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无机化学溶液和胶体

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稀溶液的定义:---广义定义
两种挥发性物质组成一溶液,在一定的温度和压 力下,在一定的浓度范围内,溶剂遵守Raoult定律, 溶质遵守Henry定律,这种溶液称为稀溶液。
值得注意的是:化学热力学中的稀溶液并不仅 仅是指浓度很小的溶液。
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1、水的相图 在不同的温度及压力条件下,水可以三种不
同的聚集状态而存在,即气(g, gas)、固(s, solid)、液(l, liquid) 蒸发--- 由液态变为气态的过程叫蒸发,也叫汽化;
或记为 (1:5)H2SO4。 *质量体积浓度:以每升溶液中含有多少克溶质来表
示 溶液浓度的一种方法。如某溶液的
浓度为5克/升,表示1升此溶液中含有5
克溶质。
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ppm浓度:溶液的浓度用溶质质量占溶液质量的百万 分之比来表示的叫ppm浓度,即每千克溶 液中含溶质的毫克数。 10-6 这种浓度表示方法常用于极稀的溶液(如植 物生长刺激素溶液)或自然环境、食物中有 害物质含量的表示。
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分配定律:一定温度下,一种溶质分配在互不相溶 的两种溶剂中的浓度比值为一常数。 (如萃取和抽提)
KCB /CB
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三、*水(了解) 水、阳光和空气是人类生存的物质基础。生命过
程离不开水。水是在动植物组织内最丰富的物质, 占人体质量的70%。
水中含有很多溶解的物质,如海水中主要成分 是Na+和Cl-(还有K+,Ca2+,Mg2+,SO42-,HCO3和Br-),河水中主要成分是Ca2+和HCO3-。
三相点:温度为0.0098度,压力为 609 Pa
“相”与“态”的区别? 单相区
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2. 溶液的蒸气压下降---拉乌尔定律(Raoult)
法国物理学家拉乌尔总结出:
在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压
等于纯溶剂的蒸气压与溶剂摩尔分数的乘积,蒸气压
的下降与溶质的摩尔分数成正比。 pA* 为纯溶剂蒸气
单位:K•kg•mol-1
Kb和Kf只取决于溶剂的本性,与溶质本性无关;
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(c) 热污染:热不能全部转化为功,被排入河流湖泊 中提高了水温,降低了水中氧气的溶解度,也促进 了藻类和微生物的繁殖,不利于水中动物的生存。
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四、稀溶液的依数性 对于浓度较稀的溶液(难挥发非电解质稀溶液),
溶液的某些性质(如蒸气压下降,沸点升高,凝固 点下降和渗透压等)只与溶液的浓度有关,而与溶 液的本性无关,称为稀溶液的依数性(依赖于溶质 粒子数的性质)。
ppb浓度:溶液的浓度用溶质质量占溶液质量的十亿 分之比来表示的叫ppb浓度,即每千克溶液 中含溶质的微克数。这种浓度表示方法用 于极稀的溶液和某些含量极低的物质.10-97
溶解度:一定温度下,100g溶剂中所能溶解的溶质 的最大克数。(区别于饱和溶液)
100g水中溶解1g以上称可溶物质; 溶解1g ~ 0.1g称微溶物质; 溶解0.1g以下称难溶物质。
剂中的扩散作用,在溶质表面的分子或离子开始溶 解,进而扩散到溶剂中。
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被溶解了的分子或离子在溶液中不断地运动, 当它们和固体表面碰撞时,就有停留在表面上的可 能,这种淀积作用是溶解的逆过程。当固体溶质继 续溶解,溶液浓度不断增大到某个数值时,淀积和 溶解两种作用达成动态平衡状态,即在单位时间内 溶解在溶剂中的分子或离子数,和淀积到溶质表面 上的分子或离子数相等时,溶解和淀积虽仍在不断 地进行,但如果温度不改变,则溶液的浓度已经达 到稳定状态,这样的溶液称为饱和溶液,其中所含 溶质的量,即该溶质在该温度下的溶解度。
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二、溶液浓度的表示方法:
溶液的浓度: 一定量溶液或溶剂中所含溶质的量称为溶
液的浓度。 质量摩尔浓度 (mol • kg-1):mB=
溶质的物质的量 溶剂的质量
物质的量浓度 (mol • L-1): CB=
溶质的物质的量 溶液的体积
也有的书上用 bB表示质量混合物中B的物质的量 混合物的总物质的量
粗分散系:粒子平均直径 d > 100 nm (多相体系)
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体系中物理性质和化学性质完全相同的一部分称 为相。
相与相之间有明确的界面分隔开来,这个界面可 以是具体的,也可以是假想的。
根据相的存在状态不同,分为气相、液相和固相; 只有一个相的体系称为单相体系或均相体系; 有两个或两个以上相的体系称为多相体系。 问题:气相、液相和固相的区分?
一、基本概念
§1-1 溶 液
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(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
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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 (单相体系或均相体系) (溶液—真溶
液) 胶体分散系:粒子平均直径 d ~ 1-100 nm 高分子溶液 (多相体系)
从环境角度来说,最完善的措施是拦水和调水。 改变水资源的时空分布,充分利用水资源。同时注重 节约用水,提高水资源利用率:工业方面提倡节水产 业、控制污染物的排放,加强废水处理;农业方面应 采用先进的灌溉方式(喷灌、滴灌)等。水是生命的 基础,它不仅关系到人类生活的质量,还影响到人类 的生存能力。我们必须增强水的危机意识,珍惜水, 节约水,保护水资源。具体到实验中,在洗涤仪器时, 要遵循“少量多次”的原则。
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据科学界估计,全世界有半数以上的国家和地区缺 乏饮用水,特别是经济欠发达的第三世界国家,目 前已有70%即17亿人喝不上清洁水,世界已有将近 80%人口受到水荒的威胁。我国人均淡水为世界人 均水平的四分之一,属于缺水国家。全国已有300 多个城市缺水,已有29%的人正在饮用不良水,其 中已有7000万人正在饮用高氟水。每年因缺水而造 成的经济损失达100多亿元,因水污染而造成的经 济损失更达400多亿元。
在我们现基础课阶段,溶液凝固时,只析出 纯溶剂,溶质不析出。
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水的蒸气压/kPa
101.3 0.611

A 溶液 C
Tf 0
100 Tb
温度 / ℃
AB: 水的蒸气压曲线 AC: 冰的蒸气压曲线
B
[注意]: 溶质是加到水中,只 影响溶液的蒸气压, 而对固相冰的蒸气压 没有影响。因此此时 溶液的蒸气压必定低 于冰的蒸气压。且只 有在更低的温度下两 蒸气压才会相等。
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水在地球上分布最广,覆盖地球表面70%。地 球的储水量很丰富,共有14.5亿立方千米之多。地 表、地下和大气层中总水量约1.3×1021kg,约占地 球质量的5%。但是其中海水却占了97.2%,陆地淡 水仅占2.8%,而与人类生活最密切的江河、淡水湖 和浅层地下水等淡水,又仅占淡水储量的0.34% (不到总水量的0.003%)。更令人担忧的是,这数 量极有限的淡水,正越来越多地受到污染。
“相似相溶”原理:溶质与溶剂在结构和极性上相 似;“相溶”指彼此互溶。
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固体溶解度: 在一定温度下,某固体物质在100克溶剂中达到
饱和状态时所溶解的质量 。
饱和溶液(saturated solution): 在一定温度下,溶质在溶剂中溶解的量达到最
大时的溶液叫做饱和溶液。 溶质溶于溶剂的溶解过程中,首先是溶质在溶
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由此可见,在饱和溶液中,溶质的溶解速率与 它从溶液中淀积的速率相等,处于动态平衡状态。
在一定温度下,一定量的溶剂中不能再溶解 某种溶质的溶液(即已达到该溶质的溶解度的溶液)。 如果在同一温度下,某种溶质还能继续溶解的溶 液(即尚未达到该溶质的溶解度的溶液),称“不饱 和溶液”。如果溶质是气体,还要指明气体的压 强。
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蒸气压下降原因: 在难挥发非电解质溶液中,溶液的蒸气压实际就
是溶剂的蒸气压。由于溶质的加入,溶剂的表面被 溶质分子部分占据,单位时间内蒸发出表面的溶剂 分子比纯溶剂时为少。 因此,在达到蒸发—凝结平衡时, 溶液的蒸气压必然低于纯溶剂的 蒸气压。
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说明: 如果溶质是挥发的,则溶液的蒸气压不一定会下
当液体的蒸气压等于其固态的蒸气压时,液体就 凝固,此时的温度叫做凝固点。固体在一定温度下也 有一定的蒸气压,一般情况下固体的蒸气压都很小。 若固相蒸气压小于液相蒸气压,则液相要向固相转化; 反之,固相向液相转化。
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溶液的凝固,先是溶剂凝固为固体析出。如在 水溶液中,随着冰的析出,溶液的浓度就逐渐增大, 凝固点也不断降低,直到某一浓度时,溶剂和溶质 按一定比例一齐析出凝固成固体,形成低溶点混合 物。所以溶液不是在某一温度凝固,而是在一定温 度范围内凝固。溶液的凝固点通常是指开始析出固 态溶剂时的温度。

p = pA* χA
A : 溶剂分子
p = pA* (1 - χB)
B: 溶质分子
Δp = pA* - p = pA* χB
χ: 摩尔分数
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把液体置于密闭容器中,在一定温度下,当液体的 蒸发速率与蒸气的凝结速率相等时,气、液两相达到 平衡,水面上的蒸气浓度不再改变,此时蒸气的压力 叫做液体的饱和蒸气压,简称蒸气压。它仅与液体的 本质和温度有关,与液体的量以及液面上方空间的体 积无关。
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以上数据充分说明:水资源短缺成了当今世界面临的 重大课题。前不久,联合国的人类环境和世界水会议 已发出警告:人类在石油危机之后,下一个危机就是 水。因此,保护和更有效合理利用水资源,是世界各 国政府面临的一项紧迫任务。
“水危机” 并非危言耸听!
一则公益广告上所说:“节约用水,否则,我们看 到的最后一滴水将是自己的眼泪”。
体积分数: φB =
混合气体中组分B的体积 混合气体的总体积
(同温同压下)
质量分数:w = 溶质的质量 / 溶液的质量
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百分比浓度:即质量百分比浓度或质量分数。用溶质
的质量占全部溶液质量的百分比表示的
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