1、林 政第一章 分散系1.5 高分子溶液1.3 溶液1.2 分散系1.4 胶体溶液1.1 物质的量及其单位1.1.1 物质的量及其单位物质的量是国际单位制中 7个基本物理量之一,其符号为 n,单位为摩尔 (mol),简称摩。物质的量是表示物质所含微粒数(N)与阿伏加德罗常数 (NA)之比 ,即 n=N/NA。它是把微观粒子与宏观可称量物质联系起来的一种物理量。其表示物质所含粒子数目的多少。物质的量的单位是 摩(尔)、符号: mol 物质的量 n 粒子数 N阿伏加德罗常数 NA 物质的量 (mol)=物质的质量 (g)/物质的摩尔质量 (g/mol)阿伏加德罗常数 (NA) 以 0.012kg12
2、C所含的碳原子数作基准,其近似值为 6.021023 mol-1 1.1.2 物质的量及其单位满足上述关系的粒子是构成物质的基本粒子 (如分子、原子、离子、质子、中子、电子数 )或它们的特定组合。如: 1molCaCl2与阿伏加德罗常数相等的粒子是 CaCl2粒子,其中 Ca2+为 1mol、 Cl-为 2mol,阴阳离子之和为 3mol或原子数为 3mol。在使用摩尔表示物质的量时,应该用化学式指明粒子的种类,而不使用该粒子的中文名称。 1.1.3 物质的量及其单位摩尔 (mol)、毫摩尔 (mmol)、微摩尔 (mol)纳摩尔 (nmol)、皮摩尔 (pmol)1mol 1103mmol
3、1106mol 1109nmol 11012pmol1.1.4 物质的量及其单位以单位体积溶液里所含溶质 B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质 B的物质的量浓度。一般使用单位: mol / L 物质的量浓度 (mol/L)=溶质的物质的量(mol)/溶液的体积 (L)cB=nB/V注意 :体积是指溶液的体积,而不是溶剂的体积。1.1.5 物质的量浓度1.1.6 物质的量浓度浓度只是物质的量浓度的简称,其它溶液组分含量的表示法中,若使用浓度二字时,前面应有特定的定语。如质量浓度、质量摩尔浓度。1.1.7 质量摩尔浓度溶液中某溶质 B的物质的量除以溶剂的质量,称为该溶质的质量摩尔浓度。单位
4、为 molkg-1,符号为 bB。bB=nB/W式中 W为该溶剂的质量,以千克( kg)作单位; nB是溶质 B的物质的量,以摩尔 (mol)作单位。1.1.8 质量浓度单位体积混合物中某组分的质量称为该组分的质量浓度,以符号 表示,单位为 kg/m3。组分 B的质量浓度定义式为=mB/V式中 mB 混合物中组分 B的质量, kg;V 混合物的体积, m3。 常用单位是 :g/L1.1.9 质量分数溶液中溶质 B的质量分数是溶质 B的质量 mB与溶液质量 m之比。符号是 B ,量纲为一。B mB/m如, 100gNaCl溶液中含 10gNaCl,可表示为 ( NaCl) 10%1.1.10 体
5、积分数纯物质 B在某温度和压力下的体积,除以在相同温度和压力下的溶液的总体积 。符号为 ,量纲为一。体积分数常用于溶质为液体的溶液,如果混合过程中产生的体积变化很小,可近似地认为等于溶质的体积溶液的总体积 。【 例 】 :已知浓硫酸的密度 为1.84g/ml,其质量分数为 95.6%,一升浓硫酸中含有的 n(H2SO4)、n(1/2H2SO4)、 c(H2SO4)、 c(1/2 H2SO4)各为多少?解: n(H2SO4) = 1.8410000.956/98.08 = 17.9 moln(1/2H2SO4) = 1.8410000.956/49.04 = 35.9 molc(H2SO4)=
6、17.9/1 = 17.9 mol/Lc(1/2 H2SO4) = 35.9/1 = 35.9 mol/L【 例 】 : 250克溶液中含有 40克 NaCl, 计算此溶液的质量摩尔浓度。解: 水的质量 250-40 = 210(克)b(NaCl) = 40/(58.5210) 1000 = 3.26 mol/kg【 例 】 :在 100ml水中溶解 17.1g蔗糖(C12H22O11),溶液的密度为 1.0638g/ml,求蔗糖的物质的量浓度,质量摩尔浓度。解: M蔗糖 342(g/mol) n蔗糖 =17.1/342=0.05(mol)V = (100+17.1)/1.0638 = 110
7、.0 (ml)=0.11(L)( 1) c(蔗糖 ) = 0.05/0.11 = 0.454 (mol/L)( 2) b(蔗糖 ) = 0.05/0.1 = 0.5 (mol/kg)分散系分散质 +分散剂1.2 分散系一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种物质里所形成的系统称分散系。如:糖水和泥水等等。、按聚集状态分气气(空气) 气液(汽水) 气固(浮石)液气(云、雾) 液液(酒精) 液固(肉冻)固气(烟、尘) 固液(溶液) 固固(合金) 1.2.1 分散系的分类:、按分散质粒子的大小分100 nm 粗分散系(悬浊液、乳状液)1.2.1 分散系的分类:1.2.2 相1.相 体系中具有相同化学性
8、质和物理性质的均匀部分。2相的特点A 任何部分的物理性质和化学性质相同。B 一个相并不一定是一种单质,如食盐溶液 (NaCl和 H2O)。 C 单相体系 分子分散系 ,如饱和食盐水、糖水等。溶质与溶剂已成一体,组分间没有界面。D 多相体系 胶体分散系和粗分散系 , 如溶胶;悬浊液等。各组分的物理性质和化学性质不同,并具有明显的界面。 1.2.3 理想气体pV = nRT R- 摩尔气体常量理想气体状态方程式:在 STP下, p =101.325kPa, T=273.15Kn=1.0 mol时 , Vm=22.414L=22.41410-3m3R=8.314 kPaLK-1mol-1组分气体:
9、理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。分压:组分气体 B在相同温度下占有与混合气体相同体积时所产生的压力,叫做组分气体 B的分压。1.2.4 分压定律分压定律:混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。 p = p1 + p2 + pi 或 p = pB n =n1+ n2+ni 分散质以分子或者比分子更小的质点(如原子或离子)均匀地分散在分散剂中的分散系称为溶液。溶液气态溶液 (空气 )液态溶液: (水溶液 )固态溶液 (合金 )溶质溶剂1. 3 溶液通性:只与浓度( 溶质粒子的数目 )有关而与溶质本性无关的性质称为溶液的通性,又叫溶液的依数性。 1. 3.1溶液的通性蒸气压下降 沸点上升凝固点下降 具有渗透压初始: V蒸发 V凝聚平衡: V蒸发 = V凝聚 纯水的蒸气压示意图气液两相平衡蒸发H2O(l) H2O(g)凝聚 1.3.1.1溶液的蒸气压下降