农业应用化学无机第一章

化学第一章溶液与胶体第一篇无机化学基础第一章溶液与胶体第四节胶体第1章溶液与胶体第一节分散系第二节溶液浓度的表示方法第三节稀溶液的依数性第五节高分子溶液和乳浊液第一节分散系一分散系的概念1.体系——所要研究的对象。2.环境——体系周围与体系有密切关系的部分。3.分散体系——一种或几种物质分散在另一种物质中所形成的体系4.分散质（相）——被分散的物质。5.分散剂（介质）——容纳分散质的物质。6.相——体系中化学性质与物理性质完全相同的任何均匀部分。分散质分散介质第一节分散系[知识拓展]九种分散系的实例分散质分散剂实例气气气液气固液气液液液固固气固液固固空气啤酒泡沫、汽水泡沫塑料、面包云、雾牛奶、酒精的水溶液烟、灰尘泥水合金、有色玻璃珍珠第一节分散系分类体系通常有三种分类方法：•分子分散系•胶体分散系•粗分散系按分散质粒子的大小分类：按分散质和分散剂的聚集状态分类：•气溶胶•液溶胶•固溶胶按胶体溶液的稳定性分类：•憎液溶胶•亲液溶胶第一节分散系二分散系的分类（按分散质颗粒大小分类）1.分子离子分散系：d1nm性质：粒子扩散速度快、能透过滤纸及半透膜，普通显微镜及超显微镜都不能看见。举例：蔗糖水、食盐二分散系的分类2.胶体分散体系：1nmd100nm性质：粒子扩散速度慢、能透过滤纸，但不能透过半透膜，普通显微镜不能看见，超显微镜能看见。举例：Fe(OH)3溶胶、淀粉溶液。第一节分散系3.粗分散体系:d100nm性质：粒子不扩散，不能透过滤纸及半透膜，一般显微镜下能看见。(1)液体分散质分散在液体分散剂中，称为乳浊液，如牛奶。(2)固体分散质分散在液体分散剂中，称为悬浊液,如泥浆。由于粒子大,溶液聚沉,分散质容易从分散剂中分离出来,故粗分散体系是极不稳定的多相系统。第一节分散系类型粒子直径/nm分散系名称主要特征实例分子、离子分散系1真溶液均相，稳定，扩散快，颗粒透过滤纸及半透膜，对光散射极弱氯化钠、蔗糖等水溶液胶体分散系1～100高分子溶液均相，稳定，扩散慢，颗粒能透过滤纸，不能透过半透膜，对光散射极弱蛋白质，核酸等水溶液溶胶多相，较稳定，扩散慢，颗粒能透过滤纸，不能透过半透膜，光散射强氢氧化铁溶胶硫化砷溶胶粗分散系100乳状液悬浊液多相，不稳定，扩散慢，颗粒不能透过滤纸及半透膜，无光散射乳汁、泥浆第一节分散系（一）物质的量1物质的量及其单位物质的量是表示组成物质的基本单元数目的多少的物理量。物系所含的基本单元数与0.012kgC－12的原子数目相等(6.023×1023阿伏加德罗常数NA)，则为1mol。(B)(B)=(B)mnM第二节溶液浓度的表示方法系统中组成物质的基本组分，可以是分子、离子、电子等及其这些粒子的特定组合。如O2、½(H2SO4)、（H2+½O2）2基本单元3摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量成为该物质的摩尔质量，用符号MB表示，单位是g·mol-1。第二节溶液浓度的表示方法)(/)(m)(BnBBM1L溶液中所含溶质B的物质的量，称为物质的量浓度．用符号cB表示，即cB＝nB/V式中：nB为物质B的物质的量，SI单位为mol；V为溶液的体积，SI单位为m3。浓度的常用单位为mol·L—1。(二)物质的量浓度第二节溶液浓度的表示方法由于同一体系用不同的基本单元表示物质的量时，其物质的量不同。BB1cncn（）（）因此同一溶液用不同的基本单元表示其浓度时，其浓度也不同。122711227(KCrO)294.18gmol(KCrO)294.18gmol49.03gmol1166MM227227227227227(KCrO)(KCrO)(KCrO)66(KCrO)(KCrO)161166mmcMVMVmcMV第二节溶液浓度的表示方法例1100mL正常人血清中含326mgNa＋和165mg，试计算正常人血清中Na+和的浓度。解：正常人血清中Na＋的浓度为：正常人血清中的浓度为：++11(Na)(Na)0.326g/23.0gmol0.142molL0.100LncV33121(HCO)(HCO)0.165g/61.0gmol2.7010molL0.100LncV3HCO3HCO3HCO指1kg溶剂中所含溶质B的物质的量称为溶质B的质量摩尔浓度，符号b(B)，单位为：mol/kgA：表示溶剂；B：表示溶质(B)(B)=(A)nbm第二节溶液浓度的表示方法（三）质量摩尔浓度(四)摩尔分数(xi)在一物系中，某组分B的物质的量n(B)占整个物系的总物质的量ｎ的分数称为该物质的摩尔分数，符号x(B)，量纲为1。(B)(B)nxn(B)(B)=(A)+(B)nxnn(A)(A)=(B)+(A)nxnnx(A)＋x(B)=1()1xi第二节溶液浓度的表示方法溶质的质量mB与溶液的体积V之比，称为质量浓度，用符号ρB表示，其表达式为ρB＝mB/V单位可用g·L—1、mg·L—1、g·mL—1、ug·L—1等。（五）质量浓度第二节溶液浓度的表示方法（六）质量分数第二节溶液浓度的表示方法(1)某组分i的质量与混合物质量之比，称为该组分i的质量分数，其数学表达式为Wi=mi/m(2)某组分i的分体积与总体积之比，称为该组分i的体积分数，其数学表达式为Φi=Vi/V（七）体积分数例410克NaCl溶于100克水中，该溶液的质量分数为多少？Wi=10/（100+10）=0.091=9.1%答：略几种溶液浓度之间的关系1.物质的量浓度与质量分数(B)(B)(B)(B)(B)(B)=====(B)(B)(B)(B)mdnmmdmdcVMVMMmM2.物质的量浓度与质量摩尔浓度(B)(B)(B)(B)===(B)mdnnndcbdVm若该溶液是稀的水溶液，则在数值上有：c(B)≈b(B)第二节溶液浓度的表示方法溶液的性质与溶质的本性有关的性质第一类第二类与溶质的本性无关、只与溶液中单位体积的粒子数目有关的性质1.溶液的蒸气压下降2.溶液的沸点升高3.溶液的凝固点降低4.溶液的滲透压力溶液的颜色、体积、导电性、溶解度等第三节稀溶液的依数性难挥发非电解质稀溶液的某些性质与溶质的性质无关，只取决于其中所含溶质粒子的浓度，稀溶液的这些性质叫做“依数性”。稀溶液的依数性主要包括：一、蒸汽压下降二、沸点升高三、凝固点降低四、渗透压第三节稀溶液的依数性气态固态液态凝固熔化第三节稀溶液的依数性·....................（亦即饱和蒸气压）一定温度T下蒸发速度=冷凝速度蒸气饱和蒸气压第三节稀溶液的依数性液体的蒸汽压随温度的升高而增大（一）定义：在同一温度下，溶液的蒸汽压比纯溶剂的蒸汽压低，纯溶剂蒸汽压与溶液蒸汽压的差值叫做溶液的蒸汽压下降。蒸汽压下降是因为溶剂的部分表面被溶质所占据，在单位时间内从溶液中逸出液面的溶剂分子数相对减少，达平衡时，溶液的蒸汽压必然低与纯溶剂的蒸汽压。一、溶液的蒸气压下降第三节稀溶液的依数性溶液的蒸汽压下降第三节稀溶液的依数性（二）拉乌尔定律在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸汽压下降值与溶质的摩尔分数成正比。拉乌尔定律可以表示如下：Δp＝pºxB若溶剂为1000g，溶剂中溶质的物质的量就等于该溶液的质量摩尔浓度,即nB=bB，所以，对于很稀的溶液来说，上式可以改写为Δp＝KbB第三节稀溶液的依数性Δp＝PA*-P=KbBP为溶液的蒸汽压，单位为KPa;PA*为溶剂的蒸汽压，单位为KPa；Δp为溶液的蒸汽压下降值；bB为溶质的摩尔质量浓度，单位mol/Kg;K为蒸汽压下降常数（1）植物的抗旱性，是指在环境缺水的情况下能存活的能力。细胞液可以看作是一种稀溶液。在缺水的情况下，植物体通过一定的机制，选择性吸收环境中的无机盐，改变自身细胞液的浓度（让细胞液的浓度大于环境中水分的浓度），从而调节细胞的渗透压，以防止植物失水（或让植物处于吸水的状态），达到抗旱的目的。植物与蒸汽压（2）植物的耐寒性，指当环境温度降低的时候，植物具有防止自身细胞因低温而结冰（被冻伤、冻死）的能力。细胞液可以看作是一种稀溶液。在温度降低的时候，植物体通过一定的机制，选择性吸收环境中的无机盐，改变自身细胞液的某些无机盐的浓度，让细胞液的凝固点升高（稀溶液的凝固点比纯溶液的凝固点要高！），就不容易结冰（被冻伤）了，故增加了耐寒性。植物与蒸汽压蒸气压:与液相处于平衡时的蒸气所具有的压力称为该温度下的饱和蒸气压·......................·......................沸点:饱和蒸气压与大气压相等时的温度大气压蒸气压第三节稀溶液的依数性在相同温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压总比纯溶剂的低。当温度升高到纯溶剂的沸点时，纯溶剂的蒸气压等于外界压力而沸腾；但溶液的蒸气压则低于外界压力。要使溶液的蒸气压等于外界压力，必须升高温度。这样必然导致溶液的沸点高于纯溶剂的沸点，这种现象称为稀溶液的沸点升高。二、溶液的沸点升高第三节稀溶液的依数性O解释:高山上饭煮不熟式中为bB质量摩尔浓度，Kb为溶的沸点升高常数测定出溶液的沸点升高，可计算出B的摩尔质量。bBBBBAAbbBBAbΔΔTnm/Mb===mmkkmM=mT难挥发非电解质稀溶液的沸点升高与溶质B的质量摩尔浓度成正比。bbBΔT=kb第三节稀溶液的依数性ΔTb＝Tb-Tb*=KbbBTb为溶液的沸点;Tb*为溶剂的沸点，单位为K或℃；ΔTb为溶液的沸点升高值；bB为溶质的摩尔质量浓度，单位mol/Kg;Kb为溶剂的沸点升高常数，单位为K·kg·mol-1或℃·kg·mol-1几种溶剂的Tb和Kb溶剂名称水苯四氯化碳丙酮三氯甲烷乙醚Tb’(K)Kb(K·kg·mol-1)373.150.52353.352.53351.654.88329.651.71334.453.61307.552.16第三节稀溶液的依数性例1.将1.09g葡萄糖溶于20g水中,所得溶液的沸点升高了0.156K,求葡萄糖的分子量。和实际分子量180相近解:先求出m.第三节稀溶液的依数性溶液的凝固点是指一定外压下，固、液两相蒸汽压相等而平衡共存时的温度。水中溶解难挥发非电解质后，溶液的蒸气压下降，也使溶液的凝固点降低。，第三节稀溶液的依数性三、溶液的凝固点下降解释:海水不易结冰难挥发非电解质稀溶液的凝固点降低与溶质B的质量摩尔浓度成正比。测量出难挥发非电解质稀溶液的凝固点降低可计算出B的摩尔质量。ffBΔT=kbfBBfA=ΔkmMTmΔTf＝Tf*-Tf=KfbBTf为溶液的凝固点;Tf*为溶剂的凝固点，单位为K或℃；ΔTf为溶液的凝固点下降值；bB为溶质的摩尔质量浓度，单位mol/Kg;Kf为溶剂的沸点升高常数，单位为K·kg·mol-1或℃·kg·mol-1几种溶剂的Kb和Kf值（K·kg·mol-1）29.8250.25.03349.7四氯化碳CCl43.90289.63.07390.9乙酸CH3COOH5.12278.52.53353.15苯1.86273.150.512373.15水H2OKfTfKb沸点/K溶剂第三节稀溶液的依数性例2从尿中提取出一种中性含氮化合物，将mg纯品溶解在12g蒸馏水中，所得溶液的凝固点比纯水降低了0.233K，试计算此化合物的相对分子质量。解：该中性含氮化合物的摩尔质量为：1fBA1.86Kkgmol,0.090g,12g,kmmfT1fBBfA1.86Kkgmol0.090g0.233K12gkmMTm-110.060kgmol60gmol1Br1160gmol60gmolgmolMM90此中性含氮化合物的相对分子质量为：0.233K第三节稀溶液的依数性1、渗透现象水或低浓度溶液高浓度溶液半透膜渗透条件：①具有半透膜②半透膜两边溶液有浓度差。第三节稀溶液的依数性四、溶液的渗透压1、渗透现象水或低浓度溶液高浓度溶液半透膜现象：水(或溶剂)分子通过半透膜向高浓度溶液渗透。渗透方向第三节稀溶液的依数