第二章溶液和膠體第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.1

分散系統

一種物質（或幾種物質）分散在另一種物質之中所組成的系統統稱為分散系統?？煞譃槿?分子或離子分散系統分散離子的半徑小于1nm（也稱真溶液）粗分散系統分散離子的半徑大于1μm(是多相系統）膠體分散系統分散離子的半徑在1~100nm之間，大小在真溶液和混濁液之間。例：H2SiO3、As2S3、Fe(OH)3、AgI等第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三分散狀態粒徑/nm例如特征相系粗>100泥水、牛奶不透明、不穩定不穿過濾紙多膠體1-100溶膠、水玻璃(納米材料)微渾濁半透明或不渾濁透明,有Tyndal(丁鐸爾)現象多溶液0.10~1硫酸、鹽水不沉降、穩定,穿過濾紙單物質的分散狀態與溶液第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.2溶液2.2.1溶液的定義與分類2.2.2溶液濃度的表示方法2.2.3溶解度2.2.4難揮發非電解質稀溶液的依數性第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三溶液的分類溶劑和溶質溶液的定義2.2.1溶液的定義與分類第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三溶液的定義

溶液是兩種或兩種以上的物質所形成的混合物，這些物質在分子層次上是均勻的，即分散程度達到分子水平。第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三氣態溶液液態溶液固態溶液溶液的分類按聚集狀態來分:第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三溶劑與溶質溶質和溶劑是相對的：溶質：溶劑：氣、固體液少量液體大量液體其它溶液水（水溶液）其它物質酒精、液氨汽油（非水溶液）物質在溶解過程中伴隨著能量的變化和體積的變化。第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.2.2溶液濃度的表示方法物質的量濃度CB質量摩爾濃度bB摩爾分數xB摩爾比rB質量濃度ρB第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三1.溶質B的濃度或溶質B的物質的量濃度CBdefCBCB定義為溶質B的物質的量除以混合物的體積如：0.1molL-1第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.溶質B的質量摩爾濃度bB(mB)defbBbB定義為溶質B的物質的量除以溶劑的質量如：0.1molkg-1第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三3.溶質B的摩爾分數xB(yB)defxBxB定義為溶質B的物質的量除以混合物物質的量。第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三4.溶質B的摩爾比rBdefrBrB定義為溶質B的物質的量與溶劑的物質的量之比。第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三def5.溶質B的質量濃度定義為溶質B的質量除以混合物的體積。如：0.1kg·m-3、0.01kg·L-1第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.2.3

溶解度概念：在一定溫度和壓力下，一定量飽和溶液中溶質的含量。（在指定溫度壓力下，一種物質在定量溶劑中可以溶解的最大量）當在一種液體溶劑中加入過量的溶質（超過溶解度的量）時，純溶質和已溶解溶質間會建立起溶解平衡。溶質（純）溶質（已溶）達到平衡時，純溶質溶入溶液的速率和已溶溶質從溶液析出的速率相等，此時，溶液的濃度便保持恒定。該溶液稱為飽和溶液，其濃度即為溶解度。溶質可以根據他們水溶液的導電性分為電解質溶液和非電解質溶液。第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三氣體在液體中的溶解亨利定律：（氣體與液體不發生化學反應）S氣體＝kp氣體S氣體——在特定溫度下，氣體在某溶劑中的溶解度k——比例常數p氣體——在溶液上面的氣體分壓注意：氣體在液體中的溶解是放熱過程。溫度溶解度第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三固體和液體在液體中的溶解固體在水中的溶解多是吸熱過程。溫度溶解度

重結晶溫度和壓力對液體溶質的影響較小。相似相溶原理第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.2.4難揮發非電解質稀溶液的依數性稀溶液的依數性蒸汽壓下降沸點上升凝固點降低滲透壓溶液的某些性質僅取決于所含溶質的濃度，而與溶質本身的性質無關第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三鐘罩蒸汽壓下降純水糖水如果同時把純水和糖水放入鐘罩內,則:糖水V增大,純水V減小。第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三蒸汽壓下降分析原因：難揮發的糖分子占據溶液的部分表面，減少了單位時間內從溶液中逸出的溶劑分子數目。（前者總是低于后者）蒸發凝聚剛飽和過飽和第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三蒸汽壓下降純溶劑的蒸氣壓與溶液蒸氣壓的差叫溶液蒸氣壓下降。拉烏爾定律：此式表示：在一定溫度下，難揮發的非電解質的稀溶液的蒸氣壓下降值與溶液中溶質的摩爾分數成正比。第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三拉烏爾定律的幾種表現方式：

p溶液＝p溶劑x溶劑第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三例298K時，PH2O=3167.73Pa,在100g水中溶解3.3g尿素，求P溶液=？（尿素CO（NH2）2的分子量為60）解：利用此關系式也可求溶質或溶劑的分子量。第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三沸點升高溶液的蒸氣壓等于外界壓力時的溫度稱為該溶液的沸點。固態純溶劑純溶劑溶液稀溶液的凝固點下降和沸點升高的示意圖bB為溶質的質量摩爾濃度第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三例64.8g的蔗糖(C12H22O11,M=342)溶于1000g水中,求該溶液的沸點Tb。[Tb（H2O）=373.0K(100℃)]解：經查表得Kb=0.52(Kb是與溶劑有關的值）用此關系式也可以求MB的分子量。第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三凝固點降低溶液的凝固點是指固態純溶劑和液態溶液平衡時的溫度。固態純溶劑純溶劑溶液稀溶液的凝固點下降和沸點升高的示意圖Kf為溶劑的凝固點降低常數bB為溶質的質量摩爾濃度第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三例將2.76g甘油溶于200g水中，計算溶液的凝固點約為多少？查Kf（水）=1.86(甘油分子量為92，水的凝固點為273.00K)解：答：該溶液的凝固點為272.721K。第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三例

將8.40g的二苯甲酮溶于16.2g醋酸中，其凝固點為278.5K,求二苯甲酮的分子量M。Tf醋酸=289.6K,查表Kf(醋酸）=3.90解：應用：作冷卻劑、求分子量。第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三滲透壓滲透壓示意圖滲透壓——阻止滲透作用所施加與溶液的最小外壓。第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三滲透壓對非電解質的稀溶液來說，滲透壓的大小可表示為：在稀的水溶液時：CM≈bB故在一定溫度下，稀溶液的滲透壓可看作近似地與溶液的質量摩爾濃度bB成正比。第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三例2：例1：見教材27頁中例2－4第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.3.1溶膠的制備2.3.2膠體的性質2.3.3溶膠的穩定性和聚沉現象2.3膠體分散系統第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.3.1溶膠的制備方法1.分散法研磨法超聲波法膠溶法電弧法2.凝聚法物理凝聚法化學凝聚法第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.3.2膠體的性質溶膠的動力性質——布朗運動

溶液的光學性質——丁鐸爾效應

溶膠的電學性質——電泳第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三布朗運動在超顯微鏡下，可以看到膠體微粒處于不停頓的無規則運動狀態，這種運動稱為溶膠粒子的布朗運動。

原因：由于周圍分散劑的分子不均勻的撞擊膠體離子，使其不斷改變方向、改變速度作無規則運動。第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三丁鐸爾效應第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三電泳、電滲1.電泳：在溶膠中插入兩個電極，通入直流電，可以看到膠粒發生定向運動—向陰極或陽極移動。這種膠體離子在外電場作用下發生定向移動的現象叫做電泳。第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.電滲：溶膠在電場作用下，使固體膠粒不動而使液體介質在電場中發生定向移動現象。第40頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.3.3溶膠的穩定性和聚沉現象溶膠的穩定性

溶膠的聚沉

第41頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三溶膠的穩定性動力穩定性指在重力場作用下，分散質粒子是否易從分散劑中沉降而分離出來的性質。懸濁液、乳濁液都是動力不穩定體系。分子分散系則具有動力穩定性。膠體可保持數日、數年甚至更長時間不沉降。（布朗運動使小離子聚成大的粒子而沉降）第42頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三溶膠的聚沉聚沉：使膠粒聚集成較大的顆粒而沉降的過程稱聚沉。聚沉值：使一定量的膠體溶液在一定時間開始聚沉所需電解質的最低濃度（毫摩·升-1）稱為聚