大学化学第3章-1

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1、第3章溶液和胶体3.1溶液3.2均相离子平衡3.3酸碱的质子理论3.4沉淀—溶解平衡3.5胶体3.6表面活性剂13.1.1分散系统的基本概念分散系：一种物质的微小粒子分散在另一种物质中组成的系统称为分散系。分散系由分散质和分散剂组成。被分散的物质称为分散质；起分散作用的物质，即分散质周围的介质称为分散剂。例如食盐水糖水泥浆牛奶2分散系分为溶液和胶体两类。溶液胶体单相体系分散质为单个分子或离子多相系统分散质为由许多分子聚集成的粒子低分子溶液溶质分子量很小高分子溶液溶质分子量很大溶胶粒子直径1~100nm浊液粒子直径>100nm33

2、.1.2溶液浓度的表示方法（1）物质B的质量浓度ρB=mB/VmB—溶质B的质量；V—溶液总体积。ρB单位：SI：kg·m-3，常用：g·L-1。（2）物质B的量浓度cB=nB/VnB—溶质B的物质的量。cB单位：SI：mol·m-3，常用：mol·L-1。43.1.2溶液浓度的表示方法（3）物质B的质量摩尔浓度bB=nB/mAmA—溶剂A的质量，kg。bB单位：mol·kg-1。（4）物质B的摩尔分数xB=nB/nn—溶液中各组分的物质的量之和，mol。xB的量纲为1。53.1.3稀溶液通性稀溶液具有一些共同的特性，如：溶液的

3、蒸气压下降沸点升高凝固点下降产生渗透压这些通性都和溶液中溶质的粒子数(浓度)有关，而与溶质的本性无关，这类性质称为稀溶液的依数性。6（1）蒸汽压下降如果在某一液体中溶解少量难挥发的溶质后，溶液的蒸汽压就会下降。1886年，拉乌尔通过实验提出了溶液蒸气压下降的关系式:pA=xApA*pA—溶液上方溶剂的蒸气压；xA—溶液中溶剂的摩尔分数；pA*—纯溶剂的饱和蒸气压。纯溶剂A溶液溶剂A+溶质BpA*pA7如果溶液中只有一种溶质，其摩尔分数为xB，则xA=1-xBpA=（1-xB）pA*pA*-pA=△pA=xBpA*即蒸汽压下降值△

4、pA等于同温度下纯溶剂的饱和蒸汽压pA*与溶液中溶质的摩尔分数xB的乘积。这就是拉乌尔定律。拉乌尔定律适用的范围溶质为难挥发的非电解质的稀溶液。pA=xApA*8溶液蒸气压下降的原因，可用分子运动论来解释：液体的蒸气压是液体和蒸气建立平衡时的蒸气压力，所以液体的蒸气压与单位时间内由液面蒸发的分子数有关。由于溶质的加入，必然会降低单位体积溶液内所含溶剂分子的数目，溶液的部分表面也被难挥发的溶质分子所占据。因此单位时间内逸出液面的溶剂分子数相应减少，这样蒸气中含有较少的溶剂分子已能和溶液处于平衡状态，所以溶液的蒸气压要比纯溶剂的蒸气

5、压低。溶液的蒸气压下降必然引起沸点升高、凝固点下降和产生渗透压。9从这张图中可以看出，在任何温度下，溶液的蒸汽压总是低于纯水的蒸气压。液体的沸点是液体的蒸气压等于外界压力时的温度。因此，在水的标准沸点100℃时，水溶液的蒸气压一定小于101.3kPa，换句话说，在101.3kPa外界压力下，水溶液不能在100℃下沸腾。若要溶液的蒸气压等于外界压力而沸腾，必须将溶液加热到更高温度，因而溶液的沸点较纯溶剂为高。（2）溶液的沸点升高和凝固点下降10某物质的凝固点是它的固态蒸气压等于液态蒸气压时的温度。纯水冷到0℃结冰，这时，冰的蒸气压

6、等于水的蒸气压。如果在水中加入难挥发的溶质，由于溶液的蒸气压下降，在0℃时，溶液的蒸气压小于冰的蒸气压，溶液和冰不能共存，溶液在0℃不能结冰。11从图中可以看出冰的蒸气压曲线较溶液的为陡，这表明在0℃以下时，冰和溶液的蒸气压虽然都随着温度的下降而减少，但冰的蒸气压的减小要比溶液蒸气压的减小要快，最终它们可以相交于一点。因此在0℃以下的某一温度，会出现冰的蒸气压和溶液的蒸气压相等，这个温度就是溶液的凝固点，它比纯水的凝固点要低。12溶液的沸点上升和凝固点下降的根本原因是溶液的蒸气压下降。而溶液蒸气压下降的程度与溶液的浓度成正比，因

7、此溶液的沸点上升和凝固点下降也与溶液的浓度成正比。13拉乌尔用实验确定了下列关系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，而和溶质的本性无关。这也是拉乌尔定律。它的数学表达式为：沸点上升：△Tbp=KBbB凝固点下降：△Tfp=KfbB式中：bB是溶液的质量摩尔浓度。KB和Kf分别是沸点上升常数和凝固点下降常数。当K和△T已知时，利用溶液的沸点上升和凝固点下降与浓度关系式，就可以求得溶质的摩尔质量。14凝固点下降效应是抗冻剂的作用基础。最常用的抗冻剂是乙二醇。其沸点197℃，凝固点-17.4℃。等体积的乙二醇和水组成

8、溶液，凝固点-36℃。采用乙二醇作抗冻剂是由于它具有高沸点、高化学稳定性，以及水从溶液结出时形成淤泥状而不是块状冰等优点。如果不加抗冻剂，水结冰时体积膨胀11％，产生的力(-22℃时2.068x105kPa)足以使散热泵、甚至金属发功机破裂。15在有机化合物合成