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大学化学 第一章 气体与溶液


溶液的沸点高于纯溶剂的 沸点主要原因是由于溶液
的蒸气压下降,因此溶液 沸点升高值与溶液中溶质 的质量摩尔浓度成正比, 而与溶质的本性无关。它 的数学表达式为: Δ Tb = K b· bB Kb 为溶剂沸点升高常数, 单位为 K· kg· mol-1 。 Kb 只与 溶剂有关,与溶质无关, 不同的溶剂有20%,考试80%。 如何获得平时成绩: 1.平时点名:不定时,不限次数。 2.实验报告:认真完成,按照实验报告的得分打平 时分。 3.上课回答问题。 4.认真完成作业。
大学化学学什么?
化学是在分子、原子或离子水平上研究物质的组成、
结构、性质及其变化规律的科学。在人类当前面临的 人口、资源、粮食、能源、环境等严峻问题中处于中 心科学的地位。化学已经成为优秀人才必须掌握的基 础知识《大学化学》教学包括理论教学和实验教学两 部分。通过理论和实验教学,使学生较系统地了解化 学原理,较全面地掌握化学基础知识,培养学生的科 学素质、提高创新能力以及认识刑事科学在公安工作 中的重要作用,为他们深入学习专业课奠定良好的基 础。
质量浓度 mB ρB = V 单位:克每升(g/L)、 毫克每升 (mg/L) 凡是未知相对分子质量的物质在 人体内的含量都要用质量浓度来表示。
【例2 】 将25g葡萄糖 (C 6 H 12 O 6)晶体溶于水,配制 成500ml葡萄糖溶液,计算此葡萄糖溶液的质量浓度。
解:
ρ(C
6
H 12 O 6)
1.2.4 渗透现象和渗透压
半透膜:可允许小分子物质(如水分子)通过,较大分子物质
(如蔗糖分子)难以通过的特殊性质的膜。
1. 渗透现象:溶剂分子由纯溶剂进入溶 2.产生渗透现象的条件
液(或由稀溶液进入浓溶液)的现象。 ① 两溶液之间要有半透膜存在 ② 半透膜两侧要有浓度差
蔗糖(C12H22O11) 半透膜
3. 渗透的方向:
稀溶液 纯溶剂 浓溶液 溶液
4.渗透压:恰能阻止渗透现
象继续发生而达到动态平衡的 压力。
水(H2O)
渗透压与溶液浓度和温度的关系
温度一定,稀溶液的渗透压大小与溶液物质的量浓度
成正比。 浓度一定,稀溶液的渗透压大小与溶液热力学温度 成正比。
渗透压(Van’t Hoff)定律:∏=CRT 或 ∏V=nRT 它表明在一定温度下,稀溶液的渗透压与单位体 积溶液中所含溶质粒子数成正比,与溶质的本性无关。
5、若用半透膜将每一组中的两溶液隔开,指出 其渗透方向。





(1) 50g/L C6H12O6溶液与50g/L C12H22O11溶液 0.278mol/L 0.146mol/L (2) 1mol/L C6H12O6溶液与1mol/L C12H22O11溶液 1mol/L 1mol/l (3) 0.5mol/L C6H12O6溶液与0.5mol/L NaCl溶液 0.5mol/l 1mol/L (4) 0.5mol/L NaCl溶液与0.5mol/L KCl溶液 1mol/l 1mol/L (5) 0.5mol/L NaCl溶液与0.5mol/L CaCl2溶液 1mol/L 1.5mol/L
该式表明稀溶液的蒸气压下降与溶质的质量摩尔
浓度成正比,而与溶质的本性无关。
溶液的沸点上升和凝固点下降
(一)溶液的沸点上升 沸点定义:溶液的沸点是指溶液的蒸气压等于外界压力 (大气压)时的温度。 沸点上升原因:由于难挥发非电解质溶液的蒸气压要比 纯溶剂的蒸气压低,所以温度达到纯溶剂的沸点时,溶 液不能沸腾。为了使溶液在此压力下沸腾,就必须使溶 液温度升高,增加溶液的蒸气压。
难挥发非电解质稀溶液 图1-3 稀溶液的凝固点下降
的凝 固 点下降 Δ Tf 与溶 液的质量摩尔浓度 bB 成 正比,而与溶质的性质 无关。它的数学表达式 为: Δ Tf =Kf· bB Kf为溶剂凝固点下降常 数,单位为K· kg· mol-1。 Kf与Kb一样只与溶剂有 关,而与溶质无关。
科学研究表明,植物的抗旱性和抗寒性与溶液蒸气压 下降和凝固点下降有关。
当植物所处的环境温度发生较大改变时,植物细胞中
的有机物的浓度就会增大。细胞液浓度越大,其凝固 点下降越大,使细胞液能在较低的温度环境中不结冰, 表现出一定的抗寒能力,如冬季麦苗不会被冻死等。 由于细胞液浓度增加,细胞液的蒸气压下降较大,使 得细胞的水分蒸发减少,因此表现出植物的抗旱能力, 如夏季作物的抗旱能力等。
1~100 nm
高分子胶体溶液分散系 溶胶
高分子 分子、离子聚集体
均相、均匀、透明、稳定 不能透过半透膜、能透过滤纸
非均相、不均匀、相对稳定, 能透过半透膜,不能透过滤纸 非均相、不均匀、不透明、不 稳定,不能透过滤纸和半透膜
>100 nm
粗分散系
粗粒子
泥浆水、牛奶等
1.2.2 溶液组成的表示方法及配制
相体系) (溶液—真溶液)
胶体分散系:粒子平均直径 d ~ 1-100 nm
粗分散系:粒子平均直径 d > 100 nm (多相体系)
分散系的比较
粒子大小
<1 nm
分散系类型
分子或离子分散系
分散质组成
小分子或小离子
性质
均相、均匀、透明、稳定 能透过滤纸和半透膜
实例
氯化钠、 葡萄糖溶液等 蛋白质,核酸溶液等 Fe(OH) 3 、As 2 S 3 等
拉乌尔定律只适用于非电解质的稀溶液,在稀溶 液中(nA>>nB) : x B nB nB
nA nB nA
若以水为溶剂,则1000g水中
nB bB bB xB 1000 55.51 nA 18.01
bB p p KbB 55.51
* A
式中,K为蒸气压下降常数,它的大小只与溶剂本性有关。
1.2 溶液
1.2.1 分散系基本概念 分散系:一种或几种物质分散在另一种物质里所 形成的体系。 分散质(分散相):被分散的物质 分散剂(分散介质):把分散质分散开来的物质 分散系可按聚集状态分类、可按分散相粒子大小 分类
按照分散质粒子的大小分:
分子分散系:粒子平均直径 d < 1 nm
(单相体系或均



解溶质达饱和时,所含溶质的量。 表示方法: 一定温度下,100克溶剂形成饱和溶液时所溶 解溶质的质量(g) 单 位: g/100g 易 溶: 大于10g 可溶:1~10g 微 溶: 0.1~1g 难溶:小于0.1g 溶解规律:“相似相溶”
溶液组成标度的表示方法
一、物质的量 nB 和物质的量浓度 cB
解:设需浓硫酸V1毫升
根据 c1V1= c2V2 得 18×V1 =0.3×500 V1 = 8.33ml 答:需浓硫酸8.33ml。
1.2.3 稀溶液的依数性(通性)
一、溶液的蒸气压下降
二、溶液的沸点升高与凝固点降低
三、溶液的渗透压力
溶液的蒸气压下降
(一)蒸气压
动能较高的水分子自水面逸出,扩散到水面上部的空间,形
6.02×1023) 基本单位一定要注明。
物质的量与物质的质量
摩尔质量M:1 摩尔物质的质量。
单位:g/mol 。 数值上等于其原子量、分子量或离子式量。 物质的量
(二)物质的量浓度cB
溶质B物质的量 溶液体积
单位:摩尔每升mol•L-1
毫摩尔每升mmol•L-1 微摩尔每升µmol•L-1
二、质量摩尔浓度 bB 和摩尔分数 xB
三、其它表示方法 ωB , B , %
(一)物质的量n
(一)物质的量n
表示物质数量多少的物理量;
单位:摩尔mol、毫摩尔mmol、千摩尔kmol;
摩尔是一系统物质的量,该系统中所包含的基本单元
数与0.012 kg 12C的原子数目相等;(Avogadro 常数
红细胞在不同浓度的NaCl溶液中的形态
(a)在9g· L-1NaCl溶液中 形态基本不变
(b)在15g· L-1NaCl溶液中 皱缩直至栓塞
(c)在3g· L-1NaCl溶液中 胀大破裂溶血
临床应用: 静脉注射:等渗溶液,药水应溶入9.0g· L-1 生理盐水或50g· L-1葡萄糖溶液内 肌肉注射:快扎慢推
(二)溶液的凝固点下降
凝固点定义:常压下,纯溶剂的液相与其固相达成平衡
时的温度称为该液体的正常凝固点,此时固相溶剂的蒸 气压与液相溶剂的蒸气压相等。
凝固点下降原因: 对于溶液,由于液态溶液的蒸气 压下降,必须降低温度,才能使固相纯溶剂的蒸气 压与溶液中溶剂的蒸气压相等,此时的温度就是溶 液的凝固点,溶液的凝固点下降主要是由于溶液的 蒸气压下降所导致的。
大学化学学那些内容?
他们是在做什么?
这是什么现象?
第一章
气体与胶体
1.掌握溶液组成标度的表示方法 2.理解稀溶液的依数性及其应用 3.熟悉溶胶的结构、性质、稳定性及聚沉作用 4.了解高分子溶液和乳状液
•溶液组成标度的表示方法
•液组成标度的表示方法
•稀溶液的依数性 •渗透压在医学上的意义 •胶体溶液
(二)溶液的蒸气压下降 溶液的蒸气压低于溶剂的蒸气压——溶液的 蒸气压下降(vapor pressure lowering)
纯溶剂
◆ ◆ 溶液 ◆ ◆◆ ◆ ◆ ◆◆
原因:溶液表面溶剂接触空气的面积减小, 溶剂分子不易逸出,v蒸减小,v凝>v蒸,平 衡向凝结的方向移动,达到新的平衡时, p下降,故蒸气压降低。p=po-p与浓度有 关。
稀溶液的依数性——难挥发性非电解质稀溶 液的蒸气压下降、 沸点升高、凝固点降低和 渗透压力都与溶质的bB成正比,即与溶质的 微粒数成正比,与溶质的本性无关。
1.3 胶体溶液
溶胶 (如Fe(OH)3胶体和As2S3胶体等)
胶 体 分 散 系
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