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1、关于溶液和胶体第一页，本课件共有59页第一节第一节 溶溶 液液一、溶液浓度的表示方法一、溶液浓度的表示方法2、质量摩尔浓度、质量摩尔浓度(mol/kg)1、物质的量浓度、物质的量浓度(moldm-3)第二页，本课件共有59页例例1:1:计算由计算由1.00g CO(NH1.00g CO(NH2 2)2 2 尿素溶于尿素溶于50.0 mL50.0 mL水所水所配成溶液的物质的量浓度？配成溶液的物质的量浓度？解：解：CO(NHCO(NH2 2)2 2 摩尔质量摩尔质量M=60.0g/mol M=60.0g/mol 物质的量浓度物质的量浓度(moldmmoldm-3-3)第三页，本课件共有59页例例
2、2:2:已知已知80%80%的硫酸溶液的密度为的硫酸溶液的密度为1.74g1.74gmLmL-1-1，求该硫酸溶液，求该硫酸溶液的物质的量浓度的物质的量浓度c(Hc(H2 2SOSO4 4)和和c(1/2Hc(1/2H2 2SOSO4 4)?)?例题例题第四页，本课件共有59页质量摩尔浓度（质量摩尔浓度（mol/kgmol/kg）溶液中溶质溶液中溶质B B的物质的量的物质的量n n除以溶剂的质量除以溶剂的质量m m，单位为，单位为kgkg，称为，称为溶质溶质B B的质量摩尔浓度，用符号的质量摩尔浓度，用符号b bB B表示，单位是表示，单位是molkgmolkg-1-1 。表达。表达式为：式为
3、：在在1000g1000g溶剂中含溶质的物质的量；质量摩尔浓度与体积无关，溶剂中含溶质的物质的量；质量摩尔浓度与体积无关，故不受温度改变的影响。这个表示方法的优点是可以用准确故不受温度改变的影响。这个表示方法的优点是可以用准确的称重法来配制溶液，不受温度影响。的称重法来配制溶液，不受温度影响。若溶液是稀的水溶液，则：若溶液是稀的水溶液，则：why？第五页，本课件共有59页例例4:4:计算由计算由1.00g CO(NH1.00g CO(NH2 2)2 2 尿素溶于尿素溶于48.0 g48.0 g水所配水所配成溶液的质量摩尔浓度？成溶液的质量摩尔浓度？解：解：CO(NHCO(NH2 2)2 2摩尔
4、质量摩尔质量M=60.0g/molM=60.0g/mol n nB B=1.00g/60.0(g/mol)=0.167mol=1.00g/60.0(g/mol)=0.167mol例题例题第六页，本课件共有59页二、二、理想气体状态方程式理想气体状态方程式w理想气体：忽略分子的大小和分子间的作用力理想气体：忽略分子的大小和分子间的作用力w理想气体状态方程理想气体状态方程：pV=nRTnR：摩尔气体常数，：摩尔气体常数，8.315 Pa m3 mol-1 K-1；kPa L mol-1 K-1；J mol-1 K-1w 实实际际气气体体处处于于低低压压（低低于于数数百百千千帕帕）、高高温温（高高于
5、于273K）的情况下，可以近似地看成理想气体）的情况下，可以近似地看成理想气体。气体状态方程式的另一些形式：气体状态方程式的另一些形式：m m 质量质量(kg)(kg)；M M摩尔质量摩尔质量(kg(kg molmol-1-1)；密度（密度（kgkg m m-3-3）第七页，本课件共有59页第二节第二节 非电解质稀溶液的依数性非电解质稀溶液的依数性稀溶液的依数性：稀溶液的依数性：只与溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关。只与溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关。这些性质包括：这些性质包括：蒸气压下降蒸气压下降、沸点升高沸点升高、凝固点凝固点下降下降及及渗透压渗透压等。等。第八页，本课件共有59页电
6、介质与非电解质举例：举例：NaClNaCl溶液（强电解质）、溶液（强电解质）、HACHAC（弱电解质）、（弱电解质）、甘油甘油 溶液（非电解质）溶液（非电解质）挥发性：甘油（难挥发）、酒精（易挥发）挥发性：甘油（难挥发）、酒精（易挥发）第九页，本课件共有59页w1、饱和蒸气压：、饱和蒸气压：将液体放在密闭容器中，液体能不断蒸发，同时，生成的将液体放在密闭容器中，液体能不断蒸发，同时，生成的蒸气也在不断凝聚，当单位时间内由液面蒸发的分子数和由气相中回到液体中的分蒸气也在不断凝聚，当单位时间内由液面蒸发的分子数和由气相中回到液体中的分子数相等时，气液两相处于平衡状态，这时蒸气的压力称为该液体的饱和
7、蒸气压，子数相等时，气液两相处于平衡状态，这时蒸气的压力称为该液体的饱和蒸气压，简称简称蒸气压蒸气压。w 蒸气压的大小表示液体分子向外逸出的趋势，蒸气压的大小表示液体分子向外逸出的趋势，它只与液体的本性和温度它只与液体的本性和温度有关，而与液体的量无关。有关，而与液体的量无关。液体越容易挥发，蒸气压越大液体越容易挥发，蒸气压越大；温度越高，蒸气；温度越高，蒸气压越大。通常蒸气压大的物质为易挥发物质，蒸气压小的称为难挥发物质。压越大。通常蒸气压大的物质为易挥发物质，蒸气压小的称为难挥发物质。液体蒸发是吸热过程，所以温度升高，蒸气压增大。液体蒸发是吸热过程，所以温度升高，蒸气压增大。一、一、蒸气压
8、下降蒸气压下降蒸汽压数年第十页，本课件共有59页纯溶剂 xA=1溶液xA=0.9水蒸气蒸发凝聚水蒸气蒸发凝聚液体中溶解有少量难挥发性的溶质时，液体的蒸气压下降，溶液液体中溶解有少量难挥发性的溶质时，液体的蒸气压下降，溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压，纯溶剂蒸气压与溶液蒸气压的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压，纯溶剂蒸气压与溶液蒸气压之间的差，称为之间的差，称为溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降。第十一页，本课件共有59页w w拉乌尔定律：拉乌尔定律：拉乌尔定律：拉乌尔定律：(1887(1887年，法国物理学家年，法国物理学家)在在一一定定温温度度下下，难难挥挥发发非非电电解解质质稀稀溶溶液液的的蒸
9、蒸气气压压等等于于纯纯溶溶剂剂的蒸气压乘以溶剂的摩尔分数的蒸气压乘以溶剂的摩尔分数:P:溶液的蒸气压；溶液的蒸气压；p*:纯溶剂的蒸气压；纯溶剂的蒸气压；x：溶剂的摩尔分数溶剂的摩尔分数,设设溶质的摩尔分数为溶质的摩尔分数为XB第十二页，本课件共有59页 对于稀溶液对于稀溶液:结结论论：难难挥挥发发性性的的非非电电解解质质稀稀溶溶液液，蒸蒸气气压压下下降降数数值值只只取取决决于于溶溶剂剂的的本本性性(K K)及及溶溶液液的的质质量量摩摩尔浓度尔浓度b b第十三页，本课件共有59页例例1:1:计算计算293K293K时，时，17.1g17.1g蔗糖溶于蔗糖溶于1000g1000g水中，溶液的水中
10、，溶液的蒸汽压下降值。蒸汽压下降值。解：解：293K293K时，时，P P*(H(H2 2O)=2.33kPaO)=2.33kPaM(B)=342g.molM(B)=342g.mol-1-1例题例题第十四页，本课件共有59页例题例题例例2 2：在：在298k298k，纯水的蒸汽压为，纯水的蒸汽压为3167.73Pa3167.73Pa，若，若100g100g水中溶解了水中溶解了3.3g3.3g尿素尿素(CO(NH(CO(NH2 2)2 2)，求溶液的蒸汽压？，求溶液的蒸汽压？解：解：P*=3167.73pa m(HP*=3167.73pa m(H2 2O)=100g m(CO(NHO)=100g
11、 m(CO(NH2 2)2 2)=3.3g)=3.3g M(CO(NH M(CO(NH2 2)2 2)=60g/mol)=60g/mol求：求：p p n(H n(H2 2O)=3.3/60.0=0.055molO)=3.3/60.0=0.055mol n(CO(NH n(CO(NH2 2)2 2)=100/18.0=5.55mol)=100/18.0=5.55mol p=0.055/(0.055+5.55)3167.37=31.08 p=0.055/(0.055+5.55)3167.37=31.08（papa）所以溶液的蒸汽压为所以溶液的蒸汽压为：p=3167.37-31.8=3136.65
12、p=3167.37-31.8=3136.65（papa）第十五页，本课件共有59页1 1、沸点定义：、沸点定义：、沸点定义：、沸点定义：液体的沸点是指其蒸气压等于外界大气压力时的温度。液体的沸点是指其蒸气压等于外界大气压力时的温度。2、特特点点：液液体体的的沸沸点点与与外外界界压压力力有有关关，外外界界压压力力降降低低，液液体体的的沸沸点点将将下下降降，溶溶液液的的蒸蒸气气压压总总是是低低于于纯纯溶溶剂剂的的蒸蒸气气压压，要要使使溶溶液液的的蒸蒸气气压压和和外外界界大大气气压压相相等等，就必须升高溶液的温度，所以溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。就必须升高溶液的温度，所以溶液的沸点总是高于纯溶剂
13、的沸点。Tb*为纯溶剂的沸点；为纯溶剂的沸点；Tb 为溶液的沸点为溶液的沸点 Kb：溶剂溶剂沸点上升常数，决定于溶剂的本性。与溶剂的摩尔质量、沸点、沸点上升常数，决定于溶剂的本性。与溶剂的摩尔质量、沸点、汽化热有关。汽化热有关。Kb：溶液的浓度溶液的浓度m=1 mol kg-1时的溶液沸点升高值，时的溶液沸点升高值，其单位是其单位是kgmolkgmol-1-1或或KkgmolKkgmol-1-1。二、二、二、二、沸点上升沸点上升沸点上升沸点上升第十六页，本课件共有59页从蒸气压曲线上看沸点升高从蒸气压曲线上看沸点升高第十七页，本课件共有59页例题例例3 3：在：在500g500g水中溶解水中溶
14、解46g46g甘油甘油(C(C3 3H H8 8O O3 3)，试该溶液的沸点？，试该溶液的沸点？解：已知解：已知m(Cm(C3 3H H8 8O O3 3)=46g m(H)=46g m(H2 2O)=500g M(CO)=500g M(C3 3H H8 8O O3 3)=92g/mol )=92g/mol 求求:T:T 所以溶液的沸点为所以溶液的沸点为373.52K373.52K。第十八页，本课件共有59页例题例题（测定难挥发非电解质的分子量）（测定难挥发非电解质的分子量）例例4 4：尼古丁的实验式（最简式）为：尼古丁的实验式（最简式）为C C5 5H H7 7N N，将，将0.496g0
15、.496g该物溶于该物溶于10g 10g 水中溶液的沸点为水中溶液的沸点为373.307K373.307K，求其分子式。，求其分子式。解：解：=373.307-373.15=0.157KM MB B=162g.mol=162g.mol-1-1实验式量实验式量=81=81 查表：水的查表：水的k kb b=0.512=0.512KkgmolKkgmol-1-1故分子式为：故分子式为：C C1010H H1414N N2 2第十九页，本课件共有59页1 1 1 1、凝凝凝凝固固固固点点点点：在在标标准准状状况况下下，纯纯液液体体蒸蒸气气压压和和它它的的固固相相蒸蒸气气压压相相等等时时的的温温度度为
16、为该该液体的凝固点。液体的凝固点。溶液蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压，溶液凝固点会下降。溶液蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压，溶液凝固点会下降。2、凝固点下降：凝固点下降：含有少量溶质的溶液，凝固点的温度低于纯溶剂的凝含有少量溶质的溶液，凝固点的温度低于纯溶剂的凝固点温度，叫固点温度，叫。Tf是稀溶液的凝固点，是稀溶液的凝固点，Tf*为纯溶剂的凝固点；为纯溶剂的凝固点；K Kf f：溶剂溶剂凝固点降低系数；凝固点降低系数；它只与溶剂的性质有关；其物理意义为它只与溶剂的性质有关；其物理意义为1000g1000g溶剂中加入溶剂中加入1mol(1mol(化学式化学式)难挥发非电解质所引起的溶液凝固点的下降
17、度数；其单位难挥发非电解质所引起的溶液凝固点的下降度数；其单位是是kgmolkgmol-1-1或或KkgmolKkgmol-1-1。b b：溶质的质量摩尔浓度。溶质的质量摩尔浓度。三、三、三、三、凝固点下降凝固点下降凝固点下降凝固点下降第二十页，本课件共有59页从蒸气压曲线上看沸点和凝固点BBAATb*TbTf*Tf纯水纯水溶液溶液Tb=TbTb*Tf=Tf*Tf373.15100273.150.6105P/kPaK溶液的沸点升高和凝固点下降溶液的沸点升高和凝固点下降第二十一页，本课件共有59页例题例例4 4：取取0.749g0.749g某某氨氨基基酸酸溶溶于于50.0g50.0g水水中中，测
18、测得得其其凝凝固固点点为为-0.1880.188，试求该氨基酸的摩尔质量？，试求该氨基酸的摩尔质量？解：已知解：已知TTf f=0.188 m(H=0.188 m(H2 2O)=50.0g mO)=50.0g mB B=0.749g=0.749g求：求：M MB B查表：Kf=1.86kgmolkgmol-1-1MB=1.860.749/0.18850.0=148.2(g/mol)第二十二页，本课件共有59页解：醋酸的质量摩尔浓度解：醋酸的质量摩尔浓度例例5:0.90g5:0.90g醋酸溶解于醋酸溶解于50.0g50.0g水中，实验测得此溶液的冰点为水中，实验测得此溶液的冰点为272.59K2
19、72.59K，求醋酸的摩尔质量，求醋酸的摩尔质量M(CHM(CH3 3COOH)?COOH)?例题第二十三页，本课件共有59页例例6 6：把：把0.322g0.322g萘溶于萘溶于80g80g苯中所得的溶液的凝固点为苯中所得的溶液的凝固点为278.34K278.34K，求萘的摩尔质量。，求萘的摩尔质量。解：苯的凝固点：解：苯的凝固点：278.50K，K f=5.10Kmol-1 kg练习题第二十四页，本课件共有59页 例例7 7：为防止汽车水箱在寒冬季节冻裂，需使水的冰：为防止汽车水箱在寒冬季节冻裂，需使水的冰点降到点降到253K253K，即，即TTf f=20.0K=20.0K，则在每，则在
20、每1000g1000g水中应加水中应加入甘油多少克？入甘油多少克？甘油的分子式为甘油的分子式为C C3 3H H8 8O O3 3,M(C,M(C3 3H H8 8O O3 3)=92gmol)=92gmol-1-1 练习题练习题第二十五页，本课件共有59页凝固点下降的实用意义凝固点下降的实用意义防冻剂：防冻剂：制冷剂：制冷剂：30g NaCl+100g30g NaCl+100g冰冰 T T最低最低=250.6K=250.6K42.5g CaCl42.5g CaCl2 2+100g+100g冰冰 T T最低最低=218K=218K植物的耐寒性植物的耐寒性冬天时淀粉冬天时淀粉 淀粉酶水解麦芽糖麦
21、芽酶葡萄糖淀粉酶水解麦芽糖麦芽酶葡萄糖溶质增多，凝固点下降。溶质增多，凝固点下降。第二十六页，本课件共有59页四、溶液的渗透压四、溶液的渗透压物质（溶剂）粒子通过半透膜单向扩散的现象，称为物质（溶剂）粒子通过半透膜单向扩散的现象，称为渗透渗透。产生渗。产生渗透的必备条件：一是有半透膜存在；二是半透膜两边单位体积透的必备条件：一是有半透膜存在；二是半透膜两边单位体积内溶剂分子数目不同。内溶剂分子数目不同。渗透平衡渗透平衡第二十七页，本课件共有59页半透膜半透膜:可以允许溶剂分子自由通过而不允许溶质分子通过。溶剂透过可以允许溶剂分子自由通过而不允许溶质分子通过。溶剂透过 半透膜进入溶液的趋向取决于
22、溶液浓度的大小，溶液浓度大，半透膜进入溶液的趋向取决于溶液浓度的大小，溶液浓度大，渗透趋向大。渗透趋向大。渗透平衡渗透平衡:单位时间内水分子从纯水进入溶液数目与从溶液进入纯水单位时间内水分子从纯水进入溶液数目与从溶液进入纯水 数目相等，体系建立动态平衡，称为数目相等，体系建立动态平衡，称为 渗透平衡渗透平衡。渗透压渗透压渗透压渗透压:由于半透膜两边的溶液单位体积内水分子数目不同而引起稀由于半透膜两边的溶液单位体积内水分子数目不同而引起稀 溶液溶剂分子渗透到浓溶液中的倾向。为了阻止发生渗透所溶液溶剂分子渗透到浓溶液中的倾向。为了阻止发生渗透所 需施加的压力，叫溶液的需施加的压力，叫溶液的渗透压渗
23、透压。等渗溶液等渗溶液:当半透膜两侧溶液浓度相等时，渗透作用达到平衡，这种溶当半透膜两侧溶液浓度相等时，渗透作用达到平衡，这种溶 液称为液称为等渗溶液等渗溶液。渗透压平衡与生命过程的密切关系：渗透压平衡与生命过程的密切关系：给患者输液的浓度；给患者输液的浓度；植物的生长；植物的生长；人的营养循环。人的营养循环。几个概念几个概念第二十八页，本课件共有59页 在一定温度下，非电解质稀溶液的渗透压与溶质的质量摩尔浓度、绝对温度成在一定温度下，非电解质稀溶液的渗透压与溶质的质量摩尔浓度、绝对温度成正比，而与溶质的本性没有关系。通过对溶液渗透压的测定，也能估算出溶质的摩正比，而与溶质的本性没有关系。通过
24、对溶液渗透压的测定，也能估算出溶质的摩尔质量。尔质量。：渗透压：渗透压(kPa)(kPa)；V V：溶液体积（溶液体积（dmdm3 3 orLorL）；）；R R：气体常数；气体常数；n n：溶质物质的量（溶质物质的量（molmol）c c：物质的量浓度（物质的量浓度（mol/Lmol/L）；）；T T：热力学温度（热力学温度（K K）；）；R=R=8.314kPadm8.314kPadm3 3molmol-1-1KK-1-1结论：结论：蒸气压下降，沸点上升，凝固点下降，渗透压都是蒸气压下降，沸点上升，凝固点下降，渗透压都是难挥发的非电解质稀溶液的通性；它们只与溶剂的本性和难挥发的非电解质稀溶
25、液的通性；它们只与溶剂的本性和溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关。溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关。Vant Hoff(范特霍夫范特霍夫)第二十九页，本课件共有59页例例6 6：有一蛋白质的饱和水溶液，每升含有蛋白质：有一蛋白质的饱和水溶液，每升含有蛋白质5.18g5.18g。已知在。已知在298.15 K298.15 K时，溶液的渗透压为时，溶液的渗透压为0.413kPa0.413kPa。求此蛋白质的摩尔质量。求此蛋白质的摩尔质量。解：解：练习题第三十页，本课件共有59页例：测得人体血液的冰点降低值例：测得人体血液的冰点降低值T Tf f=0.56=0.56，求体液在，求体液在3737时的
26、渗透压。时的渗透压。第三十一页，本课件共有59页例：已知血液的渗透压为例：已知血液的渗透压为780KPa 780KPa，若用葡萄糖溶液，若用葡萄糖溶液做为临床输液的营养液，该葡萄糖溶液浓度为多大做为临床输液的营养液，该葡萄糖溶液浓度为多大？浓浓度度 =是稀溶液是稀溶液 第三十二页，本课件共有59页例：已知某水溶液的凝固点为例：已知某水溶液的凝固点为272.15K272.15K。试求此溶液的沸点、。试求此溶液的沸点、296.15K296.15K时的蒸气压和渗透压。时的蒸气压和渗透压。（1 1）T Tf f=K=Kf fbbB B=1.86b=1.86bB B=1.00=1.00b bB B=1.
27、00/1.86=0.538=1.00/1.86=0.538T Tb b=K=Kb bbbB B=0.520.538=0.28K=0.520.538=0.28K故此溶液沸点为故此溶液沸点为373.15+0.28=373.43K373.15+0.28=373.43K（2 2）此溶液中溶剂水的物质的量分数：）此溶液中溶剂水的物质的量分数：第三十三页，本课件共有59页p=pp=p*x(Hx(H2 2O)=3.170.990=3.14kPaO)=3.170.990=3.14kPa故此溶液的蒸气压为故此溶液的蒸气压为3.14kPa3.14kPa。（3 3）因为）因为=c=cB BRTbRTbB BRTRT
28、所以所以=0.5388.314298=1333kPa=0.5388.314298=1333kPa故此溶液的渗透压为故此溶液的渗透压为1333kPa1333kPa。查表得查表得298.15K298.15K是水的饱和蒸气压为是水的饱和蒸气压为3.17kPa3.17kPa。第三十四页，本课件共有59页第三节第三节 胶体溶液胶体溶液分散体系：分散体系：一种物质以极小的颗粒（分散质）分散在另一一种物质以极小的颗粒（分散质）分散在另一种物质（分散介质）中所组成的体系。种物质（分散介质）中所组成的体系。分子分体散系分子分体散系1 1nmnm胶态分体散系胶态分体散系1 1nm-1nm-1 m m粗分体散系粗分
29、体散系1 1 m-100m-100 m m分散系分类分散系分类(从直径分从直径分)第三十五页，本课件共有59页一、胶体溶液（溶胶）一、胶体溶液（溶胶）w胶体溶液：固体分散在液体中的一种胶态体系胶体溶液：固体分散在液体中的一种胶态体系w溶胶的制备溶胶的制备A.分散法分散法 研磨法；研磨法；超声波法；超声波法；电弧法；电弧法；胶溶胶溶法法B.凝聚法凝聚法第三十六页，本课件共有59页2 2、复分解反应：三氧化二砷的饱和溶液中，通入、复分解反应：三氧化二砷的饱和溶液中，通入H H2 2S S气体生气体生成硫化砷溶胶。成硫化砷溶胶。3 3、氧化还原反应、氧化还原反应 用甲醛还原金盐制得金溶胶用甲醛还原金
30、盐制得金溶胶。4 4、改变溶剂法：、改变溶剂法：利用突然改变溶质的溶解度，是溶质不形成利用突然改变溶质的溶解度，是溶质不形成晶体而聚集成溶胶粒子。晶体而聚集成溶胶粒子。1 1、水解反应、水解反应 FeClFeCl3 3水解生成水解生成Fe(OH)Fe(OH)3 3溶胶溶胶化学方法制备溶胶化学方法制备溶胶第三十七页，本课件共有59页二二 、溶胶的性质、溶胶的性质1 1、溶胶的光学性质、溶胶的光学性质丁达尔现象丁达尔现象 当一束光照射到透明的溶胶上时，在与光线垂直方向观察，可以清楚地当一束光照射到透明的溶胶上时，在与光线垂直方向观察，可以清楚地看见在光的通路上出现一条发亮的光柱，这种现象叫着丁达尔
31、效应。看见在光的通路上出现一条发亮的光柱，这种现象叫着丁达尔效应。颗粒颗粒 反射反射颗粒颗粒 散射散射可见光可见光 400400700nm700nm判判别别溶溶胶胶与与分分子子溶溶液液第三十八页，本课件共有59页2 2、溶胶的动力学性质、溶胶的动力学性质-布朗运动布朗运动 在超显微镜下观察溶胶时，可以看到溶胶粒子作永不停息的无规则的运动，在超显微镜下观察溶胶时，可以看到溶胶粒子作永不停息的无规则的运动，这就是这就是布朗运动布朗运动。产生布朗运动的原因，是由于溶胶粒子周围的分散剂分子处于热运动状态，产生布朗运动的原因，是由于溶胶粒子周围的分散剂分子处于热运动状态，不断撞击这些溶胶粒子的结果。溶胶
32、粒子的颗粒比粗分散系粒子小，而比溶剂分不断撞击这些溶胶粒子的结果。溶胶粒子的颗粒比粗分散系粒子小，而比溶剂分子大，它每瞬间受到分散剂分子撞击的次数比大粒子少得多，各个方向上都溶胶子大，它每瞬间受到分散剂分子撞击的次数比大粒子少得多，各个方向上都溶胶粒子的撞击力不易完全抵消。它在某一瞬间，从某一方向受到较大的冲击力，因粒子的撞击力不易完全抵消。它在某一瞬间，从某一方向受到较大的冲击力，因此溶胶粒子受到撞击后，会不断改变方向、改变速度，作不规则的布郎运动。溶此溶胶粒子受到撞击后，会不断改变方向、改变速度，作不规则的布郎运动。溶胶粒子有布郎运动，能扩散，因而溶胶离子能保持悬浮状态，不易沉降到容器底胶
33、粒子有布郎运动，能扩散，因而溶胶离子能保持悬浮状态，不易沉降到容器底部。部。布朗运动布朗运动第三十九页，本课件共有59页 液体分子对溶液体分子对溶 胶粒子的撞击胶粒子的撞击 粗分散系粗分散系第四十页，本课件共有59页3、溶胶的电学性质、溶胶的电学性质-电泳和电渗电泳和电渗溶胶的电动现象：溶胶的电动现象：溶胶中分散质与分散剂在外电场的作用下发生定向移动的现象称为溶胶的电动现象。电泳：电泳：在电场中分散质粒子在分散剂中的定向移动称为电泳。电渗：电渗：若在外电场作用下固相被限制不能移动，而液体在固体孔隙间流动，即分散剂在电场作用下定向移动，这种现象称为电渗。电泳管示意图电泳管示意图 直流电直流电第四
34、十一页，本课件共有59页1、吸附带电：、吸附带电：吸附：一种物质分子自动聚集到另一种物质表面上的过程。吸附：一种物质分子自动聚集到另一种物质表面上的过程。吸附剂：能够将他种物质聚集到自己表面上的物质。吸附剂：能够将他种物质聚集到自己表面上的物质。吸附质：被聚集的物质。吸附质：被聚集的物质。注：溶胶粒子电荷的主要来源是从介质中选择性的吸附某种注：溶胶粒子电荷的主要来源是从介质中选择性的吸附某种离子。离子。胶粒带电的原因：胶粒带电的原因：2 2、电离作用、电离作用 胶粒带电的另一个原因是胶粒表面基团的电离作用。例如，胶粒带电的另一个原因是胶粒表面基团的电离作用。例如，硅酸溶胶的粒子是由许多硅酸分子
35、组成的，在粒子表面上的硅酸溶胶的粒子是由许多硅酸分子组成的，在粒子表面上的H H2 2SiOSiO3 3分子可以电离出分子可以电离出H H+进入溶液，从而进入溶液，从而SiOSiO3 32-2-和和HSiOHSiO3 3-留在表面，留在表面，使胶粒带负电荷。使胶粒带负电荷。第四十二页，本课件共有59页三、胶团结构三、胶团结构胶体性质取决于胶体的结构。胶体性质取决于胶体的结构。以以AgIAgI溶胶为例说明。溶胶为例说明。制备制备AgIAgI溶胶时如果溶胶时如果KIKI过量，就可制成过量，就可制成AgIAgI负溶胶。大量的负溶胶。大量的AgIAgI分子聚集在一起，形成直径在分子聚集在一起，形成直径
36、在1 1100nm100nm之间的晶粒作为胶之间的晶粒作为胶体的核心，称为体的核心，称为胶核胶核。(Ag I)m n I-(n-x)K+x-x K+过量的过量的 KI 作稳定剂，胶团的结构表达式作稳定剂，胶团的结构表达式：第四十三页，本课件共有59页(AgI)(AgI)m m胶核胶核K K+K K+K K+K K+胶胶团团I I-I I-I I-I I-I I-I I-I I-I I-I I-I I-I I-I I-K K+K K+K K+K K+K K+K K+K K+K K+胶胶粒粒胶胶团团构构造造示示意意图图第四十四页，本课件共有59页 式中式中m m为胶核中为胶核中AgIAgI的分子数
37、，的分子数，n n为胶核表面吸附的电位为胶核表面吸附的电位离子数，（离子数，（n-xn-x）为吸附层中的反离子数，）为吸附层中的反离子数，x x为扩散层中的反为扩散层中的反离子数，也是胶粒所带的电荷数。离子数，也是胶粒所带的电荷数。m m、n n、x x都是不确定的都是不确定的数字。可见书写胶团结构的关键在于确定电位离子和反离数字。可见书写胶团结构的关键在于确定电位离子和反离子。子。第四十五页，本课件共有59页氢氧化铁的胶体结构氢氧化铁的胶体结构胶团胶团胶粒胶粒Fe(OH)3mnFeO+(n-x)Cl-x+xCl-胶核胶核 电位离子电位离子 反电位离子反电位离子 吸附层吸附层 扩散层扩散层 扩
38、散双电层扩散双电层第四十六页，本课件共有59页Fe(OH)3胶核吸附电位离子的示意图胶核吸附电位离子的示意图FeClFeCl3 3+3H+3H2 2O=Fe(OH)O=Fe(OH)3 3+3HCl+3HCl反应中有副反应：反应中有副反应：FeClFeCl3 3+2H+2H2 2O=Fe(OH)O=Fe(OH)2 2Cl+HClCl+HClFe(OH)Fe(OH)2 2Cl=FeOCl=FeO+Cl+Cl-+H+H2 2O O第四十七页，本课件共有59页几种常见溶胶的胶团结构几种常见溶胶的胶团结构注意注意：因制备溶胶的条件不同，可使胶体粒子带不同的电荷。：因制备溶胶的条件不同，可使胶体粒子带不同
39、的电荷。如如AgClAgCl溶胶：溶胶：第四十八页，本课件共有59页 AgCl溶胶的制备：溶胶的制备：AgNO3+KCl =AgCl+KNO3当当AgNO3过量时，溶液中有过量时，溶液中有Ag+、NO3-、K+，分散质，分散质AgCl 优优先吸附先吸附Ag+而带正电荷。而带正电荷。Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+分散质分散质AgCl第四十九页，本课件共有59页KCl过量时，溶液中有过量的过量时，溶液中有过量的K+、Cl-、NO3-，溶胶粒子优先吸附，溶胶粒子优先吸附Cl-而而带负电荷。带负电荷。Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-
40、Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-分散质分散质AgCl若是等物质的量进行反应，若是等物质的量进行反应，则不能形成溶胶。则不能形成溶胶。第五十页，本课件共有59页练习题：w请写出土壤中硅酸盐的胶团结构？请写出土壤中硅酸盐的胶团结构？w浓度分别为浓度分别为0.02mol/L0.02mol/L和和0.005mol/L0.005mol/L的的AgNOAgNO3 3、KIKI溶液等体积混合制得胶体溶液，请写出胶团结构。溶液等体积混合制得胶体溶液，请写出胶团结构。w请指出由下面这样一个实验制备胶体是采用的什请指出由下面这样一个实验制备胶体是采用的什么方法？并写出胶团结
41、构。么方法？并写出胶团结构。实验内容：实验内容：向向H3AsO3溶液中通入溶液中通入H2S气体于中而制气体于中而制备硫化砷备硫化砷(As2S3)溶胶溶胶 第五十一页，本课件共有59页Key：1、土壤中的硅酸盐的溶胶结构：(y SiO2 x H2O)m n SiO32-2(n-x)H+2x-2x H+2、(AgCl)mnAg+(n-x)NO3-x+xNO3-第五十二页，本课件共有59页Key：(As2S3)m n HS-(n-x)H+x-x H+若若H H2 2S S 过量，溶胶的胶团中电位离子和反离子分别为过量，溶胶的胶团中电位离子和反离子分别为（HSHS-，H H+）。）。第五十三页，本课件
42、共有59页扩散层扩散层电位离子电位离子胶团胶团吸附层吸附层胶粒胶粒胶核胶核 AsAs2 2S S3 3 m mH+H+H+HS-HS-HS-HS-HS-HS-+HS-HS-HS-HS-HS-HS-H+H+H+H+H+H+H+H+H+反离子反离子第五十四页，本课件共有59页（一）、溶胶的稳定性：（一）、溶胶的稳定性：w动力学稳定性：动力学稳定性：强烈的布朗运动，促使它在分散剂中均匀分布，阻止强烈的布朗运动，促使它在分散剂中均匀分布，阻止了粒子由于重力的下沉。了粒子由于重力的下沉。w热力学上的稳定性：热力学上的稳定性：热力学角度上看，高度分散的的溶胶粒子具有巨大的热力学角度上看，高度分散的的溶胶粒
43、子具有巨大的表面能，应是稳定体系。表面能，应是稳定体系。w其他因素：其他因素：双电层的稳定性：由于溶胶粒子的双电层结构，带有双电层的稳定性：由于溶胶粒子的双电层结构，带有 同号同号电荷的胶粒不聚沉。电荷的胶粒不聚沉。溶剂化膜：有一定强度，阻止粒子合并。溶剂化膜：有一定强度，阻止粒子合并。四、溶胶的聚沉和稳定性四、溶胶的聚沉和稳定性第五十五页，本课件共有59页（二）、胶体的聚沉（二）、胶体的聚沉1.电解质对聚沉的影响电解质对聚沉的影响（1 1）聚沉值：使一定量溶胶在一定时间内完全聚沉所需最小电解质的物）聚沉值：使一定量溶胶在一定时间内完全聚沉所需最小电解质的物质的量浓度，称为电解质对溶胶的质的量
44、浓度，称为电解质对溶胶的聚沉值聚沉值（单位为（单位为mmolLmmolL-1-1）。）。（2 2）舒尔采）舒尔采-哈迪规则：聚沉值与反离子价数有关，即聚沉值与反离子价数的哈迪规则：聚沉值与反离子价数有关，即聚沉值与反离子价数的6 6次方成反比。次方成反比。（3)3)电解质对溶胶起聚沉作用的主要是与胶粒所带电荷相反的离子（异电解质对溶胶起聚沉作用的主要是与胶粒所带电荷相反的离子（异电荷作用电荷作用)，而且与其所带电荷多少有关。离子价数越高，水化半径越小，而且与其所带电荷多少有关。离子价数越高，水化半径越小，聚沉能力就越大；价数相同的离子，其聚沉能力虽相差不大，但也有一定的聚沉能力就越大；价数相同
45、的离子，其聚沉能力虽相差不大，但也有一定的规律。对碱金属、碱土金属离子，如阴离子相同时，则：规律。对碱金属、碱土金属离子，如阴离子相同时，则：w离子半径：离子半径：Cs+Rb+K+Na+Li+w聚沉能力：聚沉能力：Cs+Rb+K+Na+Li+w离子半径：离子半径：Ba2+Sr2+Ca2+Mg2+w聚沉能力：聚沉能力：Ba2+Sr2+Ca2+Mg2+第五十六页，本课件共有59页（4）不同电荷离子的影响）不同电荷离子的影响w电荷数越高，聚沉能力越强电荷数越高，聚沉能力越强例如：例如：NaNa+Mg Mg2+2+Al Al3+3+SnSn2+2+Cl-SO Cl-SO4 42-2-PO PO4 43
46、-3-w电解质混合物的聚沉作用电解质混合物的聚沉作用w相互聚沉现象相互聚沉现象 当溶胶内电解质浓度较低时，胶粒周围的反离子扩散层较当溶胶内电解质浓度较低时，胶粒周围的反离子扩散层较厚，静电斥力起主要作用，防止胶粒聚沉。加入大量的电解厚，静电斥力起主要作用，防止胶粒聚沉。加入大量的电解质以后，大量的离子进入扩散层内，扩散层变薄，同时由于质以后，大量的离子进入扩散层内，扩散层变薄，同时由于反离子减少了胶粒所带的电荷，使胶粒之间的静电斥力减弱，反离子减少了胶粒所带的电荷，使胶粒之间的静电斥力减弱，聚沉的机会增加。聚沉的机会增加。电解质对溶胶的聚沉原因电解质对溶胶的聚沉原因例如：例如：NaClNaCl
47、、MgClMgCl2 2、AlClAlCl3 3三种电解三种电解质对质对AsAs2 2S S3 3负溶胶的聚沉值分别为：负溶胶的聚沉值分别为：51mmol51mmol L L-1-1，0.72 51mmol0.72 51mmolL L-1-1和和0.093 51mmol0.093 51mmolL L-1-1，说明对于负溶，说明对于负溶胶而言，三价胶而言，三价AlAl3+3+的聚沉能力最强，的聚沉能力最强，一价一价NaNa+的聚沉能力最弱。的聚沉能力最弱。第五十七页，本课件共有59页w2 2、相互聚沉、相互聚沉：两种带相反电荷的溶胶，以适当的比例互两种带相反电荷的溶胶，以适当的比例互相混合，也可
48、以互相聚沉。溶胶粒子也可看作一种电解质，相混合，也可以互相聚沉。溶胶粒子也可看作一种电解质，因此两种带相反电荷的溶胶混合，也会产生互相聚沉。自因此两种带相反电荷的溶胶混合，也会产生互相聚沉。自然界中，江河入海口附近所沉积的泥沙三角洲、土壤中存然界中，江河入海口附近所沉积的泥沙三角洲、土壤中存在的带正电荷的在的带正电荷的Fe(OH)Fe(OH)3 3、Al(OH)Al(OH)3 3溶胶与带负电荷的硅酸、溶胶与带负电荷的硅酸、粘土粒和腐殖质溶胶相互凝结而形成土壤团粒结构，都是粘土粒和腐殖质溶胶相互凝结而形成土壤团粒结构，都是溶胶聚沉实例。溶胶聚沉实例。w3、长时间的加热：、长时间的加热：一般来讲，
49、温度对溶胶的稳定性没有显著一般来讲，温度对溶胶的稳定性没有显著影响，因为温度升高时，使胶粒的运动速度和碰撞机会增加，影响，因为温度升高时，使胶粒的运动速度和碰撞机会增加，同时也降低了胶核对电位离子的吸附，使胶粒的电荷减小，且同时也降低了胶核对电位离子的吸附，使胶粒的电荷减小，且水化程度也变小，水化膜变薄，会使溶胶的稳定性稍有下降。水化程度也变小，水化膜变薄，会使溶胶的稳定性稍有下降。长时间的加热，致使吸附的电位离子减少，胶粒的电荷减少，长时间的加热，致使吸附的电位离子减少，胶粒的电荷减少，水化程度同时变小，也容易聚沉。水化程度同时变小，也容易聚沉。（二）、胶体的聚沉（二）、胶体的聚沉第五十八页，本课件共有59页感感谢谢大大家家观观看看第五十九页，本课件共有59页