第二章溶液

第二章溶液 教学要点： 1、掌握基本单元的概念。 2、掌握溶液组成量度的表示方法。 3、掌握稀溶液的依数性，并能用于定量计算。 4、了解溶胶的性质、溶胶的稳定性和聚沉及其影响因素，掌握胶团结构。

§1-1 分散系 一、分散系的概念一种或几种物质分散成微小的粒子分布在另外一种物质中所构成的系统叫分散体系，简称分散系。分散质（分散相）：分散系中被分散的物质。分散剂（分散介质）：容纳分散质的物质。例如 ①小水滴+空气=云雾，其中小水滴是分散质，空气是分散剂。 ②二氧化碳+水=汽水，其中二氧化碳是分散质，水是分散剂。

二、分散系的分类 按分散质粒子直径大小不同分为三类：

三、分散度和比表面 分散度：即分散系的分散程度。常用比表面来表示。比表面（S0）：是分散质粒子的总表面积（S）与分散质粒子的总体积（V）之比。显然，一定量的分散质被分得越细，数目就越多，总表面积S越大，分散程度越高。

§1-2 溶液的浓度 • 一、物质的量物质的量：国际单位制中的基本物理量之一，表示系统中所含基本单元的数量，用符号“n”表示，单位为“mol”，叫做“摩尔”。如果系统中物质B的基本单元数目与0.012kgC12的原子数目一样多，则物质B的物质的量nB就是1mol。使用物质的量及其单位摩尔时，必须注明基本单元，同样，物质的量的导出量，如浓度、摩尔质量等，也必须指出基本单元。

二、溶液浓度的表示方法 1.物质的量浓度单位体积溶液中所含溶质的物质的量。 CB = nB/v (mol/L) nB = m/MB (mol) 2.质量摩尔浓度每千克溶剂(A)中所含溶质(B)的物质的量。 bB = nB/mA×1000 = mB/MBmA×1000 (mol/kg)

物质的量分数 溶质(B)的物质的量占溶液物质的量的份数。 XB = nB/nA+nB XA+XB = 1 4. 质量分数溶质(B)的质量与溶液的质量之比。 5. 质量浓度单位体积溶液中所含溶质的质量。 ρB = mB/v (g/L or g/mL)

§1-3 稀溶液的依数性 溶质溶解在溶剂中形成溶液,溶液的性质已不同于原来的溶质和溶剂,这种性质上的变化可分为两类: 第一类由溶质本性不同所引起。如酸碱性、导电性颜色、味道等。第二类由溶质数量不同所引起。如蒸气压、沸点、凝固点、渗透压等。稀溶液的依数性:稀溶液的某些性质只与溶质的粒子数目有关,而与溶质的本性无关,这一类性质称为稀溶液的依数性。

pA* 二、稀溶液的依数性 1.溶液的蒸气压下降 (1)纯溶剂的蒸气压在一定温度下,某溶剂的饱和蒸气所产生的压力称为该溶剂的饱和蒸气压,简称蒸气压。

pA* p (2)溶液的蒸气压水糖水 p < pA* 溶液的蒸气压下降值Δp为 Δp = pA*－p

溶液的蒸气压降低的原因： 溶质是难挥发非电解质，因此溶液的蒸气压实际上是溶液中溶剂的蒸气压。由于溶液中溶质分子占据了溶液的一部分表面，阻碍了溶剂分子的蒸发，使达到平衡时蒸发出来的溶剂分子数减少，产生的压力降低。比较不同浓度溶液的蒸气压。显然，浓度越大，溶液的蒸气压越低。蒸气压与溶液的浓度有没有定量规律？1887年，法国著名物理学家拉乌尔根据大量的实验结果，总结出一个经验定律，这就是拉乌尔定律。

拉乌尔(Raoult)定律: 在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压(P)等于纯溶剂的蒸气压(P*)乘以溶剂在溶液中的物质的量分数(XA)。即：P = P*XA ∵ XA + XB = 1 ∴ p = pA*（1－XB）溶液的蒸气压下降值Δp为 Δp = pA*－p = pA*－pA*（1－XB） Δp = pA*XB 因此拉乌尔定律也可以这样说：

拉乌尔(Raoult)定律: 在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降（ΔP）与溶质的物质的量分数(XB)成正比,而与溶质的本性无关。即: ΔP = P*XB

n (B) n (B) x(B)= = n (A)+ n (B) n (A) n (B) Δp = pA* m(A)/ M (A) 当溶液很稀时，nA>nB ,nA + nB ≈ nA ，因此 = pA* M (A) b (B)

Δp = k b(B) 在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降，近似地与溶液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的种类无关。这是拉乌尔定律的另一种表达形式。

2. 溶液的沸点升高和凝固点降低 沸点：液体蒸气压等于外界大气压力时的温度。凝固点：物质的液相蒸气压和固相蒸气压相等时的温度,即固相和液相平衡共存时的温度。左图：3条曲线：AB（水的蒸气压曲线），AˊBˊ（溶液的蒸气压曲线），AAˊ(冰的蒸气压曲线）沸点升高和凝固点降低

由上图可以看出，溶液的蒸气压下降，导致溶液的沸点升高、凝固点降低。由上图可以看出，溶液的蒸气压下降，导致溶液的沸点升高、凝固点降低。定量关系: Δt b = k b b(B) Δt f = k fb(B) kb－沸点升高常数; kf－凝固点降低常数 kb 、kf只与溶剂的性质有关，单位：0C·kg/mol 或K·kg/mol。沸点上升值：Δt b = t b - t b* 凝固点下降值：Δt f = t f * - t f

因此，难挥发非电解质稀溶液的沸点上升和凝固点下降与溶液的质量摩尔浓度成正比，与溶质的本性无关。因此，难挥发非电解质稀溶液的沸点上升和凝固点下降与溶液的质量摩尔浓度成正比，与溶质的本性无关。应用: ① 计算溶液的沸点（tb）和凝固点（tf）。P10 例1－6 ② 测M（B） P9 例1－5 ③ 日常生活中的应用如：植物为什么表现出一定的抗旱性和耐寒性？因为细胞液是溶液，溶液的蒸汽压下降(抗旱性），溶液的凝固点降低（耐寒，不致结冰冻坏）又如：冬天在汽车水箱里加少量甘油或乙二醇，防止水箱里的水结冰（防冻剂等）

半透膜 蔗糖溶液纯水 3、溶液的渗透压产生渗透压示意图

渗透作用:溶剂分子通过半透膜进入溶液的现象称为渗透作用。渗透作用:溶剂分子通过半透膜进入溶液的现象称为渗透作用。渗透压:为了阻止渗透作用而施加于溶液的最小压力称为该溶液的渗透压。范特霍夫定律：非电解质稀溶液的渗透压与溶液物质的量浓度(C)和温度(T)成正比,而与溶质的本性无关。即: Π = CRT 或:在一定温度下, 非电解质稀溶液的渗透压与溶液的质量摩尔浓度(bB)成正比,而与溶质的本性无关。即: Π = bBRT （R=8.314kPa·L·K-1·mol-1）产生渗透压的条件：存在半透膜；半透膜两侧溶液浓度不同。

渗透作用的应用： ① 测定大分子的M(B). P11.例1－7 ② 动植物生理：如植物体内水分传导，动物溶血，输血（等渗溶液），合理施肥，淡水鱼在海水中养殖会使鱼脱水。 ③ 海水淡化，污水处理（反渗技术）。

第二章 溶液