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1、会计学1气体气体(qt)溶液和胶体溶液和胶体第一页，共58页。21.1 分散系1.2 气体(qt)1.3 溶液浓度的表示方法1.4 稀溶液的通性1.5 胶体溶液1.6 高分子溶液和乳浊液第1页/共58页第二页，共58页。31.1 1.1 分散分散(fnsn)(fnsn)系系 由一种(y zhn)（或多种）物质分散于另一种(y zhn)物质所构成的系统，称为分散系。分散相：分散介质：被分散(fnsn)的物质。容纳分散相的物质。按聚集状态或分散质粒大小可对分散系进行分类。第2页/共58页第三页，共58页。4按聚集状态(zhungti)分类的分散系分散相分散介质实例气体气体空气、天然气、焦炉气液体气
2、体云、雾固体气体烟、灰尘气体液体碳酸饮料、泡沫液体液体白酒、牛奶固体液体盐水、泥浆、油漆气体固体泡沫塑料、木炭液体固体豆腐、硅胶、琼脂固体固体合金、有色玻璃第3页/共58页第四页，共58页。5按分散相粒径分类(fn li)的分散系项目粗分散系胶体分散系小分子或离子分散系溶胶高分子溶液分散相粒径/nm10011001分散相分子大集合体分子小集合体高分子小分子或离子稳定性不稳定较稳定稳定扩散及透过性扩散很慢，颗粒不能透过滤纸扩散慢，颗粒不能透过半透膜扩散快，颗粒能透过半透膜相态多相体系均相体系主要实例泥浆、乳汁碘化银、氢氧化铁、硫化砷溶胶蛋白质、核酸水溶液氯化钠、葡萄糖水溶液第4页/共58页第五页
3、，共58页。61.2 1.2 气体气体(qt)(qt)气体(qt)的特性是扩散性和可压缩性。理想气体(l xin q t)状态方程理想气体 分子本身不占有体积、分子间没有相互作用力的气体称为理想气体。抽象模型，理想气体在实际中并不存在；高温、低压情况下实际气体可近似看做理 想气体。第5页/共58页第六页，共58页。7理想气体状态方程 理想气体的压力p、体积(tj)V、温度T、和物质的量n之间存在确定的函数关系。pV=nRT （1-1）p为气体压力，单位：Pa；V为气体体积(tj)，单位：m3;T为气体温度，单位：K；n为气体的物质的量，单位：mol；R为摩尔气体常数，取值8.314 Jmol-
4、1K-1。第6页/共58页第七页，共58页。8QuestionQuestion 例1-1 某碳氢化合物的蒸汽，在100及101.325 kPa时，密度=2.55 gL-1，由化学分析结果(ji gu)可知该化合物中碳原子数与氢原子数之比为1:1。试确定该化合物的分子式。解：设该化合物的摩尔(m r)质量为M，质量为m,组成为(CH)x。根据(gnj)理想气体状态方程：pV=nRT解得：x=6，该化合物的分子式为C6H6。得：故：由：第7页/共58页第八页，共58页。9分压定律分压定律(dngl)(dngl)道尔顿理想气体分压定律 理想气体混合物中的各组分气体均充满整个容器，混合气体中任一组分的
5、分压与该组分气体在相同温度下独占整个容器所产生的压力(yl)相同，而总压力(yl)p等于混合体系中各组分气体的分压之和。约翰道尔顿（1766-1844）英国化学家、物理学家、近代化学之父。（1-2）（1-3）第8页/共58页第九页，共58页。10水的饱和(boh)蒸汽压水在不同温度(wnd)下的饱和蒸气压温度压力温度压力温度压力/kPa/kPa/kPa00.61182.07407.3750.87232.816525.00111.31294.009584.54121.40304.249687.67131.49314.499790.94141.60324.769894.30151.71335.03
6、9997.75161.81345.32100101.32171.93355.63101105.00水的饱和蒸汽压只与温度(wnd)有关。第9页/共58页第十页，共58页。11QuestionQuestion 例1-2 在290 K，99.3 kPa的气压下，用排水集气法收集氮气150 mL。求在273K，101.3 kPa下该气体经干燥(gnzo)后的体积。解：查表1-3得，290K(17)时水(sh shu)的饱和蒸汽压为1.93k Pa。根据(gnj)分压定律：p(N2)=p(总)-p(H2O)=99.3 kPa-1.93 kPa=97.4 kPa 设氮气干燥后的体积为V，压力为 p，温度
7、为T，则：合136mL。第10页/共58页第十一页，共58页。121.3 1.3 溶液溶液(rngy)(rngy)浓度的表示方法浓度的表示方法名称数学表达式单位 物质的量浓度 molL-1质量分数量纲为1 质量摩尔浓度molkg-1物质的量分数量纲为1 第11页/共58页第十二页，共58页。13物质(wzh)的量浓度 单位体积溶液中所含溶质(rngzh)B的物质的量。(1-6)nB 为物质B 的物质的量，SI单位为 mol；V 为溶液的体积(tj)，SI 单位为 m3；cB的SI 单位是 molm-3，常用单位是molL-1。使用物质的量浓度时应指明物质的基本单元。第12页/共58页第十三页，
8、共58页。14质量摩尔(m r)浓度质量摩尔(m r)浓度 单位质量溶剂中所含溶质B的物质的量。(1-7)mA为溶剂的质量(zhling)，SI单位为kg；bB的单位为molkg-1。质量摩尔浓度与温度无关；使用质量摩尔浓度时应指明物质的基本单元。第13页/共58页第十四页，共58页。15QuestionQuestion 例例1-3 将将0.270 g KCl晶体溶于晶体溶于100 g水中，计水中，计算所得溶液算所得溶液(rngy)中中KCl的质量摩尔浓度。的质量摩尔浓度。解：第14页/共58页第十五页，共58页。16质量分数(fnsh)单位质量溶液中所含物质B的质量。(1-8)B的SI单位(
9、dnwi)为1。物质(wzh)的量浓度与质量分数间的换算：(1-9)质量分数第15页/共58页第十六页，共58页。17QuestionQuestion 例例1-4 已知浓硫酸已知浓硫酸(li sun)的密度的密度=1.84 gmL-1,硫酸硫酸(li sun)的质量分数为的质量分数为96.0%，若配置若配置500 mL c(H2SO4)=0.10 molL-1的稀硫酸的稀硫酸(li sun)，应取浓硫酸，应取浓硫酸(li sun)多少毫升？多少毫升？解：设需取用浓硫酸的体积(tj)为V,则：配置溶液时，首先量取浓硫酸2.8 mL，将其缓缓(hun hun)加入约400 mL的蒸馏水中，然后在容
10、量瓶中定容至500 mL。第16页/共58页第十七页，共58页。181.3.物质(wzh)的量分数物质(wzh)的量分数 的物质(wzh)的量与混合物总的物质(wzh)的量之比。(1-11)xB的量纲(lin n)为1。两组分体系中：xA+xB=1 多组分体系中：第17页/共58页第十八页，共58页。19稀溶液中浓度换算稀溶液中浓度换算稀溶液中浓度换算稀溶液中浓度换算(hun sun)(hun sun)的近的近的近的近似处理似处理似处理似处理i）两组分(zfn)溶液，溶质B含量较少时：(1-10)ii)稀薄(xb)水溶液中：当cB的单位为mol L-1，bB的单位为mol kg-1时，二者数值
11、近似相等。第18页/共58页第十九页，共58页。201.4 1.4 稀溶液稀溶液(rngy)(rngy)的通性的通性 在难挥发的非电解质稀溶液中，溶液的某些性质仅与溶剂中溶质的独立质点数相关，而与溶质本身的性质无关，如溶液的蒸气压、沸点、凝固点和渗透压等，这类性质称为稀溶液的通性或依数性。包括(boku)：蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压现象。稀溶液(rngy)溶剂与溶质分子之间、溶质分子之间没有相互作用的溶液(rngy)，为一种理想化的溶液(rngy)模型。稀溶液的通性第19页/共58页第二十页，共58页。21溶液溶液(rngy)(rngy)蒸汽压的下降蒸汽压的下降液体(yt)的蒸发
12、a 敞口(chn ku)容器b 密闭容器中一定温度下，敞口容器中液体将不断蒸发至没有液体留下。一定温度下，密闭容器中的液体随着蒸发进行，最终将达到液体蒸发与气体凝结的动态平衡状态，蒸气压力不再变化。液体的饱和蒸汽压 在一定温度下，液体与其蒸气平衡时的蒸气压力为该温度下的液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。第20页/共58页第二十一页，共58页。22蒸气压是液体的重要性质(xngzh);蒸气压随温度升高而增大。几种液体(yt)的蒸气压曲线第21页/共58页第二十二页，共58页。23 在纯溶剂中加入一定量的难挥发溶质后，溶剂的表面就会少量地被溶质粒子所占据，溶剂的物质(wzh)的量分数下降，在单位时间、
13、单位面积内逸出液面进入气相的溶剂分子数目要比纯溶剂少。在达到平衡状态时，溶液的蒸气压就要比相同温度下纯溶剂的饱和蒸气压低，这种现象称为溶液的蒸气压下降。溶液溶液(rngy)的蒸气压下降的蒸气压下降第22页/共58页第二十三页，共58页。24拉乌尔定律拉乌尔定律(dngl)（Roults Law）一定温度下，稀溶液的蒸气压等于纯溶剂饱和蒸气压与溶液中溶剂的物质(wzh)的量分数的乘积。(1-12)拉乌尔（Raoult F M，1830-1901），法国化学家，主要从事溶液的性质研究。两组分(zfn)体系中：(1-13)一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降值与溶质的物质的量分数成正比。表述
14、1表述2第23页/共58页第二十四页，共58页。25稀溶液(rngy)中：一定温度下，难挥发非电解质稀溶液(rngy)的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度成正比。(1-14)表述(bio sh)3拉乌尔定律的适用范围：非电解质稀溶液第24页/共58页第二十五页，共58页。26溶液沸点的升高(shn o)和凝固点的降低 沸腾(fitng)与沸点 当液体的蒸气压与外压相等时，液体表面和内部同时发生气化现象，该过程被称为沸腾。此时的温度，称为液体的沸点。通常液体的沸点是指其蒸气压等于101.325 kPa时的温度，称为正常沸点，也简称沸点。液体的沸点会随着(su zhe)外压的升高而升高。溶液的沸点升高
15、现象 难挥发非电解质稀溶液的蒸气压比纯溶剂要低，所以在达到溶剂沸点时，溶液不能沸腾。为了使溶液沸腾，就必须使溶液的温度升高，加剧溶剂分子的热运动，以增加溶液的蒸气压。当溶液的蒸气压与外压相等时，溶液开始沸腾。显然此时溶液的温度应高于纯溶剂的沸点。第25页/共58页第二十六页，共58页。27pTp=101.325kPaTb溶剂溶液pK+Na+Li+Ba2+Sr2+Ca2+Mg2+指一定时间内，使一定量的溶胶完全聚沉所需要的电解质的最低浓度。聚沉值将两种带有相反电荷的溶胶按适当比例相互混合使溶胶的互聚。第51页/共58页第五十二页，共58页。531.6 1.6 高分子溶液高分子溶液(rngy)(r
16、ngy)和乳浊液和乳浊液高分子溶液(rngy)1.高分子溶液(rngy)的特性 高分子溶液属胶体分散系，表现出某些溶胶的性质，如：不能透过半透膜、扩散速率慢。高分子化合物能稳定的分散在溶液中而形成溶液。除去溶剂后，再加入溶剂仍可溶解，因此高分子溶液是热力学稳定体系。高分子溶液中溶质与溶剂之间无明显的相界面，丁铎尔效应不明显。高分子化合物具有很大的粘度，这与它的链状结构和高度溶剂化的性质有关。第52页/共58页第五十三页，共58页。542.2.高分子溶液的盐析高分子溶液的盐析(yn x)(yn x)和保护作用和保护作用 高分子化合物的稳定来自于表面水化膜的存在。要使高分子化合物聚沉，除要中和掉高
17、分子化合物所荷电荷(dinh)外，最重要的是破坏其水化膜，因此，必须加入大量的电解质。电解质离子实现(shxin)自身水化的同时，要大量夺取水化膜上的溶剂化水，从而破坏水化膜，使高分子溶液失去稳定性，发生聚沉。通过加入大量电解质使高分子化合物聚沉的作用称为盐析。加入乙醇、丙酮等溶剂，也能将高分子溶质沉淀出来。在溶胶中加入适量的高分子化合物，就会提高溶胶对电解质的稳定性，这就是高分子化合物的保护作用。第53页/共58页第五十四页，共58页。553.高分子化合物的絮凝作用(zuyng)溶胶中加入少量的高分子化合物，会出现一个高分子化合物附着几个胶粒的现象(xinxing)。此时，高分子化合物使胶粒
18、相互粘接形成大颗粒而发生聚沉。这种由于高分子溶液的加入使得溶胶稳定性减弱的作用称为絮凝作用。第54页/共58页第五十五页，共58页。56 若在溶胶中加入较多若在溶胶中加入较多的高分子化合物的高分子化合物,许多个许多个高分子化合物的一端吸附高分子化合物的一端吸附在同一个分散相粒子的表在同一个分散相粒子的表面上面上,或者是许多个高分或者是许多个高分子线团子线团(xin tun)(xin tun)环绕在环绕在胶体粒子周围胶体粒子周围,形成水化形成水化外壳外壳,将分散相粒子完全将分散相粒子完全包围起来包围起来,对溶胶则起保对溶胶则起保护作用。护作用。第55页/共58页第五十六页，共58页。57乳浊液乳
19、浊液乳浊液是分散相和分散介质均为液体的粗分散系。如牛奶,含水(hn shu)石油,炼油厂的废水,乳化农药等。乳浊液可以(ky)分是“水包油型”和“油包水型”两类。水包油型水包油型 微小油滴微小油滴(通常指有机物通常指有机物)分散分散(fnsn)在水在水中中,符号符号 O/W,如牛奶、豆浆、农药乳化剂等。如牛奶、豆浆、农药乳化剂等。油包水型油包水型 微小水滴分散微小水滴分散(fnsn)在油中在油中,符号符号W/O，如石油。如石油。第56页/共58页第五十七页，共58页。58亲水性乳化剂适合(shh)制备水包油型乳浊液；常用的亲水性乳化剂有：钾肥皂、钠肥皂、蛋白质、动物胶等。亲油性乳化剂制备适合(shh)油包水型乳浊液；常用亲油性乳化剂有钙肥皂、高级醇类、高级酸类、石墨等。极细的固体粉末也能起到乳化剂的作用。制备不同(b tn)类型的乳浊液，要选择不同(b tn)类型的乳化剂。乳化作用乳化作用 油水互不相溶油水互不相溶,只有加入乳化剂才能得到只有加入乳化剂才能得到(d(d do)do)比较稳定的乳状液比较稳定的乳状液,乳化剂的这种作用称为乳化剂的这种作用称为乳化作用。常用的乳化剂多为表面活性剂乳化作用。常用的乳化剂多为表面活性剂,某些某些固体也能起乳化作用。固体也能起乳化作用。第57页/共58页第五十八页，共58页。