溶液和胶体溶液无机学习教案.pptx
《溶液和胶体溶液无机学习教案.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《溶液和胶体溶液无机学习教案.pptx(68页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、会计学1溶液和胶体溶液无机溶液和胶体溶液无机第一页,编辑于星期二:二点 五十三分。第一节第一节 溶液组成量度的表示方法溶液组成量度的表示方法溶液溶液:定义定义是一种物质以分子、原子或离子状态分散在另一是一种物质以分子、原子或离子状态分散在另一种物质中所形成的均匀而稳定的体系。种物质中所形成的均匀而稳定的体系。固体溶液(如合金)固体溶液(如合金)气体溶液(如空气)气体溶液(如空气)液体溶液液体溶液通常不指明溶剂的溶液即是水溶液通常不指明溶剂的溶液即是水溶液第1页/共68页第二页,编辑于星期二:二点 五十三分。第一节第一节 溶液组成标度的表示方法溶液组成标度的表示方法一、物质的量和物质的量浓度一、
2、物质的量和物质的量浓度(一一)物质的量(物质的量(amount of substance,nB)单位:摩尔单位:摩尔(mole),符号为,符号为mol、mmol或或mol(二)物质的量浓度(二)物质的量浓度 (amount of substance concentration,cB)单位:摩尔每升(单位:摩尔每升(molL-1)、毫摩尔每升()、毫摩尔每升(mmolL-1)和微)和微 摩尔每升(摩尔每升(molL-1)等。)等。第2页/共68页第三页,编辑于星期二:二点 五十三分。【例例1-2】正常人血浆中每正常人血浆中每100ml 含葡萄糖含葡萄糖100mg、HCO3-164.7mg、Ca2
3、+10 mg,它们的物质的量浓度(单位它们的物质的量浓度(单位mmolL-1)各为多少?)各为多少?解 c(C6H12O6)=5.6(mmolL-1)c(HCO3-)=27.0(mmolL-1)c(Ca2+)=2.5(mmolL-1)第3页/共68页第四页,编辑于星期二:二点 五十三分。(三)质量浓度(三)质量浓度(mass concentration,B).定义:溶质定义:溶质B的质量的质量(mB)除以溶液的体积除以溶液的体积(V)2.单位:单位:gL-1或或mgL-1注意注意:世界卫生组织提议,凡是摩尔质量已知的物质,在人体内的含量统一用物质的量浓度表示:世界卫生组织提议,凡是摩尔质量已知
4、的物质,在人体内的含量统一用物质的量浓度表示;对于摩尔质量未知的物质,在人体内的含量则可用质量浓度表示。;对于摩尔质量未知的物质,在人体内的含量则可用质量浓度表示。质量浓度多用于溶质为固体的溶液,如生理盐水为质量浓度多用于溶质为固体的溶液,如生理盐水为9 gL-1的的NaCl溶液。溶液。第4页/共68页第五页,编辑于星期二:二点 五十三分。二、质量摩尔浓度和摩尔分数二、质量摩尔浓度和摩尔分数(一)摩尔分数(一)摩尔分数(mole fraction xB)定义:物质定义:物质B的物质的量的物质的量(nB)除以混合物的物质的量除以混合物的物质的量(in I)若溶液由溶质若溶液由溶质B和溶剂和溶剂A
5、组成,则溶质组成,则溶质B和溶剂和溶剂A的摩尔分数分别为:的摩尔分数分别为:xAxB=1 第5页/共68页第六页,编辑于星期二:二点 五十三分。(二)质量摩尔浓度(二)质量摩尔浓度(molalitybB).定义:溶质定义:溶质B的物质的量(的物质的量(nB)除以溶剂的质量除以溶剂的质量(mA).单位:单位:molkg-1或或mmolkg-1.稀的水溶液:数值上稀的水溶液:数值上 cB bB.注意注意:mA的单位用的单位用表示。表示。第6页/共68页第七页,编辑于星期二:二点 五十三分。【例例1-3】将将7.00g结晶草酸结晶草酸(H2C2O42H2O)溶于溶于93.0g水中,求草酸的质量摩尔浓
6、度水中,求草酸的质量摩尔浓度b(H2C2O4)和摩尔分数和摩尔分数x(H2C2O4)。解解 M(H2C2O42H2O)=126gmol-1,M(H2C2O4)=90.0gmol-1在在7.00gH2C2O42H2O中中H2C2O4的质量为:的质量为:草酸的质量摩尔浓度和摩尔分数分别为草酸的质量摩尔浓度和摩尔分数分别为:m(H2C2O4)=5.00(g)溶液中水的质量为:溶液中水的质量为:m(H2O)=93.0+(7.005.00)=95.0(g)b(H2C2O4)=0.585(molkg 1)x(H2C2O4)=0.0104第7页/共68页第八页,编辑于星期二:二点 五十三分。三、溶液组成量度
7、的其它常用表示方法三、溶液组成量度的其它常用表示方法(一)质量分数(一)质量分数(mass fraction B).定义:定义:为物质为物质B的质量(的质量(mB)除以混合物的质量()除以混合物的质量(i mi).对于溶液,溶质对于溶液,溶质B和溶剂和溶剂A的质量分数分别为的质量分数分别为 :AB=1 3.表达:例表达:例 100 g NaCl溶液中含溶液中含NaCl 10 g,可表示为,可表示为 NaCl=0.1=10%第8页/共68页第九页,编辑于星期二:二点 五十三分。(二)体积分数(二)体积分数(volume fractionvolume fraction j j B B)1.1.定义
8、:物质定义:物质B的体积(的体积(V VB B)除以混合物的体积)除以混合物的体积 (i iV Vi i)2.表达:表达:例:医用的消毒酒精例:医用的消毒酒精(C2H5OH)=75%,表示该溶液是纯乙醇表示该溶液是纯乙醇75ml加加25ml水配制而成,水配制而成,也可近似认为是也可近似认为是100ml溶液中含有乙醇溶液中含有乙醇75ml。第9页/共68页第十页,编辑于星期二:二点 五十三分。【例例1-4】市市售售浓浓硫硫酸酸的的密密度度为为1.84kgL-1,质质量量分分数数为为96,试试 求求 该该 溶溶 液液 的的c(H2SO4)、x(H2SO4)和和b(H2SO4)。解:解:M(H2SO
9、4)=98gmol-1 c(H2SO4)=18(molL-1)x(H2SO4)=0.815b(H2SO4)=245(molkg-1)第10页/共68页第十一页,编辑于星期二:二点 五十三分。小小 结结物质的量浓度(物质的量浓度(cB)质量浓度质量浓度(B)质量摩尔浓度(质量摩尔浓度(bB)摩尔分数摩尔分数(B)质量分数(质量分数(B)体积分数体积分数mol.L-1,mmol.L-1g.L-1,mg.L-1mol.kg-1,mmol.kg-1无单位第11页/共68页第十二页,编辑于星期二:二点 五十三分。第二节第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 物质物质 蒸气压蒸气压P 沸点沸点Tb 凝固点凝
10、固点T f (mmHg,20)()()1L纯水纯水 17.5 100 00.5mol糖水糖水 17.3 100.27 -0.930.5mol尿素溶液尿素溶液 17.3 100.24 -0.940.5mol甘油溶液甘油溶液 17.30.198 mol糖水糖水 17.5-0.0610.395 mol糖水糖水 17.5-0.1230.596 mol糖水糖水 17.5-0.1860.793 mol糖水糖水 17.5-0.248第12页/共68页第十三页,编辑于星期二:二点 五十三分。蒸气压下降蒸气压下降 沸点升高沸点升高 凝固点降低凝固点降低 渗透压力渗透压力稀溶液(稀溶液(bB0.2 molkg-1
11、)的依)的依数性(数性(Colligative properties)第二节第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性1.稀溶液的依数性变化与溶质的本性无关,稀溶液的依数性变化与溶质的本性无关,只与溶只与溶 液的浓度有关液的浓度有关2.稀溶液的依数性本质是稀溶液的依数性本质是溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降第13页/共68页第十四页,编辑于星期二:二点 五十三分。(一)(一)蒸气压蒸气压 p(vapour pressure)1.水水(l)水(水(g)蒸发蒸发凝结凝结 当当v蒸发蒸发=v凝结凝结时,气液相达到平衡,这种与液相处于动态平衡的气体叫做饱和蒸气。时,气液相达到平衡,这种与液相处于动态平衡的气
12、体叫做饱和蒸气。单位单位为为Pa(帕)或(帕)或 kPa(千(千帕)。帕)。一、溶液的蒸气压下降一、溶液的蒸气压下降 蒸气压蒸气压:饱和蒸气具有的压力称为该温度下的饱和蒸气压。:饱和蒸气具有的压力称为该温度下的饱和蒸气压。第14页/共68页第十五页,编辑于星期二:二点 五十三分。液体的本性(同温下不同的物质有不同的液体的本性(同温下不同的物质有不同的p ););p随温度升高而增大;随温度升高而增大;固体具有一定的固体具有一定的p ;易挥发物质:易挥发物质:p大大 难难挥发物质:挥发物质:p 小小 。2.2.影响蒸气压影响蒸气压影响蒸气压影响蒸气压p p的因素的因素的因素的因素第15页/共68页
13、第十六页,编辑于星期二:二点 五十三分。(二)溶液的蒸气压下降(二)溶液的蒸气压下降(p)加入一种难挥发的非电解质加入一种难挥发的非电解质束缚一部分高能水分子束缚一部分高能水分子占据了一部分水的表面占据了一部分水的表面P溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降1.原因:原因:降低了蒸发降低了蒸发速度速度第16页/共68页第十七页,编辑于星期二:二点 五十三分。2.溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降Raoult定律定律 表明表明:在一定温度下,难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降与在一定温度下,难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶液中溶质的摩尔分数成正比,与本性无关。溶液中溶质的摩尔分数成正比,与本性无关
14、。内容:在一定温度下,难挥发性非电解质稀溶液的蒸气内容:在一定温度下,难挥发性非电解质稀溶液的蒸气 压压等等于于纯纯溶溶剂剂的的蒸蒸气气压压(P0)乘乘以以溶溶液液中中溶溶剂剂的的 摩尔分数(摩尔分数(xA)。)。由于:由于:1BA=+xx所以:所以:()B01 xpp-=B00 xppp=-即:即:B0 xpp=第17页/共68页第十八页,编辑于星期二:二点 五十三分。对于稀溶液对于稀溶液 :n A n B所以:得:又:表明表明 :稀溶液的蒸气压下降与溶液的质量摩尔浓度成正比稀溶液的蒸气压下降与溶液的质量摩尔浓度成正比 。即难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降只与一定量的溶剂中所含溶质的微粒数
15、有关,而与溶质的本性无关。即难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降只与一定量的溶剂中所含溶质的微粒数有关,而与溶质的本性无关。AABABBABB/Mmnnnnnnx=+=第18页/共68页第十九页,编辑于星期二:二点 五十三分。【例例1-5】已知已知20时水的饱和蒸气压为时水的饱和蒸气压为2.338kPa,将,将17.1g蔗糖蔗糖(C12H22O11)与与3.00g尿素尿素CO(NH2)2分别溶于分别溶于100g水,试计算这两种溶液的质量摩尔浓度和蒸气压分别是多少?水,试计算这两种溶液的质量摩尔浓度和蒸气压分别是多少?解解 蔗糖的摩尔质量蔗糖的摩尔质量M=342gmol-1,溶液的质量摩尔浓度为:
16、,溶液的质量摩尔浓度为:b(C12H22O11)=0.500(molkg 1)蔗糖溶液的蒸气压:蔗糖溶液的蒸气压:p=p0(H2O)x(H2O)=2.3380.991=2.32(kPa)尿素的摩尔质量尿素的摩尔质量M=60.0gmol-1,溶液的质量摩尔浓度,溶液的质量摩尔浓度:bCO(NH2)2=0.500(molkg 1)H2O的摩尔分数:的摩尔分数:x(H2O)=0.991 所以尿素溶液中,所以尿素溶液中,x(H2O)=0.991,蒸气压,蒸气压p=2.32kPa。第19页/共68页第二十页,编辑于星期二:二点 五十三分。二、溶液的沸点升高与凝固点降低二、溶液的沸点升高与凝固点降低(一)
17、溶液的沸点升高(一)溶液的沸点升高1 1液体的沸点液体的沸点 (boiling point)Tb:p液液=p大气大气时的温度(沸腾)。时的温度(沸腾)。液体的正常沸点是指外压为液体的正常沸点是指外压为101.3kPa 时的沸点。时的沸点。没有专门注明压力条件的沸点通常都是指正常沸点。没有专门注明压力条件的沸点通常都是指正常沸点。第20页/共68页第二十一页,编辑于星期二:二点 五十三分。101.3P (k Pa)373 TBT(K)纯水纯水水溶液水溶液 TB2.溶液的沸点升高原因溶液的沸点升高原因 原因:原因:p溶液溶液 p溶剂溶剂,由由蒸气压降低蒸气压降低引起引起Tb=Kb bB(KB 称为
18、沸点升高常数)称为沸点升高常数)P Tb P bB Tb bB 第21页/共68页第二十二页,编辑于星期二:二点 五十三分。几种常用溶剂的沸点升高常数几种常用溶剂的沸点升高常数几种常用溶剂的沸点升高常数几种常用溶剂的沸点升高常数 溶溶 剂剂 沸点沸点/K KB 水水 373.0 0.52 苯苯 353.2 2.53 三氯甲烷三氯甲烷 333.2 3.63 萘萘 491.0 5.80 乙醚乙醚 307.4 2.16第22页/共68页第二十三页,编辑于星期二:二点 五十三分。(二)溶液的凝固点降低(二)溶液的凝固点降低1 1液体的凝固点(液体的凝固点(freezing point)在一定外压下,物
19、质固、液两相平衡共存时的温度。在一定外压下,物质固、液两相平衡共存时的温度。如:H2O(l)H2O(s)101.325kPa273KP(s)=P(l)P(k Pa)T(K)水水冰冰 Tf第23页/共68页第二十四页,编辑于星期二:二点 五十三分。.溶液的凝固点降低原因溶液的凝固点降低原因P(kPa)T (K)水水冰冰溶液溶液AB0.61273 A:冰冰-水共存水共存 Tf Tf=Kf bB Kf 称为凝固点降低常数称为凝固点降低常数 TfB:冰冰-溶液共存溶液共存也是溶液蒸气压下降的直接结果也是溶液蒸气压下降的直接结果第24页/共68页第二十五页,编辑于星期二:二点 五十三分。几种常用溶剂的凝
20、固点降低常数几种常用溶剂的凝固点降低常数 溶溶 剂剂 凝固点凝固点/K Kf 水水 273.0 1.86 苯苯 278.5 4.90 醋醋 酸酸 289.6 3.90 樟樟 脑脑 452.8 39.7 萘萘 353.0 6.90 溴乙烯溴乙烯 283.0 12.5第25页/共68页第二十六页,编辑于星期二:二点 五十三分。小结小结 稀溶液的依数性:稀溶液的依数性:溶液的蒸气压溶液的蒸气压P P P=K bB 溶液的沸点溶液的沸点T Tb b Tb=Kb bB 溶液的凝固点溶液的凝固点T Tf f Tf=Kf bB.稀溶液的依数性变化只与溶液的稀溶液的依数性变化只与溶液的浓度浓度有关;有关;.稀
21、溶液的依数性本质是稀溶液的依数性本质是溶液的蒸气压下降;溶液的蒸气压下降;3.适用条件:难挥发、非电解质、稀溶液。适用条件:难挥发、非电解质、稀溶液。第26页/共68页第二十七页,编辑于星期二:二点 五十三分。3.凝固点降低法的应用凝固点降低法的应用应用:应用:测定溶质的摩尔质量测定溶质的摩尔质量 ABBfBff/mMmKbKT=D第27页/共68页第二十八页,编辑于星期二:二点 五十三分。【例例1-6】将将0.322g萘萘溶溶于于80g苯苯中中,测测得得溶溶液液的的凝凝固固点为点为278.34K,求萘的摩尔质量。,求萘的摩尔质量。查表查表1-4知苯的凝固点知苯的凝固点T f0=278.5 K
22、,K f=5.10 Kkgmol-1 解:解:Tf=278.5278.34=0.16(K)MB=5.10 1000=128(gmol-1)所以,萘的摩尔质量为所以,萘的摩尔质量为128gmol-1。第28页/共68页第二十九页,编辑于星期二:二点 五十三分。说明:利用溶液的沸点升高和凝固点降低都可以测定溶说明:利用溶液的沸点升高和凝固点降低都可以测定溶 质的相对分子质量,但是在医学和生物科学实验质的相对分子质量,但是在医学和生物科学实验 中中凝固点降低法凝固点降低法的应用更为广泛。的应用更为广泛。Tb法法会会因因温温度度高高而而引引起起溶溶剂剂挥挥发发,使使溶溶液液变变浓浓而而引引起起误误差差
23、;大大多多数数溶溶剂剂的的Kf值值Kb值值,因因此此同同一一溶溶液液的的 TfTb,因因而灵敏度高、实验误差小;而灵敏度高、实验误差小;某些生物样品不耐高温,在沸点易变性或破坏。某些生物样品不耐高温,在沸点易变性或破坏。应用:测定溶质的摩尔质量应用:测定溶质的摩尔质量 第29页/共68页第三十页,编辑于星期二:二点 五十三分。三、溶液的渗透压力三、溶液的渗透压力(一)渗透现象与渗透压力(一)渗透现象与渗透压力1 1渗透现象渗透现象:溶剂分子通过半透膜发生的表面上单方面的扩散现象溶剂分子通过半透膜发生的表面上单方面的扩散现象 产生条件产生条件有半透膜有半透膜膜两侧有浓度差膜两侧有浓度差 渗透方向
24、渗透方向:从稀溶液向:从稀溶液向 浓溶液进行渗透。浓溶液进行渗透。溶剂(a)渗透现象 溶液溶液溶剂(b)渗透压力 第30页/共68页第三十一页,编辑于星期二:二点 五十三分。2渗透压渗透压()定义:达渗透平衡时溶液液面上的静压强定义:达渗透平衡时溶液液面上的静压强符号:符号:单位单位:Pa或或kPa 3渗透压方程:渗透压方程:范特荷普(范特荷普(Vant Hoff)定律)定律 V=nBRT 或或 =cBRT 当溶液很稀时当溶液很稀时 cB bB bBRT表表明明:稀稀溶溶液液的的大大小小仅仅与与单单位位体体积积溶溶液液中中溶溶质质质质点点数数的的多少有关,而与溶质的本性无关。多少有关,而与溶质
25、的本性无关。第31页/共68页第三十二页,编辑于星期二:二点 五十三分。4.渗透压力法测定高分子化合物的分子量渗透压力法测定高分子化合物的分子量 第32页/共68页第三十三页,编辑于星期二:二点 五十三分。【例例1-7】将将2.00g蔗蔗糖糖(C12H22O11 1)溶溶于于水水,配配制制成成50.0ml溶液,求溶液在溶液,求溶液在37时的渗透压力。时的渗透压力。解解:M(C12H22O11)=342gmol-1c(C12H22O11)=0.117(molL-1)=0.1178.314 310=302(kPa)第33页/共68页第三十四页,编辑于星期二:二点 五十三分。例例【1-8】将将1.0
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 溶液 胶体溶液 无机 学习 教案
限制150内