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1 分散体系
材料科学与化学工程学院分散体系9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院本章主要内容 分散系C 分类 C 定
义 溶液C 浓度的表示方法与相互换算 C 溶液的依数性 胶体C C C C 胶体的特征 胶体的性质 胶团的结构 胶体的稳定性与凝结 乳浊液高分子溶液C 乳浊液 C 高分子溶液9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院一 分散系分类1.分散系的定义由一种或几种物质分散在另一种物质中所形成的体系。 分散质被分散的物质 分散剂起分散作用的物质分散系在自然界中广为存在:细小水滴 + 二氧化碳 + 金属化合物 + 空气→云雾 水 →汽水 岩石→矿石上一页 下一页9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry材料科学与化学工程学院相宏观体系内部 具有相同的物 理及化学性质 的均匀部分(有 明确的界面) 单相单相系统 和 多相系统气相 液相 固相9/3/2010单相，两相（水与苯），三相 固溶体，多相Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院2.分散系的分类1) 按物质的聚集状态分类：分散质 气 液 固 气 液 固 气 液 固9/3/2010分散剂 气 气 气 液 液 液 固 固 固实 空气 云 、雾 烟 、尘 汽水、泡沫 牛奶、豆浆 泥浆、溶液例泡沫塑料、馒头 珍珠、肉冻 合金、有色玻璃上一页 下一页Inorganic & Analytical Chemistry材料科学与化学工程学院2) 按分散质粒子直径大小分类：分 散 系 直径/nm 实 例 蔗 糖 水 食 盐 水 AgI 溶 胶特征最稳定,不沉降、能透过 滤纸 微浑浊，半透明或不浑浊 透明, 有Tyndal尔现象 不透明、不稳定相系 单溶液 胶体＜1 1-100多粗＞100泥 浆不透过滤纸多9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院二 溶液分散质以小分子、 分散质以小分子、离子或原子为质点均匀地分散在 分散剂中所形成的分散系。 分散剂中所形成的分散系。物质的量及其单位：物质的量n： mol 摩尔质量：9/3/2010MB = mB /nB上一页 下一页Inorganic & Analytical Chemistry材料科学与化学工程学院1. 溶液浓度的表示方法①物质的量浓度 c(B)c(B) = n(B) / V②质量摩尔浓度 b(B)mol dm-3(molL-1)Mol
kg-1与温度无关。在极稀的水溶液中 与温度无关。c(B) ≈ b(B) _ 数值9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院③摩尔分数 xinA xA = nA + nB④质量分数ωnB xB = nA + nBm(B) ω(B) = ×100% m(液)量纲： 1（与单位的联系与区别）浓度的相互换算（见教材例题） ⑤ 浓度的相互换算（见教材例题）9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院2 稀溶液的依数性1. 依数性：难挥发非电解质稀溶液，具有一些共同性质， 难挥发非电解质稀溶液，具有一些共同性质， 这些性质仅与溶液中溶质的粒子数有关， 溶质的粒子数有关 这些性质仅与溶液中溶质的粒子数有关，而与溶 质的本性无关。 质的本性无关。 蒸气压下降 沸点升高 凝固点下降 渗透压9/3/2010Decrease of vapor pressure Boiling point elevation Freezing point lowering Osmotic pressure上一页 下一页Inorganic & Analytical Chemistry材料科学与化学工程学院2. 溶液的蒸气压下降1) 蒸气压蒸气分子 液体分子P(H2O)H2O(l)蒸发 凝聚H2O(g)υ蒸发 =υ凝聚此时蒸气所具有 的压力叫饱和蒸气压 的压力叫饱和蒸气压Inorganic & Analytical Chemistry9/3/2010上一页下一页材料科学与化学工程学院2) 溶液的蒸气压下降蒸气分子 液体分子 溶质分子在一定温度下, 在一定温度下,溶液的蒸气 压总是低于纯溶剂的蒸气压 的蒸气压， 压总是低于纯溶剂的蒸气压， 称为溶液的蒸气压下降。 称为溶液的蒸气压下降。p = p *
p溶液蒸气压下降的原因： 溶液蒸气压下降的原因：A.溶液表面溶剂分子数减少； A.溶液表面溶剂分子数减少； 溶液表面溶剂分子数减少 B.形成溶剂化分子； B.形成溶剂化分子； 形成溶剂化分子9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院3) Raoult (拉乌尔 定理 拉乌尔) 拉乌尔★ 经验定律，只适用于难挥发非电解质的稀溶液p纯水 0.1molkg-1 0.2molkg-1 在一定温度下， 在一定温度下， 稀溶液的蒸气压与溶 液中溶剂的 液中溶剂的摩尔分数 成正比. 成正比.p = p*xAT9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院对于两组分溶液∵ x A+ xB= 1* M
∴ P = P A n( B)p = p *
p = p *x Bm( A)p = p*(1xB) = p*
b(B)Raoult 定律又可表述为：在一定温度下，难挥发非 电解质稀溶液的蒸气压下降,近似地与溶质B的质量 摩尔浓度成正比,而与溶质的本性无关。9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院3. 溶液的沸点升高p P外纯水 蔗糖1)沸点液体的沸点是该液体 的蒸气压等于外界大 气压时的温度T 气压时的温度 bTb* Tb9/3/2010T上一页 下一页Inorganic & Analytical Chemistry材料科学与化学工程学院2) 溶液的沸点升高： 溶液的沸点升高 沸点升高：溶液的沸点与纯溶剂的沸点之差Tb = Tb T = Kb b(B)* b与溶质的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的本性无关。 ◆ 它只与溶质的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的本性无关。Kb 为沸点升高常数3)沸点升高的应用 3)沸点升高的应用(1) 计算溶液的沸点 (2) 测定难挥发非电解质的摩尔质量9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院4. 溶液的凝固点下降1) 凝固点：p冰 纯水 蔗糖液体的蒸气压与 液体的蒸气压与固体 蒸气压相等，两相平 蒸气压相等 衡共存时的温度。溶质的加入使溶液的蒸气压力下降Tf T* f9/3/2010T溶质溶于水，不溶于冰，冰的蒸气压力无变化Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院(2) 溶液的凝固点下降： 纯溶剂的凝固点与溶液凝固点之差 Tf =Tf*- Tf = Kfb(B)与溶质的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的本性无关。 ◆ 它只与溶质的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的本性无关。为凝固点下降常数. Kf为凝固点下降常数.Cryoscopic constant凝固点下降的应用： 凝固点下降的应用：(1) (2) (3) (4)9/3/2010解释植物的抗旱性与耐寒性等现象； 解释植物的抗旱性与耐寒性等现象； 向汽车水箱中加入乙二醇防冻液； 向汽车水箱中加入乙二醇防冻液； 计算溶液的凝固点； 计算溶液的凝固点； 测定难挥发非电解质的摩尔质量； 测定难挥发非电解质的摩尔质量；Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院沸点升 沸点升高和凝固点下降的原因：溶液的蒸气压下降。 思 考 题：1. 0℃的水溶液中加入一小块0℃的冰，有何现象？ ℃的水溶液中加入一小块 ℃的冰，有何现象？ 2. 蒸气压下降，沸点升高，凝固点降低均 蒸气压下降，沸点升高， 可用来测分子量，哪一何种方法最好？ 可用来测分子量，哪一何种方法最好？9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院5.溶液的渗透压由渗透压形 成的液面差渗透现象： 渗透现象：溶剂分 子通过半透膜进入 溶液的单方向自动 扩散过程。 扩散过程。 渗透压： 渗透压：为维持被 半透膜所隔开的溶 液与纯溶剂之间的 渗透平衡而需要的 额外压力上一页 下一页溶液纯水半透膜9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry材料科学与化学工程学院F渗透平衡： 渗透平衡：在溶液 上方施加一外压P, 上方施加一外压P, 使半透膜两边溶剂 分子进出的速率相 等时， 等时，体系所处的 状态。 状态。 渗透压： 渗透压：为维持被 半透膜所隔开的溶 液与纯溶剂之间的 渗透平衡而需要的 额外压力上一页 下一页溶液纯水半透膜9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry材料科学与化学工程学院F’半透膜溶液纯水反渗透： 反渗透：如果外加在溶液 上的压力超过了渗透压， 上的压力超过了渗透压， 则会使溶液中的溶剂向纯 溶剂方向流动， 溶剂方向流动，使纯溶剂 的体积增加。 的体积增加。 应用： 应用：海水淡化产生渗透和反渗透现象的条件： 产生渗透和反渗透现象的条件： 有半透膜的存在； ① 有半透膜的存在； 膜两边的溶液存在浓度差； ② 膜两边的溶液存在浓度差；9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院Van’t Hoff 定律1886年范霍夫(van't Hoff)指出 指出: 1886年范霍夫(van't Hoff)指出:难挥发的非电解 年范霍夫 质稀溶液的渗透压与溶液的浓度及绝对温度成正比： 质稀溶液的渗透压与溶液的浓度及绝对温度成正比：πV = nRT π = nRT/V = cRT稀水溶液中 c(B) ≈ b(B)R = 8.314Pa
m 1 ol = 8.314kPa
m 1 olπ = c(B)RT ≈ b(B)RT“稀”的程度原则上要求溶质粒子之间的相互作用可以忽略不计， 类似于理想气体的要求，一般在0.2M以下，但无确切的界限！9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院渗透压的应用生理盐水的浓度 海水与淡水鱼类不能互换 在淡水中游泳眼睛涩痛一般植物细胞的渗透压：∏=2000KPa 一般植物细胞的渗透压：解释动植物的生命现象. ① 解释动植物的生命现象. ② 计算高分子化合物的摩尔质量. 计算高分子化合物的摩尔质量.例. 含有5gL-1某可溶性多糖的水溶液,在278 K时渗 透压为3.24kPa.求该多糖的摩尔质量。9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院解: 3.24kPa5g L = ×8.314Pa m3K1m 1×278K ol MB M B= 3568g
m 1 ol15 3
1 =1.4×10 m
L ol ∴cB = 3567 t f = K f × cB = 0.026 C渗透压法测大分子的摩尔质量比凝固下降法更灵敏9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院小结*
b(B) P = P A m( A)Tb = Tb T = Kb b(B)* bTf =Tf*- Tf = Kfb(B)!9/3/2010π = c(B)RT ≈ b(B)RT难挥发非电解质的稀溶液才能使用上述公式。如果 不能同时满足上述前提条件又该如何呢？ 满足上述前提条件又该如何呢？ 满足上述前提条件又该如何呢Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院电解质溶液， 电解质溶液，或者浓度较大的溶液也与非电解质稀溶液一样具 有溶液蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等性质。 有溶液蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等性质。但是稀溶液定律所表达的一些依数性与溶液浓度的定量关 溶液。 系不适用与浓溶液和电解质溶液。思考题：排出下列溶液凝固点由高到低的顺序 思考题： 1. 2. 3. 4.9/3/2010c(C6H6O6)=0.10mol.dm-3 c(CaCl2)=0.05 mol.dm-3 c(Na3PO4)=0.033 mol.dm-3 c(KNO3)=0.10 mol.dm-3Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院参考答案； 参考答案； ∵ 1. 2. 3. 4. ∴ C粒子(C6H6O6)=0.10mol.dm-3 c粒子(CaCl2)=0.15 mol.dm-3 c粒子(Na3PO4)=0.13 mol.dm-3 c粒子(KNO3)=0.20 mol.dm-3凝固点下降高低顺序为4 凝固点下降高低顺序为4231 凝固点由高到低顺序为1 凝固点由高到低顺序为1、3、2、49/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院三 胶体气溶胶液溶胶 固溶胶9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院1.溶胶的基本特征1) 溶胶是多相体系 2) 分散度高，比表面大比表面积S = A / VL=1cm L=0.1cm L=100nm=10-5cm L=1nm9/3/2010n=1 n=1000 n=1015 n=1021上一页S=6 cm-1 S=60 cm-1 S=6105 cm-1 S=6107 cm-1=10-7cmInorganic & Analytical Chemistry下一页材料科学与化学工程学院表面能高表面粒子比内部粒子的能量 高,高出的那部分能量称为 表面能。固体界面示意图ω =γ
S比表面能(表面张力) 比表面能(表面张力) 总表面积S 总表面积S3）不稳定，易聚沉9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院降低表面能 (使体系稳定) 使体系稳定)降低S 降低S小颗粒合并成大颗粒减少表面张力通过吸附,使剩余引力有所饱和吸附（adsorption）：一种物质（吸附质）自动聚集到 ） 另一种 另一种物质（吸附剂）界面上的过程。分子吸附――固体吸附剂在非电解质或弱电解质 ① 分子吸附 固体吸附剂在非电解质或弱电解质 溶液中的吸附。特点 溶液中的吸附。特点: 相似相吸9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院离子吸附――吸附剂在强电解质溶液中对离子的吸附。 ――吸附剂在强电解质溶液中对离子的吸附 ② 离子吸附――吸附剂在强电解质溶液中对离子的吸附。A. 离子选择性吸附 优先吸附与组成有关的离子。 规律：优先吸附与组成有关的离子。特点: 吸正带正、 特点 吸正带正、吸负带负。eg AgNO3 + KBr == AgBr(溶胶) + KNO3 溶B. 离子交换吸附吸附剂与溶液之间的离子交换,称为离子交换吸附。 吸附剂与溶液之间的离子交换,称为离子交换吸附。Inorganic & Analytical Chemistry9/3/2010上一页下一页材料科学与化学工程学院例： 粘土颗粒带负电,表面存在可交换的阳离子Ca2+(Mg2+， K+，Na+)，当施入铵态氮肥时，NH4+ 即与胶粒表面的 Ca2+ 发生交换：Ca2+NH4 NH4+ +NH4 NH4+ +Ca2+特点：可逆过程9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院2.溶胶的性质1) 光学性质―Tyndall现象
德国席格迪蒙因阐明 胶体溶液的多相性和 创立了现代胶体化学 而获得1925年诺奖
瑞典斯韦德贝里因研 究分散体系的贡献获 得1926年诺奖(溶胶特有) 溶胶特有)自然界的丁达尔现象9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院ＣuSO4溶液Fe(OH)3胶体丁达尔效应： 丁达尔效应：光束通过胶体时出现一条明亮的光路的现象。 用来鉴别溶液和胶体的物理方法） 现象。（用来鉴别溶液和胶体的物理方法）9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院2) 动力学性质 ― Brown运动Brown运动是分散剂分子以不同大小和不同方向的力对胶体粒子不断 运动是分散剂分子以不同大小和不同方向的力对胶体粒子不断 运动 撞击而产生的，由于受到的力不平衡，所以连续以不同方向、不同 撞击而产生的，由于受到的力不平衡，所以连续以不同方向、 速度作不规则运动。 速度作不规则运动3) 电学性质――电动现象① 电泳―外电场下，分散剂不动，分散质定向移动。 ② 电渗―外电场下，分散质不动，分散剂定向移动。溶胶粒子带电；运动相对性9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院溶胶粒子带电原因吸附带电―― ――选择吸附与其组成有关的离子 1) 吸附带电――选择吸附与其组成有关的离子。例. 氢氧化铁溶胶是通过三氯化铁在沸水中水解而制成的。 氢氧化铁溶胶是通过三氯化铁在沸水中水解而制成的。FeCl3+3H2O== Fe(OH)3+3HCl Fe(OH)3+ HCl==FeOCl+2H2O FeOCl==FeO++ClFeO+吸附在Fe(OH)3胶粒的表面使之带正电。9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院例. 将硫化氢气体通入饱和砷酸溶液中制备硫化砷溶胶. 2H3AsO3+3H2S=As2S3+6H2O H2S=H++HS硫化砷溶胶优先吸附HS-而带负电。2) 离解带电 离解带电――溶胶表面离 使胶粒带电。 溶胶表面离解, 使胶粒带电。 溶胶表面离例：硅胶离解: 硅胶离解: 硅胶离解H2SiO3 = H+ + H SiO 3 H SiO = H+ + SiO2 3 3HSiO3-,SiO32-留在胶粒表面使之带负电。9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院扩散层3. 胶 团 结 构Cl-Cl-胶粒ClClCl+ ClFeO+ FeO FeO+ FeO+ FeO+ [Fe(OH)3]m ClClFeO+ FeO+ ClFeO+ + + FeO FeO Cl ClCl吸附层 Cl胶核Inorganic & Analytical Chemistry胶团9/3/2010上一页下一页材料科学与化学工程学院{[Fe(OH)3]m nFeO胶 核.+.(n-x)Cl }- x+ .xCl-离 离 电 离 位 子 反 子 反 子 吸 层 附 胶 粒 胶 团 扩 层 散9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院例. 由H2S和H3AsO3制备As2s3溶胶,且H2S过量.写出其胶团结构。解：HS为电位离子H+为反离子 ,
xH+ m x+例. 由BaCl2和k2SO4溶液反应制备溶胶,若是k2SO4溶液过量,写出 该溶胶的胶团结构式。解：BaCl2+K2SO4=BaSO4 溶胶 溶胶+2KCl [( BaSO4 ) m
2(n-x)K+]2x- 2xK+ 或[( BaSO4 ) m
(2n-x)K+]x-xK+ 电解质K 为该溶胶的稳定剂。 电解质 2SO4为该溶胶的稳定剂。9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院例. 为制备带负电的AgI溶胶,应向25mL 0.016mol.L-1KI 溶液中加入多少0.005mol. L-1AgNO3溶液? 解: AgI溶胶带负电,则KI过量:25× 0.016 & x × 0.005 x & 80mL即加入小于80mL的0.005mol.L-1的AgNO3 , 的 即加入小于 其胶团结构式为: 其胶团结构式为 x
9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院4.溶胶的稳定性和凝结Brown运动 溶胶被长时间加热溶 胶 稳 定 的 原 因溶 胶 凝 结同种电荷的排斥作用的 因 素溶胶的相互凝结溶剂化作用9/3/2010加入电解质(对溶胶 的影响最大)上一页 下一页Inorganic & Analytical Chemistry材料科学与化学工程学院① 凝结值使溶胶在一定时间内开始凝结的最低浓度.单位: mmol/L 凝结值越小,凝结能力越大. NaCl对As2S3溶胶的聚沉值为51 MgCl2对As2S3溶胶的聚沉值为0.72 AlCl3对As2S3溶胶的聚沉值为0.093② 影响凝结值大小的因素A、价数越高,凝结值越小.聚沉能力越强。 价数越高,凝结值越小.聚沉能力越强。 如：对于负溶胶： Al3+&Mg2+&K+ 对于负溶胶： 对于正溶胶： 对于正溶胶： PO43-&SO42-&Cl9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院水化离子半径越大，凝结值越大，聚沉能力越小。 B、水化离子半径越大，凝结值越大，聚沉能力越小。如，对负溶胶： 对负溶胶： 一价阳离子的凝结能力次序为： 凝结能力次序为 一价阳离子的凝结能力次序为： Cs+&Rb+&K+&Na+&Li+ 二价阳离子的凝结能力次序为： 二价阳离子的凝结能力次序为： 凝结能力次序为2+ Ba2+&Sr2+&Ca2+&Mg2+Li+Na+K+Rb+Cs+表示金属离子，虚线表示水化离子） （ 表示金属离子，虚线表示水化离子）9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院胶体的沉聚与保护――实例 实例 胶体的沉聚与保护水体净化(天然水中含带负电荷的胶体) 水体净化(天然水中含带负电荷的胶体) 加入明矾(KAl(SO O)水解成带 加入明矾(KAl(SO4)2.10H2O)水解成带 正电荷的胶体Al(OH)3, Al(OH)3,中和沉聚 正电荷的胶体Al(OH)3,中和沉聚保护: 保护:胶卷的感光层加 入动物胶保护AgBr 入动物胶保护AgBr江河入海处形成三角洲9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院自学了解1.表面活性物质 表面活性物质 2.乳浊液 乳浊液 3.高分子溶液 高分子溶液亲水性乳化剂 亲油性乳化剂surface active reagent水油9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页材料科学与化学工程学院本章学习要求1、了解分散体系的分类； 、 2、掌握溶液浓度的定义及其相互换算； 、 3、掌握稀溶液的依数性及其计算； 、 4、掌握胶体的特性及胶团结构式的书写； 、 5、掌握溶胶的稳定性与凝结。 、 6、了解高分子溶液与乳浊液。 、9/3/2010Inorganic & Analytical Chemistry上一页下一页
第1 单元 课时 4 物质的分散系 一、学习目标 1.了解分散系的含义,学会根据分散质粒子大小对分散系进行分类,知道胶体是一种常见的分散系,了解 胶体的重要性质和...物质的分散体系 教学设计 教学目的 1、了解胶体及分散系的概念 2、了解胶体与其他分散系的区别 3、掌握电解质、非电解质的概念 4、掌握电离方程式的书写 教学重点...1华中科大无机及分析试题分散体系_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区。习题一 一、选择题(将正确答案的序号填入括号内) 。 1.下列水溶液蒸气压最大的是() a...第四章 药物微粒分散体系 一、概念与名词解释 1.分散体系 2.扩散双电层模型 3.DLVO 理论 4.临界聚沉状态 二、判断题(正确的填 A,错误的填 B) 1.药物微粒...高一化学物质的分散体系1_高一理化生_理化生_高中教育_教育专区。高一化学物质的分散体系1www.3edu.net 教师助手 学生帮手 家长朋友
物质的分散体系...第一章分散体系_农学_农林牧渔_专业资料。第一章 分散体系 一、选择题 1. 下列水溶液蒸气压最大的是 A. 0.1 mol?L-1 KCl B. 0.1 mol?L-1 C12H22...沪教版九年级化学上册练习:3.2-1分散体系练习141217_理化生_初中教育_教育专区。3.2-1 分散体系练习 1. 当一种液体不能溶于另一种液体时,分散后形成的混合...2,、你还知道哪些分散系?并分 别说出分散剂和分散质。 分散系:一种(或多种物质)分散到另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫做分散 系。被分散的物质称作...固体药物以1～100nm微细粒子分散在水中形成的非均匀液体分散体系 A.糖浆剂B.溶胶剂C.芳香水剂D.高分子溶液剂E.溶液剂_答案解析_2016年_一模/二模/三模/联考...固体药物以1～100nm微细粒子分散在水中形成的非均匀液体分散体系() A.糖浆剂 B.溶胶剂 C.芳香水剂 D.高分子溶液剂 E.溶液剂_答案解析_2016年_一模/二模/...
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copyright &copyright 。文档资料库内容来自网络，如有侵犯请联系客服。导读：实验七十三凝固点降低法测定摩尔质量1、简述凝固点降低法测定摩尔质量的基本原理，答：化合物的分子量是一个重要的物理化学参数，2、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，3、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，5、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，实验操作中必须注意掌握体系的过冷程度，本实验先测近似凝固点，6、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为了提高实验的准确度，10、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中， 实验七十三
凝固点降低法测定摩尔质量 1、简述凝固点降低法测定摩尔质量的基本原理 答：化合物的分子量是一个重要的物理化学参数。非挥发性溶质溶解在溶剂中后，其稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、冰点降低、渗透压等值只与溶质的分子数有关而与溶质的种类无关，这四种性质称为稀溶液的依数性。凝固点降低是依数性的一种表现。用凝固点降低法测定物质的分子量是一种简单而又比较准确的方法。稀溶液有依数性，稀溶液的凝固点降低（对析出物是纯溶剂的体系）与溶液中溶质B的质量摩尔浓度的关系为：式中T?T?Tf*?Tf?KfmB，*f为纯溶剂的凝固点，Tf 为溶液的凝固点，mB 为溶液中溶质B的质量摩尔浓度，Kf为溶剂的质量摩尔凝固点降低常数，它的数值仅与溶剂的性质有关。
已知某溶剂的凝固点降低常数Kf并测得溶液的凝固点降低值ΔT，若称取一定量的溶质WB(g)和溶剂WA(g)，配成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度mB为:
mB=1000WB/MBWA, 式中，MB为溶质的分子量。代入上式，则:
MB = 1000KfWB /ΔＴfWA(g/mol)
因此，只要取得一定量的溶质（WB）和溶剂（WA）配成一稀溶液，分别测纯溶剂和稀溶液的凝固点，求得ΔTf，再查得溶剂得凝固点降低常数，代入上式即可求得溶质的摩尔质量。
2、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，当溶质在溶液中有离解，缔合和生成络合物的情况下，对摩尔质量的测定值各有什么影响？ 答：用凝固点降低法测分子质量靠的是依数性，即依靠溶质在溶液中粒子的数目。注意，依靠的是粒子的数目而不是分子的数目。如果发生缔合或解离，自然是导致所测得的粒子所并不等同于分子数，那测出来的相对分子质量自然有偏差。解离使粒子数增多，表观上是分子数增加，于是测得的分子量变小。缔合和生成络合物使粒子数减少，于是测得的分子量比实际的要大。
3、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，根据什么原则考虑加入溶质的量，太多太少影响如何？ 答：根据溶液凝固点的下降值考虑加入溶质的量，加入的溶质的量约使溶液的凝固点降低0.5℃左右。加入太多，因为浓度大了，就不是稀溶液，就不满足依数性了。加入太少，会使溶液的凝固点降低不明显，测量误差会增大。
4、凝固点降低的公式在什么条件下才适用？它能否用于电解质溶液？ 答：凝固点降低公式适用于难挥发非电解质稀溶液和强电解质稀溶液。其次溶剂凝固点不应太高或太低，应在常温下易达到。如：水、苯、环己烷等。当溶质在溶液里有解离、缔合、溶剂化或形成配合物等情况时，会使测出来的相对分子质量，所以在电解溶液中不适用上式计算。
5、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么会产生过冷现象？过冷太甚对结果有何影响？如何控制过冷程度？ 答：过冷现象是由于溶解在溶液中的溶质在温度降到凝固点以后，没有晶体析出而达到过饱和状态的现象，原因一般是由于寒剂温度过低，降温过快或溶液中较干净，没有杂质晶核。 在冷却过程中，如稍有过冷现象是合乎要求的，但过冷太厉害或寒剂温度过低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点，在温度低于凝固点时完全凝固，就得不到正确的凝固点。因此，实验操作中必须注意掌握体系的过冷程度。对于溶液而言，过冷太甚还会导致溶剂大量析出，mB变大，Tf变小，显然回升的最高温度不是原浓度溶液的凝固点，引起测量误差。 控制过冷程度的方法：调节寒剂的温度以不低于所测溶液凝固点3℃为宜；为了判断过冷程度，本实验先测近似凝固点；当溶液温度降至高于近似凝固点的0.5℃时，迅速取出冷冻管，擦去水后插入空气套管中，以防止过冷太甚。
6、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为了提高实验的准确度，是否可用增加溶液浓度的办法来增加ΔT值？为什么？
答：不可以，原因是只有稀溶液才具有稀溶液的依数性，溶剂的凝固点降低值与溶剂的粒子数成正比。才满足：?T?Tf*?Tf?KfmB
7、什么是稀溶液依数性质？稀溶液依数性质和哪些因素有关？ 答：非挥发性溶质溶解在溶剂中后，其稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、冰点降低、渗透压等值只与溶质的分子数有关而与溶质的种类无关，这四种性质称为稀溶液的依数性。 稀溶液依数性质与以下因素有关：只取决于溶剂的种类、数量和溶质粒子的数目。
8、测定溶液凝固点时若过冷程度太大对结果有何影响？两相共存时溶液系统和纯溶剂系统的自由度各为多少？ 答：过冷程度太低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点，在低于凝固点时完全凝固，就得不到正确的凝固点。对于溶液而言，过冷太甚还会导致溶剂大量析出，mB变大，Tf变小，显然回升的最高温度不是原浓度溶液的凝固点，引起测量误差。 溶剂系统的自由度为1，溶液系统的自由度为2。
9、什么叫凝固点？凝固点降低的公式在什么条件下才适用？它能否用于电解质溶液？ 答：纯溶剂凝固点是固体与液体成平衡的温度，溶液的凝固点是固体溶剂与溶液成平衡的温度。不同晶体具有不同的凝固点。凝固点降低的公式适用于于难挥发非电解质稀溶液和强电解质稀溶液。其他电解质溶液不能用。
10、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么要使用空气夹套？过冷太甚有何弊病？ 答：为了防止过冷太甚；过冷程度太低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点，在低于凝固点时完全凝固，就得不到正确的凝固点。
11、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，实验测量成败的关键是什么？ 答：实验测量成败的关键是：控制过冷程度和搅拌速率。控制过冷程度的方法：调节寒剂的温度以不低于所测溶液凝固点3℃为宜；为了判断过冷程度，本实验先测近似凝固点；当溶液温度降至高于近似凝固点的0.5℃时，迅速取出冷冻管，擦去水后插入空气套管中，以防止过冷太甚。本实验规定了搅拌方式：将冷冻管插入冰水浴中，缓慢搅拌，使之逐渐冷却，并观察温度计温度，当环己烷液的温度降至高于近似凝固点的0.5℃时，迅速取出冷冻管，擦去水后插入空气套管中，并缓慢搅拌（每秒1次），使环己烷温度均匀地逐渐降低。当温度低于近似凝固点0.2-0.3℃时应急速搅拌（防止过冷超过0.5℃），促使固体析出。当固体析出时，温度开始回升，立即改为缓慢搅拌，一直到温度达到最高点，此时记下的温度即为纯溶剂的精确凝固点。每次测定应按要求的速率搅拌，并且测溶剂与溶液凝固点的时候搅拌条件要完全一致。
12、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，加入萘的时候，不小心将萘附着在内管壁上，对实验结果有何影响？ 答：若不小心将萘附着在内管壁上，则溶液中的溶质含量将减少，导致所测温差偏小，溶质摩尔质量偏大。
13、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么要先测近似凝固点？ 答：先测近似凝固点，可防止过冷太甚。过冷程度太低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点，在低于凝固点时完全凝固，就得不到正确的凝固点。先测近似凝固点，可准确判断过冷程度，减小凝固点测量误差，使误差范围小于0.006℃以内，保证测定值得准确性。
14、当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，测定的结果有何意义？ 答：当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，可根据溶质在溶液中的表观摩尔质量与真实摩尔质量相比，可以求出溶质在溶液中有解离度、缔合度、溶剂化程度及配位数。
15、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，测定环已烷和萘丸质量时，精密度要求是否相同？为什么？ 答：不同，因为在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，环已烷的用量远远大于萘丸，如果要达到相同的相对误差，测定环已烷质量的精密度要远远的小于萘丸。因此在测定环已烷的质量时，使用移液管量取体积再乘以密度；在测定萘丸质量时，精密度要求高，因此用电子天平测量。
16、用凝固点降低法测定摩尔质量在选择溶剂时应考虑哪些因素？ 答：首先溶质能在此溶液很好的溶解，不出现解离，缔和，溶剂化和形成配合物等现象，另外此溶剂的凝固点温度不宜太高或太低，应很容易达到。
17、为什么纯溶剂和稀溶液的的凝固曲线不同？ 答：由相率可知，在一定外压下，纯溶剂在凝固点时的条件自由度为零，在冷却曲线上可得到温度不变的水平线段。而溶液在凝固点时的条件自由度为1，其凝固点随溶液浓度的改变而改变，因此在冷却曲线上得不到温度不变的水平线段。 在纯溶剂的冷却曲线中，曲线中的低下部分表示发生了过冷现象，即溶剂冷至凝固点以下仍无固相析出，这是由于开始结晶出的微小晶粒的饱和蒸气压大于同温度下普通晶体的饱和蒸气压，所以往往产生过冷现象，即液体的温度要降低到凝固点以下才能析出固体，随后温度再上升到凝固点。 溶液的冷却情况与此不同，当溶液冷却到凝固点时，开始析出固态纯溶剂，随着溶剂的析出，溶液浓度逐渐增大，溶液的凝固点不断下降，在冷却曲线上得不到温度不变的水平线段。因此，在测定浓度一定的溶液的凝固点时，析出的固体越少，测得的凝固点才越准确。同时过冷程度应尽量减小，一般可采用在开始结晶时，加入少量溶剂的微小晶体作为晶种的方法，以促使晶体生成，溶液的凝固点应从冷却曲线上待温度回升后外推而得。
18、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，寒剂温度的温度应控制在什么范围？为什么？ 答：寒剂的温度以不低于所测溶液凝固点3℃为宜，实验时寒剂应经常搅拌并间断地补充少量碎冰，使寒剂温度基本保持不变。寒剂温度对控制过冷程度影响很大，从而影响实验结果，寒剂温度的温度过高会导致冷却太慢，过低则测不出正确的凝固点。
19、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么实验所用的内套管必须洁净、干燥？ 答：因为的内套管是用来装纯溶剂环己烷的，如果内套管不是洁净干净的，那么测得的就不是纯溶剂的凝固点，而是参有杂质的溶液的凝固点，会导致测得的凝固点不准确。
20、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，搅拌速度的控制是做好本实验的关键，在实验过程中怎样控制搅拌速度？ 答：本实验规定了搅拌方式：将冷冻管插入冰水浴中，缓慢搅拌，使之逐渐冷却，并观察温度计温度，当环己烷液的温度降至高于近似凝固点的0.5℃时，迅速取出冷冻管，擦去水后插入空气套管中，并缓慢搅拌（每秒1次），使环己烷温度均匀地逐渐降低。当温度低于近似凝固点0.2-0.3℃时应急速搅拌（防止过冷超过0.5℃），促使固体析出。当固体析出时，温度开始回升，立即改为缓慢搅拌，一直到温度达到最高点，此时记下的温度即为纯溶剂的精确凝固点。每次测定应按要求的速率搅拌，并且测溶剂与溶液凝固点的时候搅拌条件要完全一致。
实验七十四
纯液体饱和蒸气压的测量 1、简述由纯液体饱和蒸气压的测量求该液体平均摩尔汽化热的基本原理。
答：在通常温度下，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示：
dlnp?vapHm?dTRT2
假定ΔvapHm与温度无关或温度范围较小，ΔvapHm可以近似作为常数，积分上式，得：
lnp???vapHm1??c
(2) RT在一定温度范围内，测定不同温度下的饱和蒸气压，以lnp对1/T作图，应为一直线，直线的斜率为??vapHm由斜率可求算液体的平均摩尔汽化热ΔvapHm。
2. 在纯液体饱和蒸汽压测定实验中，测定装置中安置缓冲储气罐起什么作用？ 答：控制减压速度，防止空气倒灌。
3. 在纯液体饱和蒸汽压测定实验中，平衡管的U形管中的液体起什么作用？冷凝管又起什么作用？ /R，答：平衡管的U形管中的液体起密封液体隔绝空气，同时判断平衡，即测量纯液体蒸汽压的作用；冷凝管冷却环己烷蒸汽。
4. 在纯液体饱和蒸汽压测定中，如何检查体系是否漏气？能否在热水浴中检查体系是否漏气？ 答：关闭储气气罐的平衡阀l，打开进气阀和平衡阀2，开动真空泵，当测压仪的示数为-50-60kPa时，关闭进气阀，观察测压仪读数，若读数不变，则系统不漏气；若真空度下降，则系统漏气，要查清漏气原因并排除之。 不能在热水浴中检查体系是否漏气，因为随着温度升高，体系内的压力增大，也会导致真空度下降。
5. 说明纯液体饱和蒸气压、沸腾温度、正常沸点和摩尔汽化热的含义。 答：在一定温度下，与纯液体处于平衡状态时的蒸气压力，称为该温度下的饱和蒸气压。这里的平衡状态指的是动态平衡。在某一温度下，被测液体处于密闭真空容器中，液体分子从表面逃逸成蒸气，同时蒸气分子因碰撞而凝结成液相，当两者的速率相同时，就达到了动态平衡，此时气相中的蒸气密度不再改变，因而具有一定的饱和蒸气压。蒸发一摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热 。蒸气压等于外界压力时，液体便沸腾，此时的温度称为沸点，当外压为p?(101.325kPa)时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。
6. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，怎样根据数字式压力表的读数确定系统的压力？ 答：系统的压力=室温下的大气压+数字是压力表的读数（为负数）
7. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，何时读取数字式压力表的读数？所得读数是否就是该纯液体的饱和蒸汽压？ 答：当B、C两管中的液面平齐时，就读取数字是压力表的读数；不是，液体的饱和蒸汽压=室温下的大气压+数字是压力表的读数（为负数）
8. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，测定沸点的过程中，若出现空气倒灌，则会产生什么结果？ 答：测定沸点的过程中，若出现空气倒灌， B，C两管液面平齐时，液体的饱和蒸汽压+空气压=室温下的大气压，使得所测沸点偏低。
9. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，测量过程中，如何判断平衡管内的空气已赶尽？ 答：在系统不进空气的情况下，重复测定室温下纯液体的饱和蒸汽压三次，若连续三组实验在室温大气压下所得的沸点在误差范围内，则表明空气已排尽。
10. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中应注意些什么？ 答：（1）减压系统不能漏气，否则抽气时达不到本实验要求的真空度。（2）必须充分排除净AB弯管空间中全部空气，使AB管液面上空只含液体的蒸气分子。（3）AB管必须放置于恒温水浴中的水面以下，否则其温度与 12
水浴温度不同。（4）测定中，当B、C两管中的液面平齐时，读数要迅速，读毕应立即打开活塞9抽气减压或加热，防止空气倒灌。若发生倒灌现象，必须重新排除净AB弯管内之空气。（5）注意在停止抽气时，应先把真空泵与大气相通，打开平衡阀l通大气后方可关闭真空泵，否则可能使真空泵中的油倒灌入系统。
11. 若用纯液体饱和蒸气压测量装置测量易燃液体的饱和蒸汽压，加热时应注意什么？ 答：不能用明火直接加热
12. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，为什么ac弯管中的空气要排除净，怎样操作，怎样防止空气倒灌? 答：本实验采用静态法（降温法）测定环己烷在不同温度下的饱和蒸气压。平衡管由A球和U型管B、C组成，如图74-1所示。平衡管上接一冷凝管 ，以橡皮管与缓冲储气罐（缓冲储气罐与数字压力计）相连。A内装待测液体，当A球的液面上纯粹是待测液体的蒸气，而B管与C管的液面处于同一水平时，则表示B管液面上的蒸气压(即A球液面上的蒸气压)与加在C管液面上的外压相等。此时，体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点。用当时的大气压减去数字式气压计的气压值，即为该温度下液体的饱和蒸气压。 可见本实验测量沸点的依据是当A球的液面上纯粹是待测液体的蒸气，而B管与C管的液面处于同一水平时，则表示B管液面上的蒸气压(即A球液面上的蒸气压)与加在C管液面上的外压相等。此时，体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点。测定沸点的过程中，若ac弯管中的空气没有排除净，当B，C两管液面平齐时，液体的饱和蒸汽压+空气压=室温下的大气压，使得所测沸点偏低。 操作：转动平衡阀l使系统与大气相通。开动搅拌器，并将水浴加热。随着温度逐渐上升，平衡管中有气泡逸出。继续加热至正常沸点之上大约3℃左右。保持此温度数分钟，以便将平衡管中的空气赶净。系统空气被赶净后，停止加热。让温度缓慢下降，C管中的气泡将逐渐减少直至消失。C管液面开始上升而B管液面下降，严密注视两管液面，一旦两液面处于同一水平时，记下此时的温度。在系统不进空气的情况下，重复三次，若三组实验在室温大气压下所得的沸点在误差范围内，则表明空气已排尽。 当B、C两管中的液面平齐时，读数要迅速，读毕应立即缓缓打开进气阀2抽气减压或加热，可防止空气倒灌。
13. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，如果平衡管B、C内空气未被驱除干净，对实验结果有何影响？ 答：如果平衡管B、C内空气未被驱除干净，测定沸点的过程中， B，C两管液面平齐时，液体的饱和蒸汽压+空气压=室温下的大气压，使得所测沸点偏低。 内压-大气压=所测压力=饱和蒸汽压+空气压力，而一定温度下饱和蒸汽压一定。则所测内压增大。你计算出来的饱和蒸汽压就比真实的大。
14. 克－克方程式在什么条件下适用？ 答：克－克方程式适用于纯物质两相平衡，其中一相是气相，且可看成理想气体。
15. 用纯液体饱和蒸气压测量装置，可以很方便地研究各种液体，如苯、二氯乙烯、四氯化碳、水、正丙醇、异丙醇、丙酮和乙醇等，这些液体中很多是易燃的，在加热时应该注意什么问题？ 答：不能用明火加热
16. 能否用纯液体饱和蒸气压测量装置测定溶液的蒸气压，为什么？ 答： 不可以，因为在纯液体的饱和蒸气压仅随温度的改变而改变，温度一定其饱和蒸气压为定值，在一定外压下沸点为定值。如果是溶液，其饱和蒸气压随温度和组成的改变而改变，在一定外压下，其沸点会随溶液组成的改变而改变，其没有确定的沸点，而是一段沸程。
13 包含总结汇报、外语学习、党团工作、考试资料、资格考试、人文社科、旅游景点、出国留学、行业论文、文档下载、办公文档、教学研究以及物理化学实验思考题及参考答案等内容。本文共10页
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