第一章物质聚集状态、分散体系与界面化学

1第一章物质聚集状态、

分散系与界面化学2第一章物质聚集状态、

分散系与界面化学§1-1物质聚集状态§

1-2分散系§

1-3溶液的浓度§1-4稀溶液的依数性§1-5胶体溶液§1-6粗分散系与界面化学简介3§1-1物质聚集状态一、气体二、液体三、固体4一、气体1．理想气体状态方程气体的基本特征：扩散性和可压缩性忽略气体分子本身占有的空间和分子间作用力，该气体就是理想气体实际气体在低压高温条件下，才能被近似地看成理想气体5理想气体状态方程为

pV=nRT

(1-1)式中R

为摩尔气体常数，

R=8.314Pa·m3·K-1·mol-1。由于1J=1Pa·m3，所以R=8.314J·K-1·mol-1。62．道尔顿分压定律对两种或两种以上互不发生化学反应的理想气体的混合物，其状态方程是pV=n1RT+n2RT+…+niRT=n总RT

(1-2)7混合气体中任意理想气体B在同一温度下占有混合气体体积时所呈现的压力称为气体B的分压力pB

气体B分压力pB：

pB=xBpxB-组分气体B的摩尔分数83．阿玛格分体积定律混合气体中任意理想气体B在具有与混合气体相同的温度和压力时所占有的体积称为气体B的分体积VB。类似分压定律的推导，混合气体中气体B的分体积VB为VB=xBV94．相对湿度相对湿度H：

H=pw/p*w

通常H以百分数表示。式中pw代表大气中实测的水蒸气压，p*w代表该温度条件下的饱和水蒸气压。10

二、

液体液体的特征液体的蒸发(1)蒸发过程(2)饱和蒸气压(3)蒸发热液体的沸点11

三、固体晶体与非晶体(1)概念(2)晶体与非晶体的不同点a可压性和扩散性均不同

b晶体有固定的外形，非晶体没有

c晶体有固定的熔点，非晶体没有

d晶体有各向异性，非晶体则是各向同性的12晶体的外形七大晶系13晶体的内部结构(1)十四种晶格三斜P单斜P单斜C正交P正交C正交I正交F14四方P四方F三方P六方P立方P立方F立方I15(2)晶胞

NaCl的晶胞CsCl的晶胞ZnS的晶胞晶胞是晶体的代表，是晶体中的最小单位。晶胞并置起来，则得到晶体。晶胞的代表性体现在以下两个方面：一是代表晶体的化学组成；二是代表晶体的对称性，即与晶体具有相同的对称元素——对称轴、对称面和对称中心。晶胞是具有上述代表性的体积最小、直角最多的平行六面体。16§1-2分散系一、分散系的概念二、分散系的分类三、分散度与比表面积

17一、分散系的概念分散系：一种或几种物质分散在另一种物质里所形成的系统称为分散系统，简称分散系。如泥浆、云雾、牛奶等分散系。分散质：被分散的物质叫做分散质(或分散相)；分散剂：而容纳分散质的物质称为分散剂(或分散介质)。18二、分散系的分类若按分散质粒子直径大小进行分类，则可以将分散系分为三类，见教材P1表1－1。按分散质和分散剂的聚集状态可把分散系分为九类，见教材P2表1－2。191分子与离子分散系中，分散质粒子直径<1nm，它们是一般的分子或离子，与分散剂的亲和力极强，均匀、无界面，是高度分散、高度稳定的单相系统。这种分散系即通常所说的溶液，如蔗糖溶液、食盐溶液。202胶体分散系中，分散质粒子直径为1～100nm，它包括溶胶和高分子化合物溶液两种类型。一类是溶胶，如氢氧化铁溶胶、硫化砷溶胶、碘化银溶胶、金溶胶等。另一类是高分子化合物溶液，如淀粉溶液、纤维素溶液、蛋白质溶液等。213粗分散系中，分散质粒子直径>100nm，用普通显微镜甚至肉眼也能分辨出，是一个多相系统。按分散质的聚集状态不同，粗分散系又可分为两类：一类是液体分散质分散在液体分散剂中，称为乳浊液，如牛奶。另一类是固体分散质分散在液体分散剂中，称为悬浊液，如泥浆。故粗分散系是极不稳定的多相系统。

22分散系中分散质粒径不同，分散度就不同，性质也不同。分散度用比表面积衡量：

S0=S/V比表面积S0增加，系统分散度增加。比表面积增大,系统分散度增加；分散质粒度减少，系统分散度增大。例如1cm1cm1cm方块切成0.1cm0.1cm0.1cm方块，比表面积从61cm2增为610cm2。三、分散度与比表面积23§1-3溶液的浓度一、物质的量二、物质的量浓度三、质量摩尔浓度四、摩尔分数五、质量分数六、质量浓度24溶液：一种或几种物质(溶质)以分子或离子状态均匀分散在另一种物质(溶剂)里所形成的分散系。又称真溶液或分子溶液。溶液不限于液体，也有气溶体或固溶体。本课程非特别注明皆为水溶液。溶液的特征：均匀单相，高稳定性，含两种或以上物质。溶液的浓度：是指一定量溶液或溶剂中所含溶质的量。浓度的表示方法多种多样,下面介绍几种常用的浓度表示方法。25一、物质的量物质的量是国际单位制(SI)规定的七个基本单位之一的基本量的名称，用来表示系统中所含基本单元的量，用符号“n”表示，其单位为摩尔(简称摩)，符号mol。1mol任何物质，均含有NA个基本单元。在使用物质的量时，基本单元应予指明，它可以是分子、原子、离子、电子及其他粒子，也可以是这些粒子的特定组合。基本单元要求用加圆括号的化学式(或其组合)表示，不宜用中文名称。261mol物质的质量称为该物质的“摩尔质量”，符号为M，单位为kg·mol-1，常用单位为g·mol-1。任何分子、原子或离子的摩尔质量，当单位为g·mol-1时，数值上等于其相对原子质量、相对分子质量或离子式量。27Ar：某原子的相对原子质量mB：B的质量Mr：某分子的相对分子质量分子：MB数值上等于Mr原子：MB数值上等于

ArMB===mB/nBdefMB：B的摩尔质量28二、物质的量浓度指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量，以符号cB表示，SI单位为摩尔每立方米(mol·m-3)，法定单位：摩尔每升(mol·L-1)。29物质的量浓度符号：cB单位：mol·L-1定义：cB===nB/V(mmol·L-1或μmol·L-1)def30三、质量摩尔浓度1000g溶剂中所含溶质B的物质的量，称为溶质B的质量摩尔浓度，用符号bB表示，单位为mol·kg-1。符号：bB

单位：mol·kg-131bB===nB

mAnB:溶质的物质的量(mol)mA:溶剂的质量(g或者kg)def定义:32例：10g·L-1蔗糖(C12H22O11)溶液的密度为1g·mL-1(蔗糖Mr=342)，计算其质量摩尔浓度bB。解：10g·L-1=10g溶质1000mL溶液nB=10g/Mr=(10/342)molmA=1000×1－10bB=nB/mA=1000g·kg-1×(10/342)mol/(1000×1-10)g=0.030mol·kg-1()g33四、摩尔分数一物系中，某物质i的物质的量ni占整个物系的物质的量n的分数称为该物质i的摩尔分数，符号为xi，其量纲为一，表达式为xi===ni/n总def34①一种溶质的溶液xB=nBnBnA

+xA=nAnBnA

+xA+xB

=

1②两种以上溶质的溶液xB=nBnB+nA+xA+xB1nC+…≠∑xi＝135五、质量分数质量分数：混合系统中，某组分B的质量(mB)与混合物总质量(m)之比，称为组分B的质量分数，用符号wB表示，其量纲为一。

wB=mB

/m总体积分数：混合系统中，某组分B的体积(VB)与混合物总体积(V)之比，称为组分B的体积分数，用符号B表示，其量纲为一。

B

=

VB/V总36

六、质量浓度质量浓度：ρ===mB/V单位：g·L-1或mg·L-1def

ρ不是密度？七、其它：滴定度T(后讲)。每升溶液中所含溶质B的质量，用符号ρ表示，单位为g·L-1,计算公式为37溶液总结：(一)物质的量n、摩尔mol、摩尔质量MB含义及关系：

nB=m/MB

单位：mol

注意：1.n、M均应指明基本单元，否则，相同质量的同物质，基本单元不同时，n、MB的数值是不同的。2.n、MB的基本单元要统一。3.相同质量的同一物质，基本单元不同时，有如下关系：

n(KMnO4)=n(KMnO4)=2n(2KMnO4)

M(KMnO4)=5M(KMnO4)=M(2KMnO4)38例1：已知M(KMnO4)=158g·mol-1。现有158gKMnO4，若基本单元各为KMnO4、KMnO4、2KMnO4，求相应物质的量？解：n(KMnO4)=m/M(KMnO4)=158g/(158g·mol-1)=1mol

n(KMnO4)=m/M(KMnO4)

=158g/158g·mol-15=5mol即：

n(KMnO4)=1mol

n(2KMnO4)=m/M(2KMnO4)

=158g/158g·mol-12=0.5mol即：2n(2KMnO4)=1mol

所以n(KMnO4)=n(KMnO4)=2n(2KMnO4)

(此例说明了以上注意点。基本单元不同，n值不同，但均是描述158gKMnO4，均是正确的。何时用KMnO4？应根据计算需要而定。)39(二)五种浓度表示方法及相互关系：

名称定义公式单位1物质的量浓度cB

溶质nB/溶液V

cB=nB/V=mB/(MB·V)mol·L-12质量摩尔浓度bB

溶质nB/溶剂mA

bB=nB/mA=mB/(MB·mA)mol·kg-1

3摩尔分数xB

溶质nB/溶液ni

总和xB=nB/(nA+nB)14质量分数ωB

溶质mB/溶液m

wB=mB/m15质量浓度ρB

溶质mB/溶液V

ρB=mB/Vkg·L-1

注：bB

、xB

、wB与T无关；xA+xB=1关系：1.cB=nB/V=mB/(MBm)=wB

/MB。

2.

c(A)=c(A)=2c(2A)；b(A)=b(A)=2c(2A)。

3.

较稀水溶液：因Vm

、1,所以cB

bB

40例2求质量分数为10%的NaCl水溶液中溶质和溶剂的摩尔分数？若该溶液密度

=1.01g·mL-1,求c(NaCl)、c(NaCl)、及b(NaCl)。解：已知：wB=10%，=1.01g·mL-1=1.01kg·L-1，则

100g该溶液:mA=m

(H2O)=90g,mB=m(NaCl)=10g

M

(H2O)=18.0g·mol-1,M(NaCl)=58.5g·mol-1所以n(NaCl)=m(NaCl)/M(NaCl)=10g/(58.5g·mol-1)=0.17mol

n(H2O)=m

(H2O)/M

(H2O)=90g/(18.0g·mol-1)=5.0mol

x(NaCl)=n(NaCl)/[n(NaCl)+n(H2O)]=0.17mol/(5.0+0.17)mol=0.03

x(H2O)=n(H2O)/[n(NaCl)+n(H2O)]=5.0mol/(5.0+0.17)mol=0.97

c(NaCl)=w(NaCl)·/M(NaCl)=0.101.01kg·L-1/(58.510-3kg·mol-1)

=1.73mol·L-1

c(NaCl)=2c(NaCl)=21.73mol·L-1=3.46mol·L-1

b(NaCl)=n(NaCl)/m(H2O)=0.17mol/(9010-3kg)=1.89mol·kg-141§1-4稀溶液的依数性一、水的相图二、稀溶液的依数性三、强电解质理论42溶液的性质

与溶质的本质有关的性质第一类第二类与溶质的本质无关、只与溶液中单位体积的粒子数目有关的性质(亦称稀溶液的依数性)溶液的蒸气压下降溶液的沸点升高3.溶液的凝固点降低4.溶液的渗透压溶液的颜色、体积、导电性、溶解度等§1-4稀溶液的依数性

(本章重点，解释与计算)第一类43稀溶液的依数性和溶剂的相平衡有关，因此先介绍溶剂水的相平衡及其相图。图1-1水的相图（坐标未按比例）三相点：tO=0.0098℃，pO=6.11×102Pa

沸点：tb=100℃，pb=1.01×105Pa临界点：tc=374℃，pc=2.21×107Pa44一、水的相图被人为划为研究对象的物质叫系统。系统中物理性质和化学性质完全相同且组成均匀的部分称为相。如单相系统或多相系统。无论是纯气体还是混合气体，总是单相的。若只有一种液体，则是单相系统。若有两种液体，则是单相系统或两相系统。不同固体的混合物，是多相系统。相和态不同相和组分也不是一个概念45相之间的转化称为相变，相变达到平衡状态时称为相平衡。平衡关系，以压力为纵坐标，温度为横坐标，表达系统状态及温度和压力间关系的图称为相图或状态图。46水、冰的蒸气压与温度的关系示意图AO101.3Tb*Tf*p/(kPa)Tf*=0℃(273K)Tb*=100℃(373K)T水的沸点水的凝固点水的蒸气压冰的蒸气压B凝固点47三条曲线的交点称三相点。三相点是纯水在其饱和蒸气压下的凝固点。三相点蒸气压为0.611kPa，温度为0.00981℃，改变任一条件则三相平衡遭破坏。凝固点是在101.325kPa下被空气饱和的水和冰的平衡温度，凝固点的温度为0℃。纯水三相点温度和压力由我国物理化学家黄子卿教授首先精确测定。48二、稀溶液的依数性1.蒸气压气态固态液态蒸发凝冷凝固熔化凝华升华(一)溶液的蒸气压下降491.蒸气压·....................(饱和蒸气压)一定温度T下蒸发速度=冷凝速度蒸气饱和溶液的蒸气压下降50蒸气压:与液相处于平衡时的蒸气所具有的压力称为该温度下的饱和蒸气压·......................·......................沸点:液体蒸气压与大气压相等时的温度大气压蒸气压溶液的蒸气压下降51与相等时的温度固体的蒸气压液体的蒸气压凝固点:溶液的蒸气压下降52纯水和冰的饱和蒸气压

温度水冰150℃476.0kPa100℃101.3kPa10℃1.23kPa20℃2.33kPa0℃0.611kPa

0.611kPa-10℃0.26kPa-20℃0.10kPa沸点凝固点溶液的蒸气压下降53(1)纯水的蒸气压p*OA线：水的蒸气压OB线：冰的蒸气压水的沸点(A点)：蒸气压为101.3kPa下,373K水的凝固点(O点)：蒸气压为0.611kPa下,273K纯水的蒸气压溶液的蒸气压下降54(2)溶液的蒸气压溶液的蒸气压:p②溶液的蒸气压＜水的蒸气压:p＜p*①难挥发溶质的溶液③溶液的蒸气压下降值：Δp=p*

-p

Why？溶液的蒸气压下降55水和溶液的蒸气平衡原理纯溶剂气液平衡溶剂分子溶液的蒸气压下降56水和溶液的蒸气平衡原理纯溶剂气液平衡溶液气液平衡溶剂分子难挥发溶质粒子溶液的蒸气压下降57水、冰和溶液的蒸气压与温度的关系示意图AO101.3p/kPaTB溶液蒸气压A'O

'O'

A'：溶液的蒸气压曲线O'

B：溶液的凝固点曲线溶液的蒸气压下降582.拉乌尔定律

在一定温度下，稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶液中溶剂的摩尔分数p=p*·xA溶液的蒸气压下降59xA(溶剂的摩尔分数)=1－xBp=p*·xAp=p*(1－xB

)Δp=p*·xBp0

－

p=p*·xB60Δp=p*·xBxB≈bB·MAΔp=p*·Δp=K·bBMA

·bB61在一定温度下，稀溶液的蒸气压下降(Δp)与溶质的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的种类和本性无关

Δp=K·b溶液的蒸气压下降拉乌尔定律62(二)溶液沸点升高和凝固点降低AO101.3p/kPaTBA'O'水的蒸气压溶液的蒸气压63AA'

O'O101.3TbTb*p/kPaTb*=100℃(373K)TBΔTb=Tb－Tb*溶液的沸点溶液的沸点升高1.溶液的沸点升高64ΔTb=Kb·bB1.溶液的沸点升高65几种溶剂的沸点及质量摩尔沸点升高常数Kb

溶剂Tb/℃Kb/(K·kg·mol-1)乙酸苯四氯化碳乙醚乙醇

水118.180.276.734.778.4100.03.072.535.032.021.220.512溶液的沸点升高和凝固点降低662.溶液的凝固点降低AA'

O'O101.3Tf*Tfp/kPaT/KBTf﹤Tf*

溶液的凝固点降低67ΔTf=Tf*

－TfΔTf=Kf·bB68几种溶剂的凝固点及质量摩尔凝固点降低常数Kf溶剂Tf/℃Kf/(K·kg·mol-1)乙酸苯四氯化碳乙醚萘水175.5-22.9-116.280.50.03.95.12321.86.81.8669例：10g·L-1蔗糖(C12H22O11)溶液的密度为1g·mL-1(蔗糖Mr=342)，计算该溶液的沸点和凝固点。解：bB=0.030mol·kg-1根据：ΔTb=Kb·bBKb=0.512℃·kg·mol-1ΔTb==0.015℃Tb=ΔTb+Tb*=(0.015+100)℃=100.015℃或=(0.015+373)K=373.015×0.030mol·kg-10.512℃·kg·mol-1

见幻灯片31溶液的沸点升高和凝固点降低70bB=0.030mol·kg-1根据：ΔTf=Kf·bBKf=1.86℃·kg·mol-1ΔTf==0.056℃Tf=Tf*-ΔTf=(0.0-0.056)℃=-0.056℃或=(273-0.056)K=272.944K1.86℃·kg·mol-1×0.030mol·kg-1溶液的沸点升高和凝固点降低711.渗透现象和渗透压(1)渗透现象水或低浓度溶液高浓度溶液半透膜渗透条件：①具有半透膜②半透膜两边溶液有浓度差(三)溶液的渗透压721.渗透现象和渗透压(1)渗透现象水或低浓度溶液高浓度溶液半透膜现象：水(或溶剂)分子通过半透膜向高浓度溶液渗透渗透方向73一般解释：低浓度溶液的蒸气压比高浓度溶液的高p低浓度＞p高浓度+p大气p大气+大气压溶液的蒸气压水的蒸气压溶液的渗透压74纯水砝码活塞渗透压(П):半透膜两边，纯水与溶液产生渗透平衡时，在溶液上所需要增加的压力，称为该溶液的渗透压

(2)渗透压75渗透压(П)=？762.溶液的渗透压与浓度及温度的关系van，tHoff定律：П=cBRT理想气体方程p=nRT/V稀水溶液：cB(mol·L-1)≈bB(mol·kg-1)П=bBRT溶液的渗透压77П=bBRTR=8.314J·K-1·mo1-lbB:mol·kg-1(或mol·L-1)T:KП:kPa稀溶液的渗透压与溶液的浓度和温度成正比,而与溶质的种类和本性无关单位：溶液的渗透压78例：37℃时，0.1mol·L-1蔗糖的渗透压是多少?解:П=cBRT

×8.314kPa·L·K-1·mol-1=257.7kPa=2.54atm=25

米水柱П=0.1mol·L-1×(273+37)K溶液的渗透压力79小结:稀溶液的通性：(稀溶液的依数性)溶液的蒸气压下降溶液的沸点升高溶液的凝固点降低溶液的渗透压Δp=

K

·bBП=bBRTΔTf=Kf·bBΔTb=Kb·bB80在一定温度下，只与溶液的组成有关而与溶质本性无关的性质，称为稀溶液的依数性溶液的组成bBП=bBRTΔTf=Kf·bBΔTb=Kb·bBΔp=

K

·bB公式适用范围：难挥发非电解质的稀溶液81例：将0.20g葡萄糖溶于10.0g水中,测得此溶液的凝固点为－0.207℃，求葡萄糖的相对分子质量(水的Kf=1.86K·kg·mol-1)解:ΔTf=Kf·bBbB=mB/MBmAnB/mA=MB=Kf·mBΔTf·mA=ΔTf/Kf=bB溶液的依数性82例：将0.20g葡萄糖溶于10.0g水中,测得此溶液的凝固点为－0.207℃，求葡萄糖的相对分子质量(水的Kf=1.86K·kg·mol-1)MB=Kf·mBΔTf·mAMB=1.86K·kg·mol-1×0.20g

0.207K×10.0g×1000g·kg-1解:溶液的依数性83例:将1.00g血红素配成100mL溶液,在20℃时测得溶液的渗透压为0.366kPa,求血红素的相对分子质量。解:П

=cRTc=nB/V=mB/MBVMB=＝mB·RTV·ПП/RT=c溶液的依数性84MB=mB·RTV·П=1.00g×8.314kPa·L·K-1·mol-1×293K(100×10-3)L

×0.366kPa=6.66

×104g·mol-1解：例:将1.00g血红素配成100mL溶液,在20℃时测得溶液的渗透压为0.366kPa,求血红素的相对分子质量。溶液的依数性85注意例:①bB—溶液中粒子的总浓度bB=

icB非电解质：i=1电解质：i＞1i

称为校正因子强电解质：溶液的依数性86NaCl→Na++Cl-i=2MgCl2→Mg2++2Cl-i=3Na2CO3→2Na++CO32-i=3电解质溶液：П

=

icB

·

RTΔTf=icB

·

KfΔTb=i

cB

·

Kbc(NaCl)=1

mol·L-1b=2

mol·L-1溶液的依数性87例：临床上常用的生理盐水是9.0g·L-1的NaCl溶液,求此溶液在37℃时的渗透压(不考虑离子强度)解:根据:П

=i

cB·

RTNaClc=(9.0/58.5)mol·L-1П

=

i

cB·

RT==7.9

×

102kPa2×(9.0/58.5)mol·L-1×8.314kPa·L·K-1·mol-1×310Ki=2溶液的依数性88②多种粒子在同一溶液中：b=nB+nC+nD+…mA例：测得泪水(或血清)中ΔTf=0.56℃,求其bB解:bB=ΔTfKf=0.56℃1.86℃·kg·mol-1bB为各种生物物质粒子浓度的总和=0.30(mol·kg-1)溶液的渗透压89Cu2+Cl-Na+SO42-凝固点与Na+、Cu2+、SO42-

、Cl-的浓度的总和bB

=nNa++nCu2++nCl-+nso42-mA成正比等。溶液颜色的深浅只与Cu2+的浓度大小变化有关例如:溶液颜色不具依数性,溶液凝固点具依数性溶液的渗透压903.渗透压在医学上的意义(1)渗透浓度：体液中能产生渗透效应的各种渗透活性物质(分子或离子)的物质的量浓度的总和mol·L-1mmol·L-1符号cOS单位:溶液的渗透压91例:求50.0g·L-1葡萄糖(M=180g·mol-1)的渗透浓度渗透浓度cOS

=0.278mol·L-1c=50.0g·L-1/(180g·mol-1)=278mmol·L-1=0.278mol·L-1溶液的渗透压92渗透浓度=0.154Os·mol·L-1

=154mOsmol·L-1例:求9.0g·L-1NaCl(M=58.5g·mol-1)的渗透浓度c=9.0g·L-1/(58.5g·mol-1)=0.154mol·L-1渗透浓度cOS=ic=2×0.154mol·L-1=0.308

mol·L-1=308mmol·L-1溶液的渗透压93例:求含0.1mol·L-1NaCl和0.1mol·L-1MgCl2的溶液的渗透浓度c=(0.1+0.1+0.1+0.2)mol·L-1Na+Cl-Mg2+Cl-=0.5mol·L-1cOS=0.5mol·L-1=500mmol·L-1溶液的渗透压94(2)等渗、高渗和低渗溶液比(与)体液渗透压的溶液高低正常人血浆为:303.7mmol·L-1等渗溶液:280~320mmol·L-1高渗溶液:大于320mmol·L-1低渗溶液:小于280mmol·L-1

相等等渗溶液高渗溶液低渗溶液溶液的渗透压95临床上应用的等渗溶液：9.0g·L-1NaCl溶液(308mmol·L-1)50.0g·L-1葡萄糖溶液(278mmol·L-1)12.5g·L-1NaHCO3溶液(298mmol·L-1)18.7g·L-1乳酸钠溶液(333mmol·L-1)溶液的渗透压96红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图在生理盐水(9.0g·L-1NaCl)中在较稀盐水(5.0g·L-1NaCl)中在较浓盐水(15g·L-1NaCl)中溶液的渗透压97红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图在生理盐水(9.0g·L-1NaCl)中在较稀盐水(5.0g·L-1NaCl)中在较浓盐水(15g·L-1NaCl)中溶液的渗透压98红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图在生理盐水(9.0g·L-1NaCl)中在较稀盐水(5·0g·L-1NaCl)中在较浓盐水(15g·L-1NaCl)中溶液的渗透压99红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图溶血！栓塞！在生理盐水(9.0g·L-1NaCl)中在较稀盐水(5.0g·L-1NaCl)中在较浓盐水(15g·L-1NaCl)中溶液的渗透压100晶体渗透压(766kPa)(由晶体物质产生)(3)晶体渗透压和胶体渗透压生物体液的渗透压(769.9kPa)NaClKClHCO3-

HPO42-H2PO4-

葡萄糖氨基酸等(100mL血浆含0.75g)胶体渗透压(3.85kPa)(由胶体物质产生)蛋白质多糖脂质等高分子物质(100mL血浆含7g)溶液的渗透压101血浆组织间液水和晶体小分子物质胶体物质自由通过维持血容量对水分子的进出起缓冲作用溶液的渗透压102水分子蛋白质等高分子和K+、Na+等小分子溶液的渗透压103(四)应用（1）测定溶质的摩尔质量——尤其是大分子（2）静脉注射液必须与血液等渗（3）淡水鱼不能在海水中养殖，同理咸水鱼也不能在淡水中养殖（4）盐碱地不利于植物生长（5）给农作物施肥后，立即浇水——防止烧死植物（6）利用反渗透技术进行海水淡化（7）利用反渗透技术浓缩一些特殊物质104三、强电解质理论难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高和渗透压，都与溶液所含溶质的种类无关，而与浓度有关，总称稀溶液的依数性，也叫稀溶液的通性。对于浓溶液、电解质溶液而言也有蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高以及渗透压，但是各项依数性数值比根据拉乌尔定律计算的数值要大得多，这种现象称为电解质溶液的反常现象。105电解质溶液的依数性极大偏离拉乌尔定律

106由表1可见，同浓度的电解质稀溶液凝固点降低ΔT‘f皆比非电解质稀溶液的凝固点降低ΔTf数值要大，两者之比用

i表示；同时，蒸气压下降Δp’、沸点升高ΔT‘b、渗透压Π’等均比同浓度的非电解质稀溶液的相应数值要大，且存在相同的i，称范特霍夫校正系数。在运用电解质稀溶液的依数性时，必须乘以范特霍夫系数i校正，才符合实验结果。107100多年前，瑞典化学家阿仑尼乌斯(Arrhenius)正是从电解质溶液对依数性的偏差及溶液的导电性实验事实出发提出了他的电离理论，他认为：电解质溶于水，其质点数因解离而增加，所以，ΔTf等依数性数值会增大。若强电解质在水中是完全解离的，理论ΔT'f＝实测值。但事实似乎又显示出强电解质在溶液中并不是全部解离的。经计算得出94％的KCl解离成K+和Cl－，为什么小于100％呢？108在溶解于水中或熔融状态下能导电的化合物非导电的化合物非电解质电解质

强电解质溶液理论109电解质强电解质弱电解质在水中完全解离为离子的化合物在水中部分解离为离子的化合物NaClNaOHH2SO4HNO3…HAcH2CO3H3PO4H2C2O4…

强电解质溶液理论1101.电解质溶液的依数性П=bBRTΔTf=Kf·bBΔTb=Kb·bBΔp=

K

·bB公式适用范围：难挥发非电解质的稀溶液

电解质稀溶液的沸点、凝固点、渗透压的实验测定值偏离计算值

强电解质溶液理论111例：0.10mol·kg-1NaCl溶液,实验测得凝固点为–0.348℃,求NaCl的校正因子i=?解：ΔTf=i

b

B·Kfi=ΔTfbB·Kf0.348℃1.86℃·kg·mol-1×0.10mol·kg-1==1.87≠2实验值≠理论值即求:i

的实验值=?

强电解质溶液理论112例：0.10mol·kg-1NaCl溶液,实验测得凝固点为–0.348℃,求NaCl的校正因子i=?结论：NaCl在水中不完全解离？

强电解质溶液理论113例：0.10mol·L-1NaCl溶液,实验测得凝固点为–0.348℃,求NaCl的表观解离度。α=已解离的分子数原有分子总数根据公式推导：α=i-1α=1.87-1=0.87=87%

强电解质溶液理论114凝固点法测定电解质的解离度电解质cB/(mol·L-1)理论i

值实验i

值解离度

NaClKNO3MgCl2Ca(NO3)20.100.100.100.1022331.871.792.792.4887%79%89.5%74%

强电解质溶液理论115瑞典化学家S.A.Arrhenius以此认为：强电解质不完全解离X射线实验和强电解质溶液理论认为：强电解质完全解离

强电解质溶液理论1162.强电解溶液理论(1)离子相互作用理论

①强电解质在水溶液中100%解离

②离子间静电吸引和排斥,形成离子氛..

强电解质溶液理论117Na+Cl－

强电解质溶液理论118Na+Cl－i=2溶液极稀时，每一NaCl分子可产生两个质点

强电解质溶液理论119i=1Na+Cl－溶液极浓时，

强电解质溶液理论120Na+Cl－一定浓度时，

强电解质溶液理论121Na+Cl－一定浓度时，

强电解质溶液理论122Na+Cl－一定浓度时，离子氛每一NaCl分子产生1＜i＜2个质点

强电解质溶液理论123某离子B：aB=B·cB离子活度活度因子离子浓度(2)离子的活度和活度因子(A)活度和活度因子离子的有效浓度称为活度

强电解质溶液理论124关于活度因子

B②液无限稀时，B=1③中性分子，B

=1④溶液中H2O的(H2O)=1⑤液态和固态的B=1溶液中：0＜B

＜1①常情况下：

强电解质溶液理论125(B)平均活度和平均活度因子强电解质在溶液中是以正、负离子存在的-和+不能分别测定可惜！平均活度因子：±=√+·

-注意！±=+=-对于1—1型电解质：1—1价型：NaCl1—2价型：MgCl2

…

强电解质溶液理论126平均活度：a±=√

+c+·-c-=±c±怎样求±？

强电解质溶液理论注意：c(NaCl)→

c(Na+)+c(Cl－)=+a(Na+)+-a(Cl－)≈±a±+±a±=2±

a±127(C)离子强度离子强度是溶液中所有离子产生的电场强度的量度I=(½)(c1Z12+c2Z22+c3Z32+…)=(½)∑ciZi2

I===def12∑iciZi2

强电解质溶液理论128(D)计算±德拜-休克尔经验公式：lg±=-A︱Z+·Z-︱·√I适用于极稀溶液,对于1—1型电解质,bB≤0.020mol·kg-1-A︱Z+·Z-︱·√I适用于离子强度0.1~0.2溶液,对于1—1型电解质,0.02mol·kg-1

＜bB≤0.20mol·kg-1lg±=1+

√I

强电解质溶液理论129活度在实际应用中的注意事项①精确度高的计算，用活度而不用浓度

(考虑离子强度)(一般注明)②计算要求不高时，用浓度

(不考虑离子强度)

强电解质溶液理论130§1-5胶体溶液一、溶胶的性质二、胶团结构三、溶胶稳定性和聚沉四、胶体的制备131颗粒直径在1～100nm的分散质分散到分散介质中，构成的多相系统称为胶体。胶体应当讲是最早系统研究的纳米材料。由于其粒径很小，是具有高分散度的多相热力学不稳定体系。因而有不同特性，如吸附性质等，在食品生物医药等领域有广泛应用。132一、溶胶的性质溶胶特性与胶体粒径有关：

1．光学性质

将一束聚光光束照射到胶体时，在与光束垂直的方向上可以观察到一个发光的圆锥体，这种现象称为丁铎尔(Tyndall)现象(或效应)。1332．动力学性质在超显微镜下，可观察到胶粒的发光点在不断地做无规则的运动，这种现象称为布朗(Brown)运动。溶胶粒子重力沉降，使下部较浓上部较稀。布朗运动会使溶胶粒子由下部向上部扩散，一定程度上抵消胶粒重力沉降，使溶胶具有一定的稳定性，这种稳定性称为动力学稳定性。1343．电学性质⑴电泳

溶胶粒子在外电场作用下定向移动的现象称为电泳。通过电泳实验，可以判断溶胶粒子所带电荷的电性：红棕色的Fe(OH)3溶胶，是带正电的，称之为正溶胶；黄色的As2S3溶胶，带负电荷，为负溶胶。135⑵电渗

(与电泳现象相反)

溶胶粒子固定不动而分散介质在外电场作用下做定向移动的现象称为电渗。电渗实验通过测定分散介质所带电荷的电性判断溶胶粒子所带电荷的电性，因为溶胶粒子所带电荷的电性与分散介质所带电荷的电性是相反的。136(3)溶胶粒子带电的原因

溶胶的电泳和电渗现象统称为电动现象，表明溶胶粒子是带电的。带电的原因有：a吸附带电

b解离带电137二、胶团结构(常见的五种类型)

吸附带电型：

胶团结构

1.AgI(AgX)溶胶：(KI过量)[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]x-·xK+AgNO3+KIAgI+KNO3

KI过量——吸附I-——胶粒带负电荷2.AgI(AgX)溶胶：(AgNO3过量)[(AgI)m·n

Ag+·(n-x)NO3-]x+·xNO3-AgNO3过量——

吸附Ag+

——胶粒带正电荷3.Fe(OH)3溶胶：{[Fe(OH)3]m

·n

FeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-FeCl3+2H2OFe(OH)2Cl+2HCl

Fe(OH)2Cl+H2OFe(OH)3+HCl

脱水：FeO++2H2O+Cl-

吸附氧铁离子FeO+—胶粒带正电荷

1384.As2S3溶胶：

2H3AsO3+3H2SAs2S3+6H2O