第一章分散系-S

第一章分散系第一節(jié)分散系

一種或數(shù)種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所形成的系統(tǒng)稱為分散系（dispersedsystem）基本概念礦石-礦物分散在巖石中泥漿-泥沙分散在水中鹽溶液-食鹽溶解在水中被分散的物質(zhì)稱為分散相/分散質(zhì)

容納分散相的連續(xù)介質(zhì)稱為分散介質(zhì)/分散劑第一節(jié)分散系分散相與分散介質(zhì)例如：云，牛奶分散質(zhì)處于分割成粒子的不連續(xù)狀態(tài)；分散劑則處于連續(xù)狀態(tài)；分散質(zhì)和分散劑的狀態(tài)包括固體、液體或氣體。分散系-按聚集狀態(tài)分類(9種)分散質(zhì)分散劑實(shí)例

氣氣空氣、家用煤氣液氣云、霧固氣煙、灰塵氣液汽水液液牛奶、豆?jié){固液泥漿、油漆氣固木炭、薄膜塑料液固硅膠、肉凍固固紅寶石、合金、有色玻璃

第一節(jié)分散系生物體內(nèi)的各種生理、生化反應(yīng)都是在液體中進(jìn)行的。按分散粒子的大小，長(zhǎng)把液態(tài)分散系分為3類真溶液

分散質(zhì)粒子大小

<1nm分散質(zhì)粒子的組成

低分子或離子

一般性

質(zhì)均相；熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)；分散質(zhì)粒子擴(kuò)散快，能透過(guò)濾紙和半透膜NaCl、NaOHC6H12O6等水溶液實(shí)例

第一節(jié)分散系粗分散系（乳狀液、懸浮液）

分散質(zhì)粒子大小>100nm

分散質(zhì)粒子的組成

粗粒子

一般性質(zhì)

非均相；熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子不能透過(guò)濾紙和半透膜

乳汁、泥漿等實(shí)例

第一節(jié)分散系膠體分散系高分子溶液

溶膠締合膠體

膠體分散相粒子大小在1-100nm

膠體分散系第一節(jié)分散系溶膠

分散相粒子的組成膠粒（分子、離子、原子的聚集體）

一般性質(zhì)

非均相；熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴(kuò)散慢，能透過(guò)濾紙，不能透過(guò)半透膜實(shí)例

氫氧化鐵、硫化砷、碘化銀及金、銀、硫等單質(zhì)溶膠溶膠

分散相粒子的組成第一節(jié)分散系高分子溶液

分散相粒子的組成高分子一般性質(zhì)

均相；熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴(kuò)散慢，能透過(guò)濾紙，不能透過(guò)半透膜，形成溶液

實(shí)例

蛋白質(zhì)、核酸等水溶液，橡膠的苯溶液第一節(jié)分散系締合膠體

分散相粒子的組成膠束

一般性質(zhì)

均相；熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴(kuò)散慢，能透過(guò)濾紙，不能透過(guò)半透膜，形成膠囊溶液。

實(shí)例

超過(guò)一定濃度的十二烷基硫酸鈉溶液第一節(jié)分散系締合膠體憎水基團(tuán)親水基團(tuán)第二節(jié)氣體

氣體物質(zhì)三態(tài)固體液體√理想氣體：假設(shè)有一種氣體，它的分子只有位置而不占有體積，是一個(gè)具有質(zhì)量的幾何點(diǎn)；并且分子之間沒(méi)有相互吸引力，分子之間及分子與器壁之間發(fā)生的碰撞不造成動(dòng)能損失。人為的氣體模型，實(shí)際中并不存在！第二節(jié)氣體高溫、低壓條件下，許多實(shí)際氣體很接近于理想氣體:1、氣體分子的距離大，與氣體體積相比，可忽略；2、分子間作用力小第二節(jié)氣體理想氣體的氣態(tài)方程：第二節(jié)氣體pV=nRT式中：

R為摩爾氣體常數(shù)(273.15K,101.325kPa時(shí)，R=8.3145Pa·m3·mol-1·K-1)；

T為熱力學(xué)溫度(t+273.15)。

例1.1：某種碳?xì)浠衔锏恼羝?，?00oC及101.325kPa時(shí)，測(cè)得其密度ρ=2.55g/L；由化學(xué)分析結(jié)果可知該化合物中碳原子數(shù)與氫原子數(shù)之比為1:1。試確定該化合物的分子式。解：設(shè)該化合物的摩爾質(zhì)量為M，質(zhì)量為m

接上頁(yè)：已知該化合物中碳?xì)浔壤秊?:1，設(shè)該化合物的分子式為(CH)x,則：M=x[M(C)+M(H)]=(12.0+1.01)·x=77.89x=6∴該化合物的分子式為C6H6理想氣體混合物：多種相互不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體相混合，且分子本身的體積和相互作用力可忽略不計(jì)。理想氣體混合物中各組分氣體如同單獨(dú)存在一樣，即壓力與獨(dú)占整個(gè)容器時(shí)的壓力一致！第二節(jié)氣體第二節(jié)氣體設(shè)某理想氣體混合物中某組分氣體分壓為pi，則：

氣體分壓定律(1801年，Dolton)：道爾頓理想氣體分壓定律(1)(2)第二節(jié)氣體結(jié)合(1)和(2)式(3)(n為混合氣體總的物質(zhì)的量)結(jié)合(2)和(3)式(4)Xi為某組分氣體的摩爾分?jǐn)?shù)例題1.2：有一30dm3的容器，內(nèi)盛16gO2，28gN2，求300K時(shí)兩種氣體的分壓及混合氣體的總壓。解：同理pN2=8.32×105PaP總=pN2+pO2=12.48×105Pa例1.3:在25°C，p=99.43kPa壓力下，利用排水集氣法收集氫氣0.400L。計(jì)算相同溫度、壓力下，用分子篩除去水分后所得干燥氫氣的體積V(H2)`和氫氣物質(zhì)的量n(H2)。已知25°C時(shí)水的飽和蒸汽壓p(H2O)=3.17kPa。解：P(H2)=p總-p(H2O)=99.43-3.17=96.26kPa設(shè)經(jīng)干燥后氫氣壓力為p(H2)`∵P(H2)V(H2)=p(H2)`V(H2)`第三節(jié)液體E具有脫離液體表面的最低動(dòng)能的分子數(shù)與液體分子總數(shù)的比值f：R為摩爾氣體常數(shù)T為溫度蒸發(fā)第三節(jié)液體飽和蒸氣壓，簡(jiǎn)稱蒸汽壓符號(hào):P單位:pa或kPaH2O(l)H2O(g)蒸發(fā)凝結(jié)第三節(jié)液體影響蒸汽壓的因素:1.與溫度有關(guān)：T升高，蒸汽壓增大。H2O273KP=0.6106kPa373KP=101.3kPa2.與物質(zhì)的本性有關(guān)：越易揮發(fā)，蒸汽壓越大。293Kp/kPa乙醚57.6 水2.34汞1.6×10–4

固體中能量較高的分子也有脫離固體表面而揮發(fā)的傾向固體與蒸汽平衡時(shí)的壓力稱固體的飽和蒸汽壓

固態(tài)物質(zhì)與液態(tài)物質(zhì)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的溫度稱為液體的凝固點(diǎn)，亦稱為液體的冰點(diǎn)或固體的熔點(diǎn)

第三節(jié)液體第四節(jié)溶液的組成標(biāo)度物質(zhì)的量(nB):表示物質(zhì)數(shù)量的基本物理量

單位摩爾(mol)

摩爾(mol)：是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與0.012kg12C的原子數(shù)目相等

等0.012kg12C的原子數(shù)目是L=6.022×1023mol-1數(shù)值第四節(jié)溶液的組成標(biāo)度使用摩爾時(shí)必須指明基本單元(可以是原子、分子、離子、電子等)。n(O)n(1/2H2O)n(Ca2+)n(e)第四節(jié)溶液的組成標(biāo)度摩爾質(zhì)量:

B的質(zhì)量mB除以B的物質(zhì)的量nB，單位為kg/mol某分子的摩爾質(zhì)量數(shù)值等于其相對(duì)分子質(zhì)量Mr練習(xí)：求下列物質(zhì)的物質(zhì)的量a.106克(Na2CO3)b.98克(?H2SO4)第四節(jié)溶液的組成標(biāo)度第四節(jié)溶液的組成標(biāo)度物質(zhì)的量濃度(cB)：溶質(zhì)B的物質(zhì)的量nB除以溶液的體積V，即：cB=nB/V單位mol·L-1，濃度很小時(shí)可用mmol·L-1

cB可簡(jiǎn)稱為濃度注意：

使用cB

時(shí)必須指明基本單元。對(duì)于具體物質(zhì)，應(yīng)將基本單元表示在括號(hào)內(nèi)。如：

c(1/2Ca2+)

c(Ca2+)第四節(jié)溶液的組成標(biāo)度例:1.已c(?H2SO4)=0.1mol/L求c(H2SO4)=?2.已c(NaOH)=0.1mol/L求c(?NaOH)=?3.已知c(2HCl)=0.1mol/L求c(HCl)=?

練習(xí)

對(duì)于同一種物質(zhì)溶液,選用的基本單元不同,其物質(zhì)的量濃度也不同0.05mol/L；0.2mol/L；0.2mol/L第四節(jié)溶液的組成標(biāo)度質(zhì)量摩爾濃度(bB):溶質(zhì)B的物質(zhì)的量nB除以溶劑的質(zhì)量mA

單位是mol/kg摩爾分?jǐn)?shù)(x)：B物質(zhì)的物質(zhì)的量與混合物的總物質(zhì)的量之比設(shè)：溶質(zhì)的物質(zhì)的量為n1，溶劑的物質(zhì)的量為n2

溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)為x1，溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)為x2

則：

第四節(jié)溶液的組成標(biāo)度質(zhì)量分?jǐn)?shù)(ωB):溶質(zhì)B的質(zhì)量mB與溶液的總質(zhì)量m之比。

第四節(jié)溶液的組成標(biāo)度第四節(jié)溶液的組成標(biāo)度質(zhì)量濃度(ρB):是溶質(zhì)B的質(zhì)量mB除以溶液的總體積V

單位是kg·m-3；醫(yī)療上常用單位為單位是g·L-1

，mg·L-1

等

密度（ρ）：某種物質(zhì)的質(zhì)量和其體積的比值。

區(qū)分：第四節(jié)溶液的組成標(biāo)度體積分?jǐn)?shù)(B)：指在相同溫度和壓力下，溶質(zhì)B的體積VB與混合物(或溶液)體積

V之比

練習(xí)例1.4在500克水中有17.1克蔗糖溶解。求溶質(zhì)的b蔗糖，x蔗糖=?(M蔗糖=342g/mol)

解:b蔗糖=[(17.1/342)/500]×103=0.1(mol/kg)

x蔗糖=(17.1/342)/(17.1/342+500/18)=0.0018練習(xí)例1.5在400克水中，加入90%(g/g)H2SO4100克。求溶質(zhì)的xH2SO4，bH2SO4解:xH2SO4=[(100×90%)/98]/[90/98+(400+10)/18]=0.0387.

bH2SO4=(90/98)/(410/1000)=2.24(mol/kg)

第五節(jié)稀溶液的依數(shù)性溶液的性質(zhì)溶質(zhì)本性顏色、體積變化和導(dǎo)電性等與溶質(zhì)本性無(wú)關(guān)

—所含溶質(zhì)粒子的濃度蒸汽壓下降、沸點(diǎn)升高凝固點(diǎn)下降和滲透壓等第五節(jié)稀溶液的依數(shù)性

與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)，只與其粒子濃度相關(guān)的性質(zhì)稱為稀薄溶液的依數(shù)性質(zhì)(colligativepropertiesofdilutesolution),簡(jiǎn)稱依數(shù)性。粒子濃度稀薄溶液(一)溶液的蒸汽壓下降溶液蒸汽壓下降(vaporpressurelowering)(一)溶液的蒸汽壓下降Raoult（拉烏爾）定律在一定溫度下,難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸汽壓等于純?nèi)軇┑恼羝麎号c溶劑摩爾分?jǐn)?shù)的乘積

p=po

xA

po:純?nèi)軇┑恼羝麎簆:溶液的蒸汽壓(一)溶液的蒸汽壓下降溶液的蒸汽壓下降ΔpxA為溶液中溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)xB為溶液中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)∵xA+xB=1p=po

xA=po(1-xB)=po-poxB∴po-p=

Δp=poxB

Δp=poxB

一定T下，Δp與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比

溶液的蒸汽壓下降公式：Δp=poxB

由于nA>>nB，

Δp=KbB

適用：難揮發(fā)非電解質(zhì)的稀薄溶液結(jié)論：

在一定溫度下，難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓與溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)成正比；在一定溫度下，難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降(Δp)與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的種類和本性無(wú)關(guān)溶液的濃度較大時(shí)，溶質(zhì)分子與溶劑分子間作用力不可忽略，故Roult定律不再適用若為電解質(zhì)溶液，解離可產(chǎn)生2個(gè)或多個(gè)離子，且溶液中含有大量的帶電粒子，導(dǎo)致溶質(zhì)與溶劑之間，溶質(zhì)之間均有相互作用，Roult定律不再適用揮發(fā)性溶質(zhì)的存在可能會(huì)導(dǎo)致溶液的蒸汽壓增加，但平衡蒸汽中氣態(tài)溶劑的分壓依然服從Roult定律例1.6:濃度為0.1mol/kg的難揮發(fā)非電解質(zhì)溶液,在100?C時(shí)溶液的蒸汽壓降低多少?此溶液的蒸汽壓是多少?(100?C水p=101.3kPa)解:(二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低1、液體的沸點(diǎn)升高(1)液體的沸點(diǎn)(boilingpoint)是液體的蒸汽壓等于外界壓強(qiáng)時(shí)的溫度

液體的正常沸點(diǎn)是指外壓為101.3kPa時(shí)的沸點(diǎn)液體的沸點(diǎn)隨著外界壓力的改變而改變

外壓=101.3kPa水的正常沸點(diǎn)100?C

外壓>101.3kPa水的沸點(diǎn)>100?C

外壓<101.3kPa水的沸點(diǎn)<100℃(二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低1、溶液的沸點(diǎn)升高溶液沸點(diǎn)升高是由溶液的蒸汽壓下降引起(二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低

ΔTb=Tb-Tb0

=Kb

bB

式中，ΔTb為沸點(diǎn)升高數(shù)值；

bB為溶液的質(zhì)量摩爾濃度；

Kb為溶劑的沸點(diǎn)升高常數(shù)Kb與溶劑本性有關(guān)，只隨溶劑的不同而不同例1.7:在63.0克CS2中溶解2.83克硫后，沸點(diǎn)升高0.410K。求溶解在CS2中硫的分子式?(CS2的Kb為2.34K?kg?mol-1)

解:M質(zhì)=Kb?mB×103/(ΔTb?mA)=2.34×2.83×103/(0.410×63.0)=256(g?mol)∵硫的原子量為32∴硫的分子式是S8利用ΔTb可測(cè)定溶質(zhì)B的摩爾質(zhì)量MB(二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低注意：

溶液沸騰后，溶劑不斷蒸出，溶液濃度不斷增加，因而溶液的沸點(diǎn)也隨之升高直至溶液達(dá)到飽和。(二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低2、溶液的凝固點(diǎn)下降凝固點(diǎn)：是指物質(zhì)的固、液兩相蒸汽壓相等時(shí)的溫度純水的凝固點(diǎn)（273K）又稱為冰點(diǎn)，在此溫度水和冰的蒸汽壓相等(二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低溶液的凝固點(diǎn)通常是指溶液中純固態(tài)溶劑開始析出時(shí)的溫度，對(duì)于水溶液而言，就是指水開始變成冰析出時(shí)的溫度水和水溶液的理想冷卻曲線(二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低溶液的凝固點(diǎn)下降是由于溶液的蒸汽壓下降引起的。

固體(蒸汽壓)液體(蒸汽壓)(二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低思考：冰面上撒鹽海水冰點(diǎn)低于純水

(二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低水和水溶液的冷卻曲線(1)是純水的理想冷卻曲線(2)是純水的試驗(yàn)條件下冷卻曲線(3)是溶液的理想冷卻曲線(4)是實(shí)驗(yàn)條件下溶液的冷卻曲線曲線(二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低非電解質(zhì)稀溶液凝固點(diǎn)下降也與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比：

ΔTf=Tf0-Tf

=Kf·bB式中：ΔTf為凝固點(diǎn)降低值；

Kf為溶劑的質(zhì)量摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)，單位為

K·kg·mol-1,該常數(shù)隨溶劑的不同而不同(二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的凝固點(diǎn)降低與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)，只決定于溶質(zhì)顆粒的數(shù)目。例1.8:0.2克某非電解質(zhì)溶于10克水中,測(cè)得溶液的凝固點(diǎn)是-0.207℃。求此非電解質(zhì)的摩爾質(zhì)量?(已知溶劑的凝固點(diǎn)降低常數(shù)為1.86)解:ΔTf=273-(273-0.207)=0.207

MB=KfmB/ΔTf?mA

=1.86×0.2/(0.207×10)=0.180(kg/mol)利用ΔTf可測(cè)定溶質(zhì)B的摩爾質(zhì)量MB例1.9:在1000克水中溶有1mol難揮發(fā)性非電解質(zhì)。求此溶液的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)?(Kb=0.512K?kg?mol-1.Kf=1.86K?kg?mol-1)解:∵ΔTb=Kb?b=0.512×1=0.512∴Tb=373+ΔTb=373+0.512=373.512(K)

又∵ΔTf=Kf?

b=1.86×1=1.86∴Tf=273-ΔTf=273-1.86=271.14(K)計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量溶液沸點(diǎn)升高溶液凝固點(diǎn)下降∵Kf>Kb∴△Tf>△Tb，即△Tf的靈敏度更高，實(shí)驗(yàn)誤差小

常見(jiàn)溶劑的Tb0、Kb和Tf0、Kf值溶劑Tb0/oC

Kb/(K·kg·mol-1)

Tf0/oC

Kf/(K·kg·mol-1)水乙酸苯乙醇四氯化碳乙醚萘1001188078.476.734.72180.5122.932.531.225.032.025.800.017.05.5－117.3－22.9－116.280.01.863.905.101.9932.01.86.9練習(xí)某難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀水溶液的沸點(diǎn)為100.82℃，則其凝固點(diǎn)是()A.-0.58℃B.-0.68℃C.-0.78℃D.-0.88℃答案：D(二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低bB△Tf(實(shí)驗(yàn)值)/K△Tf(理論)/Kmol/kgNaClMgSO40.010.036030.03000.018580.050.17580.12940.092900.100.34700.24200.18580.501.6921.0180.9290一些電解質(zhì)水溶液的凝固點(diǎn)降低值3、電解質(zhì)溶液的依數(shù)性行為(二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低

Δp=iK

bBΔTb

=iKbb

BΔTf=iKfb

B

式中i為校正因子，又稱van’tHoff系數(shù)如AB型電解質(zhì)，i趨近于2

AB2或A2B型電解質(zhì),i趨近于3(三)溶液的滲透壓水低擴(kuò)散(三)溶液的滲透壓半透膜(semi-permeablemembrane)：一種只允許某些物質(zhì)透過(guò)，而不允許另一些物質(zhì)透過(guò)的選擇性透過(guò)薄膜。(三)溶液的滲透壓(三)溶液的滲透壓滲透(osmosis)(三)溶液的滲透壓滲透：溶劑分子通過(guò)半透膜自發(fā)進(jìn)入到溶液中的過(guò)程。產(chǎn)生滲透現(xiàn)象必須具備的條件:1.有半透膜存在；2.半透膜兩側(cè)單位體積內(nèi)溶劑分子數(shù)不相等。(三)溶液的滲透壓滲透原因：溶劑分子能通過(guò)半透膜，而溶質(zhì)分子不能方向：溶劑分子從純?nèi)軇芤夯蚴菑南∪芤骸鷿馊芤?/p>

(三)溶液的滲透壓血液透析圖(三)溶液的滲透壓海水進(jìn)入人體后會(huì)造成細(xì)胞脫水,甚至造成死亡(三)溶液的滲透壓

隨著溶液界面的升高，液柱的靜壓力增大，使溶液中溶劑通過(guò)半透膜的速度加快，當(dāng)壓力達(dá)到一定時(shí)，溶劑從兩個(gè)相反的方向通過(guò)半透膜的速度一致，此時(shí)滲透達(dá)到平衡。(三)溶液的滲透壓滲透壓(osmoticpressure)：將純?nèi)軇┡c溶液以半透膜隔開時(shí)，為維持滲透平衡所需要加給溶液的額外壓力。(三)溶液的滲透壓1886年，荷蘭化學(xué)家范特霍夫(Van’tHoff)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出稀溶液的滲透壓力與溶液濃度、絕對(duì)溫度的關(guān)系：п：滲透壓(kPa);V：溶液體積

nB

：溶質(zhì)的物質(zhì)的量;cB：物質(zhì)的量濃度

R：氣體常數(shù)(8.314kPa·L·mol-1·K-1)T：絕對(duì)溫度(三)溶液的滲透壓

對(duì)于水溶液，當(dāng)濃度很低時(shí)，其物質(zhì)的量濃度近似地與質(zhì)量摩爾濃度相等，即cB≈bB因此也可改寫為例1.10:將3.00g葡萄糖溶于水，配成100mL溶液，求溶液在37℃時(shí)的滲透壓?解：葡萄糖的摩爾質(zhì)量為180g/mol例1.11:將1.00克血紅素溶于適量水中,配置成100mL溶液，在20℃時(shí)測(cè)得此溶液的滲透壓為0.366kPa.求血紅素的摩爾質(zhì)量?解：應(yīng)用：測(cè)定大分子物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量一般采用滲透壓力法(四)反滲透及其應(yīng)用反滲透：在溶液一側(cè)施加大于滲透壓的額外壓力，則溶液中將有更多的溶劑分子通過(guò)半透膜進(jìn)入溶劑一側(cè)。這種使?jié)B透作用逆向進(jìn)行的過(guò)程稱為反滲透。海水的淡化i在數(shù)值上為1mol電解質(zhì)在溶液中能夠解離出離子的物質(zhì)的量。如AB型電解質(zhì)（如KCl、KNO3、CaSO4等)，其i值趨近于2。AB2或A2B型電解質(zhì)（如MgCl2、CaCl2、Na2SO4等），其i值趨近于3。

對(duì)于電解質(zhì)稀溶液，計(jì)算滲透壓時(shí)應(yīng)考慮電解質(zhì)的解離。在滲透壓公式中必須引進(jìn)一個(gè)校正系數(shù)i

(五)滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義

1、滲透濃度(osmolarity):即滲透活性物質(zhì)的物質(zhì)的量除以溶液的體積。符號(hào)：cos

單位：mol·L-1或mmol·L-1把溶液中能夠產(chǎn)生滲透效應(yīng)的溶質(zhì)粒子(分子、離子)統(tǒng)稱為滲透活性物質(zhì)。醫(yī)學(xué)上，溶液的滲透壓大小常用滲透濃度來(lái)表示例1.12：計(jì)算5.00g/L的NaCl溶液的滲透濃度?解：NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5g·mol-1

(五)滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義

2、等滲、低滲和高滲溶液

醫(yī)學(xué)上的等滲、低滲和高滲溶液是以血漿的滲透壓力為標(biāo)準(zhǔn)確定的。正常人血漿的滲透濃度：303.7mmol·L-1臨床上規(guī)定：等滲溶液：cos280~320mmol·L-1

高滲溶液：cos

＞320mmol·L-1

低滲溶液：cos

＜280mmol·L-1a在生理鹽水中b在較濃的NaCl溶液中c在較稀的NaCl溶液中將紅細(xì)胞置于不同濃度的NaCl溶液中，在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)：紅細(xì)胞的形態(tài)沒(méi)有什么改變，因?yàn)樯睇}水與紅細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓力相等，細(xì)胞內(nèi)外液處于滲透平衡狀態(tài)。紅細(xì)胞逐漸皺縮，皺縮的紅細(xì)胞互相聚結(jié)成團(tuán)。這是因?yàn)榧t細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓力低于濃NaCl溶液，紅細(xì)胞內(nèi)的水向外滲透引起。紅細(xì)胞逐漸脹大，最后破裂，釋放出紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白使溶液染成紅色，即溶血。這是因?yàn)榧t細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓力高于NaCl溶液，細(xì)胞外的水向細(xì)胞內(nèi)滲透引起。

(五)滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義

紅細(xì)胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)示意圖

血栓例1.13將100ml0.9%NaCl溶液與100ml5%葡萄糖溶液混合.計(jì)算此溶液與血漿相比是高滲，低滲，還是等滲溶液?解:NaCl溶液的滲透濃度:2×(0.9/58.5)÷[(100+100)/103]×103=154(mmol/L).

葡萄糖溶液的滲透濃度:

(5/180)÷(200/103)×103=139(mmol/L).154+139=293mmol/L.∴混合液仍為等滲溶液.

例1.14在100ml0.075mol/LNaCl溶液中加入100ml2.5%葡萄糖溶液,再加入多少毫升0.2mol/LCaCl2溶液,對(duì)人體血漿是等滲溶液?(血漿滲透濃度按300mmol/L計(jì)).解:設(shè)加入VmlCaCl2溶液[2×0.075×100+(100×2.5%/180)×103+0.2×3V]÷[(100+100+V)/103]=300

V=103.7(ml)第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理蒸餾(distilation)分餾(fractionation)揮發(fā)性物質(zhì)分離、提純最常用、有效的方法第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理理想溶液：若混合溶液的組分分子間作用力大小相同或相近時(shí)，則可認(rèn)為兩組分之間作用力十分微弱，可忽略不計(jì)，且組分在所有濃度范圍內(nèi)均服從Roult定律，符合上述性質(zhì)的溶液稱為理想溶液。設(shè)某溶液包含A和B兩組分，根據(jù)Roult定律第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理設(shè)一理想溶液由x(C6H6)=0.33和x(C6H5CH3)=0.67的苯與甲苯組成：則在20℃時(shí)，苯和甲苯的蒸汽壓分別為：第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理所以，20℃時(shí)此溶液的蒸汽壓中，苯蒸汽和甲苯蒸汽的分壓及溶液的蒸汽壓分別為：第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理根據(jù)以上結(jié)果，可計(jì)算出蒸汽中苯和甲苯的摩爾分?jǐn)?shù)x`(C6H6)和x`(C5H5CH3)溶液：x(C6H6)=0.33和x(C6H5CH3)=0.67第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理總結(jié)：(1)理想溶液的沸點(diǎn)高于其中較易揮發(fā)組分的沸點(diǎn)，低于較不易揮發(fā)組分的沸點(diǎn)；(2)理想溶液的沸點(diǎn)隨兩組分濃度的變化而變化；(3)理想溶液中組分的摩爾分?jǐn)?shù)與蒸汽中組分的摩爾分?jǐn)?shù)不同,其中易揮發(fā)組分在蒸汽中的摩爾分?jǐn)?shù)較高。確?；旌辖M分的分離！螺旋形冷凝柱第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理分流裝置簡(jiǎn)圖

第六節(jié)兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理恒沸：非理想溶液在一定條件下，某些溶液的組成與其蒸汽組成相同，此時(shí)溶液的沸點(diǎn)保持恒定，并且蒸發(fā)濃度不因蒸發(fā)的進(jìn)行而有所改變。采用分餾方法進(jìn)行組分的分離第七節(jié)膠體1861年，英國(guó)化學(xué)家T.Graham提出膠體(Colloid)的概念70年代初，俄國(guó)化學(xué)家BE?MAPH促使人們認(rèn)識(shí)到膠體并非特殊物質(zhì)，只不過(guò)是物質(zhì)以一定分散度存在的狀態(tài)(一)發(fā)展史：20世紀(jì)30年代以后，高分子研究的發(fā)展闡明一些高分子物質(zhì)屬于膠體研究范圍

(二)分類

膠體分散系1~100nm溶膠膠粒（分子，原子或離子聚集體）非均相，不能透過(guò)半透膜，熱力學(xué)不穩(wěn)定高分子溶液高分子均相，不能透過(guò)半透膜，熱力學(xué)穩(wěn)定，透明Fe(OH)3分子結(jié)構(gòu)大1、原因膠體是高度分散的多項(xiàng)分散系統(tǒng)(高分子溶液是單相)。高度分散使膠體分散相表面積急劇增加。(三)表面吸附例如：1cm3………分散度(degreeofdispersion)：分散質(zhì)在分散劑中分散的程度。比表面積(specificsurfacearea):單位體積物質(zhì)所具有的表面積。式中S0是比表面積，S是總表面積，V是體積1、原因1、原因當(dāng)物質(zhì)形成高分散系統(tǒng)時(shí)，因比表面積大大增加，使其表面性質(zhì)十分突出，尤其是表面能。液相氣相液體內(nèi)部及表層分子受力情況示意圖合力為０合力指向液體內(nèi)2、結(jié)果表面能(surfaceenergy)：界面分子比內(nèi)部分子多出一部分能量表面積大膠體：表面能高不穩(wěn)定自動(dòng)聚集2、結(jié)果凝聚吸附降低表面能的途徑膠體中的膠核有吸附其他物質(zhì)而降低界面能的趨勢(shì)木炭、多孔陶瓷高分子的分散相粒子在膠體范圍內(nèi)，但其以單個(gè)分子分散在介質(zhì)中，所形成的體系是均相體系，分散質(zhì)和分散劑之間無(wú)界面存在，為熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)。(四)膠體的制備與性質(zhì)1、膠體的制備：使分散相粒子的大小落在膠體分散體系的范圍之內(nèi);加入適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑1、膠體的制備(1)分散法:用機(jī)械、化學(xué)等方法把大塊物質(zhì)分散成膠體粒子研磨法用機(jī)械粉碎的方法將固體磨細(xì)超聲分散法膠溶法又稱解膠法1、膠體的制備(2)凝聚法:

使小分子、原子或離子聚集，使粒子大小符合膠體分散系的要求。物理凝聚法-硫溶膠，硫-乙醇溶液中加水化學(xué)凝聚法

-氫氧化鐵溶膠(1)溶膠的光學(xué)性質(zhì)(2)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)

(3)溶膠的電學(xué)性質(zhì)2、溶膠的基本性質(zhì)(1)溶膠的光學(xué)性質(zhì)CuSO4溶液Fe(OH)3溶膠令一束光束通過(guò)溶膠，則從側(cè)面可以看到一個(gè)發(fā)這的光柱，這種現(xiàn)象稱為丁達(dá)爾效應(yīng)(Tyndall)。(1)溶膠的光學(xué)性質(zhì)Tyndall現(xiàn)象產(chǎn)生的原因:d>>λ反射d<<λd略小于λ或接近于λ結(jié)論(byRayleigh,1871):(1)溶膠的光學(xué)性質(zhì)散射光強(qiáng)度隨單位體積內(nèi)溶膠膠粒的增多而增大；直徑小于光波長(zhǎng)的膠粒，體積越大，散射光越強(qiáng)；波長(zhǎng)越短的光被散射的越多，故可見(jiàn)光中藍(lán)紫色光已被散射；分散相與分散質(zhì)的折射率相差越大，散射光越強(qiáng)。應(yīng)用-超顯微鏡(a)研究膠體內(nèi)部分子的運(yùn)動(dòng)；(b)測(cè)定球狀膠粒的平均半徑；(c)判斷粒子分散的均勻程度；(d)間接推測(cè)膠粒的形狀。(1)溶膠的光學(xué)性質(zhì)(a)布朗運(yùn)動(dòng)（Brownianmovement）

(2)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)

動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性(b)擴(kuò)散和沉降(diffusionandsedimentationequilibrium)當(dāng)溶膠中的膠粒存在濃度差時(shí)，膠粒將從濃度大的區(qū)域向濃度小的區(qū)域遷移，這種現(xiàn)象稱為擴(kuò)散溫度越高，溶膠的粘度越小，越容易擴(kuò)散。(2)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)

(2)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)

(b)擴(kuò)散和沉降(diffusionandsedimentationequilibrium)在重力場(chǎng)中，膠粒受重力的作用而要下沉，這一現(xiàn)象稱為沉降膠粒大而重，則在重力作用下很快沉降；膠粒較小時(shí)，擴(kuò)散和沉降兩種作用同時(shí)存在。當(dāng)沉降速度等于擴(kuò)散速度，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，這時(shí)，膠粒的濃度從上到下逐漸增大，形成一個(gè)穩(wěn)定的濃度梯度。這種狀態(tài)稱為沉降平衡(2)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)

(3)溶膠的電學(xué)性質(zhì)電泳示意圖

電解質(zhì)溶膠從電泳現(xiàn)象可以獲得膠?；虼蠓肿拥慕Y(jié)構(gòu)、大小、形狀和帶電性質(zhì)等有關(guān)信息電泳(electrophoresis)：在電場(chǎng)作用下,帶電膠粒在介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)大多數(shù)金屬硫化物、硅酸、金、銀等溶膠向正極遷移，膠粒帶負(fù)電，稱為負(fù)溶膠大多數(shù)金屬氫氧化物溶膠向負(fù)極遷移，膠粒帶正電，稱為正溶膠(3)溶膠的電學(xué)性質(zhì)在外加電場(chǎng)作用下，帶電的介質(zhì)通過(guò)多孔膜或半徑為1~10nm的毛細(xì)管作定向移動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電滲(3)溶膠的電學(xué)性質(zhì)膠粒帶電的原因(a)吸附

FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3HClFe(OH)3+HCl→FeOCl+2H2OFeOCl→FeO++Cl-Fe(OH)3膠核吸附溶膠中與其組成類似的FeO+離子而帶正電，而溶膠中電性相反的Cl-離子(稱反離子)則留在介質(zhì)中(b)離解作用硅膠的表面的H2SiO3分子可以離解成HSiO3-、SiO32-和H+H2SiO3HSiO3-+H+

HSiO3-SiO32-+H+膠粒帶電的原因H+離子擴(kuò)散到介質(zhì)中去，而SiO32-離子則留在膠核表面，結(jié)果使膠粒帶負(fù)電荷(五)膠團(tuán)結(jié)構(gòu)1、基本定義：(a)電位離子：被膠核吸附的離子(b)反離子：因帶相反電荷而被電位離子吸附的離子(五)膠團(tuán)結(jié)構(gòu)Fe(OH)3溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)示意圖FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-m[Fe(OH)3]

膠核電位離子Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-反離子緊密層

膠粒膠核＋緊密層＝膠粒擴(kuò)散層膠團(tuán)膠粒＋擴(kuò)散層＝膠團(tuán){[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-

膠粒

膠團(tuán)氫氧化鐵溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式

膠核吸附層擴(kuò)散層

膠粒

膠團(tuán)(五)膠團(tuán)結(jié)構(gòu)(五)膠團(tuán)結(jié)構(gòu)注意:1.膠粒帶電，膠團(tuán)不帶電。2.膠粒帶電的正負(fù)，取決于選擇性吸附吸附層與擴(kuò)散層構(gòu)成電性相反的兩層結(jié)構(gòu)--擴(kuò)散雙電層。(六)溶膠的穩(wěn)定性和沉淀溶膠的聚結(jié)穩(wěn)定性是指溶膠在放置過(guò)程中，不發(fā)生分散質(zhì)粒子的相互凝結(jié)。溶膠的穩(wěn)定因素布朗運(yùn)動(dòng)靜電斥力加熱沉聚膠粒帶電膠粒表面水合膜保護(hù)1、溶膠的穩(wěn)定性(六)溶膠的穩(wěn)定性和沉淀膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式中的吸附層、擴(kuò)散層均為水合膜層－水合雙電層，水合雙電層猶如一層彈性膜，阻礙了膠粒間相互碰撞，使膠粒彼此隔開，不易聚集。

水合膜越厚，膠粒越穩(wěn)定。{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-

膠核吸附層