶剂溶剂mA bB=nB/mA=mB/MBmA molkg-1摩尔分数摩尔分数xB 溶质溶质nB/溶液溶液ni总和总和 xB=nB/nA+nB 1 质量分数质量分数B 溶质溶质mB/溶液溶液m B =mB/m 1n 较稀水溶液:因较稀水溶液:因V m、1,CB bB第三节第三节 稀溶液的依数性稀溶液的依
2、数性1 1 概念概念相:相:2 水的相图水的相图水的相图是根据实验绘制的水的相图是根据实验绘制的.图上有:图上有:三个三个单相区单相区 在气、液、固三个单相区内在气、液、固三个单相区内,独立的改变温独立的改变温度和压力不会引起相的改变。度和压力不会引起相的改变。三条三条两相平衡线两相平衡线 压力与温度只能改变一个压力与温度只能改变一个,指定了压力指定了压力,则温度由体系自定。则温度由体系自定。OA 是气-液两相平衡线;OB 是气-固两相平衡线;OC 是液-固两相平衡线;O点 是三相点气-液-固三相共存O O点点 是是三相点三相点,气气-液液-固三相共存固三相共存.三相点的温度和压力皆由三相点的
3、温度和压力皆由体系自定体系自定(H(H2 2O O的三相点温度为的三相点温度为0.00981,0.00981,压力为压力为610.62 Pa).610.62 Pa).冰点冰点 是在大气压力下是在大气压力下,水、冰共存水、冰共存.当大气压力为当大气压力为10105 5 Pa Pa时时,冰冰点温度为点温度为0,0,改变外压改变外压,冰点也随之改变冰点也随之改变.三相点与冰点的区别三相点与冰点的区别冰点温度比三相点温度低0.01是由两种因素造成的:(1)因外压增加,使凝固点下降(2)因水中溶有空气,使凝固点下降 溶液的性质与纯溶剂的性质不会相同;我们将溶液的性质与纯溶剂的性质不会相同;我们将只与只与
4、溶液中溶液中溶质的粒子数目有关、而与溶质本性无溶质的粒子数目有关、而与溶质本性无关关的性质称为的性质称为溶液的依数性溶液的依数性。难挥发难挥发溶液的依数性有:溶液的依数性有:溶液的溶液的蒸气压(蒸气压(P)下降、下降、沸点(沸点(tb)升高、升高、凝固点凝固点(tf)下降下降 溶液的溶液的渗透压渗透压()。1 蒸气压下降蒸气压下降饱和蒸气压饱和蒸气压:饱和蒸气所产生的压力称为饱和蒸气所产生的压力称为饱和蒸气压饱和蒸气压,简称简称 蒸气压蒸气压.蒸气压的单位为蒸气压的单位为Pa或或kPa.(1)几个概念几个概念:蒸发蒸发:液体中一部分能量较高的分子克服其它分子对它的液体中一部分能量较高的分子克服
5、其它分子对它的 吸引而逸出吸引而逸出,成为蒸气分子成为蒸气分子,这个过程叫这个过程叫蒸发蒸发凝聚凝聚:液面附近的蒸气分子被吸引或受外界压力的作用重液面附近的蒸气分子被吸引或受外界压力的作用重 新回到液体中新回到液体中,这个过程叫做这个过程叫做凝聚凝聚.饱和蒸气饱和蒸气:在单位时间内在单位时间内,由液面蒸发的分子数和由气相返由液面蒸发的分子数和由气相返 回液体的分子数相等回液体的分子数相等,此时的蒸气称为此时的蒸气称为饱和蒸气饱和蒸气.1 纯溶剂纯溶剂2 溶液溶液pt0.1mol/Kg糖水0.5 mol/Kg糖水纯水(3 3)拉乌尔定律)拉乌尔定律1887年,法国化学家Raoult从实验中归纳出
6、一个经验定律:一定温度下,在难挥发非电解质稀溶液中,溶液的蒸气压等于纯溶剂蒸气压乘以溶液中溶剂的物质的量分数xA,用公式表示为:如果溶液中只有A,B两个组分,则:xA+xB=1拉乌尔定律也可表示为:在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降(p),与溶质的摩尔分数(xB)成正比。p*:纯溶剂的蒸气压纯溶剂的蒸气压 p:难挥发非电解质稀溶液的蒸气压难挥发非电解质稀溶液的蒸气压*App xp=p*(1-xB)pp*-pp*xB 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降,对植物的抗旱具有重要意义对植物的抗旱具有重要意义.经研究表明经研究表明,当外界气温升高或降低时当外界气温升高或降低时,在有机体的细在有
7、机体的细胞中胞中,可溶物可溶物(主要是可溶性糖类等主要是可溶性糖类等)强烈地溶解强烈地溶解,增大增大了细胞液的浓度了细胞液的浓度,从而降低了细胞液的蒸气压从而降低了细胞液的蒸气压,使植物使植物的水分蒸发过程减慢的水分蒸发过程减慢.因此因此,植物在较高温度下仍能保植物在较高温度下仍能保持必要的水分而表现出抗旱性持必要的水分而表现出抗旱性.Ot101325PaPtb*tbtbp水水溶液溶液 溶液沸点升高公式溶液沸点升高公式Kb:常用溶剂的常用溶剂的Kb值见值见P11表表1-4。应用:应用:测定测定tb值,查出值,查出Kb,就可以计算溶质的摩尔质量。就可以计算溶质的摩尔质量。根据拉乌尔定律根据拉乌尔
8、定律,难挥发非电解质稀溶液难挥发非电解质稀溶液沸点上沸点上升升与溶质质量摩尔浓度近似成正比与溶质质量摩尔浓度近似成正比,与溶质本性无关。与溶质本性无关。其数学表达式为:其数学表达式为:bbBtKb*bbbttt 溶液的凝固点下降溶液的凝固点下降 凝固点的概念凝固点的概念 是溶液蒸气压下降的是溶液蒸气压下降的 另一个必然结果。另一个必然结果。610.5PaOttftf*=0ptf水水溶液溶液p b tf=Kf b tf=tf*tf例例4:已知已知100时水的蒸气压为时水的蒸气压为101.3kPa,溶解,溶解3.00g尿素尿素CO(NH2)2于于100g水中,计算该溶液的水中,计算该溶液的蒸气压。
9、蒸气压。解解:已知m(H2O)=100g m(CO(NH2)2)=3.00g M(H2O)=18.02gmol-1 M(CO(NH2)2)=60 gmol-1 A5.55p*x=101.3kPa100.40kPa0.05 5.55p 2 2CO(NH)n=3.00/60.0 mol=0.05 mol2H On=100.0/18.0 mol=5.55 mol例例5:纯苯的凝固点为纯苯的凝固点为5.40,0.322g萘溶于萘溶于80g苯,配制成的溶液苯,配制成的溶液的凝固点为的凝固点为5.24。已知苯的。已知苯的kf值为值为5.12 kg/mol,求萘的摩尔质量。,求萘的摩尔质量。Naphthal
10、eneMol.Wt.:128.17解解:115.405.240.03135.12fmftbmol kgmol kgk0.322/0.031380/1000mMb 故萘的摩尔质量为故萘的摩尔质量为1128.6Mg mol例例6:为防止汽车水箱在寒冬冻裂,为防止汽车水箱在寒冬冻裂,需使水的冰点下降到需使水的冰点下降到253K,则在每,则在每1000g水中应加入甘油多少克?水中应加入甘油多少克?故需甘油重故需甘油重 m=989 gH2COHHCH2COHOHglycerolC3H8O3Mol.Wt.:92.0992383OHCM解解:tf=Kf bB(273 253)=1.86 kg/mol m/(
11、92 gmol-1/1000g)溶剂溶剂溶液溶液半透膜半透膜 1)有半透膜存在有半透膜存在;2)半透膜两边溶液浓度不同。半透膜两边溶液浓度不同。R=8.314Pam3mol-1K-1=8.314kPaLmol-1K-1 =8.314 J mol-1K-1 =8.31410-3 kJ mol-1K-1例例7:1L溶液中含溶液中含5.0g马的血红素,在马的血红素,在298K时时测得溶液的渗透压为测得溶液的渗透压为1.80102Pa,求马的血红,求马的血红素的摩尔质量。素的摩尔质量。解解:mVn RTRTM13415.0 8.314 298180 1016.9 10mRTMg molVg mol ,
12、1.000.512 0.2751.86100.281.008.314 273.15=12211.861.00/1.86=0.5/ffBbbBfbbfbffBtKbtKbtTKCKTtRTkPaKbmol kg 三三.依数性的应用依数性的应用 (1)测定相对分子质量四种依数性的定量关系可以看出依数性产生的效果大小都是与所溶解的难挥发非电解质溶质的质量摩尔浓质量摩尔浓度成正比度成正比,而溶质的质量摩尔浓度又与物质的摩尔质量(相对分子质量)有关.经常使用的是凝固点下降和沸点上升凝固点下降和沸点上升两种方法.但对于求蛋白质、血红素等大分子物质的平均相对分子质量,经常使用渗透压渗透压法)OH(BB)OH
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