溶液胶体分散体系
初始: V蒸发 > V凝聚 平衡: V蒸发 = V凝聚
气液两相平衡
H2O(l)
H2O(g)
蒸发
凝聚
纯水的蒸气压示意图
ห้องสมุดไป่ตู้
饱和蒸气压 蒸发速度 = 凝聚速度
饱和蒸气压:在一定的温度下,当蒸发的速度等于凝聚的速度,液态水与它的蒸气处于动态平衡,这时 的蒸气压称为水在此温度下的饱和蒸气压,简称蒸气压。
二、稀溶液的蒸气压下降 为什么溶液的蒸气压会下降?
胶体渗透压力
由大分子和大离子所产生的渗透压力。
血浆的渗透压力主要是晶体渗透压力,而胶体渗透压力很小。在37℃时,血浆的渗透压力为 770kPa,其中胶体渗透压仅约为4kPa。
溶血现象
质壁分离
红细胞 外界
300mmol·L-1
300mmol·L-1
水分子
220mmol·L-1
340mmol·L-1
第四节 溶胶
问题
Raoult定律
B的摩尔分数
纯溶剂
溶液
pA =p*AxA
pA :溶液的蒸气压
n d e f B nA :溶剂的物质的量 x B
n
pA*:纯溶剂的蒸气B压的物质的量 nB :溶质的物质的量
混合物的物质的量
双组分体系
xA
nA n
xB n B n
nAnB n
xAxBnAn AnBnAn BnB1
pA=p* A xA=p* A (1-xB)
分散相粒子的直径在>100nm。
CuSO4溶液
Fe(OH)3溶胶
Rayleigh 公式
结论
I=24π3 λC 4BVB 2nnB 2B 2+-2nn2A2AI0
散射光强度与入射光波长的4次方成反比, 入射光的波长越短,溶胶对光的散射作用 越强。
分散相与分散介质的折光率相差越大,则散射作用越强。 散射光强度与分散相粒子体积的平方成正比,在胶体分散系范围内,随着分散相粒子的增大,对光的散 射作用增强。
V
0 .1 0 0 L
正常人血清中HCO3-的浓度为:
c(HCO3 )n(HV CO3 )
0.165g/61.0gmol1
2.70102molL1
0.100L
【例4】100mL生理盐水中含0.90gNaCl,计算生理盐水的质量浓度和浓度。
解:
生理盐水的质量浓度为:
(N aC l)m (N aC l)0.90g9.0gL 1
112g/112gm ol1 (112g/112gm ol1)(1.00L 1000gL 1/18gm ol1) 0.018
第三节稀溶液的通性
依数性 蒸气压下降
pA =p*AxA
只与溶质粒子的数目有关而与溶质本性无关的稀溶液的性质。
沸点上升
Tb kbbB
凝固点降低 渗透压
Tf kfbB
cBRT
一、液体的蒸气压
w
B
def
m
B
m
d ef
B
V
B
V
A
A
B
def
mB V
B的质量 混合物的质量
纯B的体积 混合前各纯组分体积
B的质量 混合物的体积
B的分子浓度 B的物质的量浓度
B的摩尔分数 溶质B的质量摩尔浓度
CB
def
N
B
V
cB
def
n
B
V
xB
def
n
B
n
def
bB
nB
mA
B的分子数 混合物的体积 B的物质的量 混合物的体积 B的物质的量 混合物的物质的量 B的物质的量 溶质A的质量
学时
4 4 2 4 4 2 4 4 4 4 2 4 2
第一章 溶液和胶体分散系 第一节 分散系的分类
第二节 混合物和溶液的组成标度 第三节 稀溶液的通性 第四节 溶胶 第五节 高分子溶液 第六节 凝胶
分散系的组成 分散相
分散介质
第一节 分散系的分类
被分散成微粒的物质 起分散作用的物质 分散系的分类
世界卫生组织建议
B的物质的量浓度 B的质量浓度
cB
def
n
B
V
B
def
mB V
B的物质的量 混合物的体积
B的质量 混合物的体积
【例1】 20℃时,将70mL乙醇(酒精)与30mL水 混合,得到96.8 mL乙醇溶液,计算所得乙醇溶 液中乙醇的体积分数。
解: 乙醇的体积分数为:
d ef
B
V
B
气溶胶 气体
液-固溶胶 如油漆、AgI
溶胶
固-固溶胶 如有色玻璃、 不完全
互溶的合金
气-固溶胶
如烟、含
尘的空气
液
分散相
态
气 态
液-液溶胶 如牛奶、
原油等
固-液溶胶 如珍珠、 某些宝石
气-液溶胶 云
如雾、
液-气溶胶 如泡沫
固-气溶胶 如泡沫塑料、 沸石分子筛
一、溶胶的性质
溶胶的光学性质-Tyndall现象
V
A
(C 2H 5O H )V (C 2 V H 5 (O C H 2H )5 O V H *()H 2O )
A
70mL 70mL+30mL
70%
【例2】将25g葡萄糖(C6H12O6)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: 葡萄糖溶液的质量浓度为:
(C6H12O6)
m(C6H12O6) V
B
def
mB V
25g 50gL1 0.50L
【例3】100mL正常人血清中含326mgNa+和 1的65量H浓CO度3。-mg,试计算正常人血清中Na+和HCO3-
解:
正常人血清中Na+的浓度为:
c (N a + ) n (N a + ) 0 .3 2 6 g /2 3 .0 g m o l 1 0 .1 4 2 m o lL 1
溶剂在半透膜内外的渗透作用过平衡时半透膜两边的静压力差。即阻止渗透作用所 施加于溶液的最小外压。
ΔΠ
渗透压产生的根本原因
半透膜存在、膜两侧 溶液的浓度不相等
cBRT
MB
mB RT V
cBRTmBV /MBRT
问:溶液的渗透压与气体压力的产生是否相同?
渗透浓度
对于电解质的稀溶液
d e f 混合物中能产生渗透效应的溶质的微粒(分子或离子)的浓度总和。
扩散
布朗运动使胶体粒子从浓度大的区域向浓度小的区域移动的趋势,最终达到平衡的自发过程。
沉降和沉降平衡体系内浓度差越大,扩散越胶快粒。受到重力吸引下降。
由于扩散运动促使浓度趋于均一。 fd
fw
fw
当作用于粒子上的重力与扩散力相等时,粒子的分布达到平衡。
溶胶的电学性质-电泳
电泳:外加电场下,分散相向一极移动的现象。
的直径
分散质粒子
实例 外观 稳定性 能否透过滤纸 能否透过半透膜
鉴别
溶液
分散系性质表 胶体
浊液
<10-9m
10-9~10-7m
>10-7m
单个小分子或离子 许多分子集合体或高分子
酒精、氯化钠溶液
淀粉溶胶、牛奶
巨大数目 分子集合体
石灰乳、油水
均一、透明 稳定 能
能
无丁达尔 效应
均一、透明 较稳定 能 不能
泥浆、牛奶
溶液
第二节 混合物和溶液的组成标度
液态溶液
固态溶液
溶剂 溶质
如果组成溶液的物质有不同的状态,通常将液态物质称为溶剂,气态或固
态物质称为溶质。
题目
公式
符号意义
单位
沸点升高
多种气体混合在一起称为气态混合物,不作为气态溶液处理。
凝固点下降
溶液浓度的表示方法
B的质量分数 B的体积分数
B的质量浓度
c Vn c RT B ,O S
B,OS
对于强电解质溶液,渗透浓度等于溶液中溶质离子的总浓度。
对N于aC弱l溶电液解质溶液,渗透浓度等于溶液中未解离的弱电解质的浓度与弱电解质解离出的离子浓度
c c(N a)c(C l ) 之和。
对于非电解质溶液,渗透浓度等于其物质的量浓度。
HAc溶液
B ,O S
c B ,O S c (H A c ) c (H ) c (A c )
分子分散系
胶体分散系
粗分散系
Fe(OH)3溶胶
分散相 粒子直径
非均相 小于1nm
分散系类型 分子分散系
均相 1~100nm
胶体 分散 系
溶胶 高分子溶液
大于100nm
粗分散系
分散系的分类
分散相 粒子的组成
小分子 小离子
胶粒
实例
生理盐水 葡萄糖溶液
氢氧化铁溶胶硫化砷溶胶
高分子 粗粒子
蛋白质溶液 核酸溶液
ppA * pApA * pA *xA
pA *(1xA)pA *xB
三、稀溶液的沸点上升 p
Tb kbbB P
Kkgmol kb单位:
1 p0
p
bB
nB mA
mB / MB mA
MB
kbmB m ATb
Tb
Tb T
T
黑线:纯溶剂蒸汽压曲线。 红线:溶液的蒸汽压曲线。
四、稀溶液的凝固点降低
Tf kfbB
V 0.10L
生理盐水的浓度为:
c(NaCl) (NaCl)
M(NaCl)
9.0gL1 58.5gmol1
0.15molL1
【例5】将0.27gKCl晶体溶于100g水中,计算溶 液中KCl的质量摩尔浓度。