第二章 分散体系（课件）- 《无机及分析化学(第二版)》同步教学（高教版）

第二章 分散体系 知识目标： 了解分散系的相关概念；理解分散系的分类方法；掌握各类分散系的特征； 了解溶液组成量度的相关概念；理解溶液稀释与混合的原理；掌握溶液组成量度的各种表示方法、溶液的配制、各种浓度的计算及换算； 了解溶液依数性、渗透压的产生原理；理解渗透压定律、晶体和胶体渗透压概念；掌握渗透浓度的计算、渗透压作用机理及其在医学上的应用； 了解溶胶的制备、凝胶的形成；理解溶胶的稳定性及聚沉；掌握溶胶、高分子溶液的性质及其应用； 了解与表面想象相关的概念；理解表面张力、表面能的产生及其降低的方法和途径；掌握表面吸附及表面活性物质的作用原理及其在实践中的应用。 能力目标： 能说出各种分散系的特征； 能进行溶液的配制、稀释的实际操作，能应用各种浓度公式进行相关计算； 能应用渗透压原理分析渗透进行的方向及解释与渗透压相关的医学问题； 能解释溶胶、高分子溶液的稳定性及高分子溶液对溶胶的保护作用； 能分析吸附、表面活性物质的作用过程并能应用。 第一节 分散系 人们把具体研究的对象称为体系。分散系是指一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种介质中所形成的体系。其中被分散的物质称为分散相(分散质)，容纳分散相的介质称为分散介质(分散剂)。 通常按分散相例子大小不同，将分散系分为三类：分子或离子分散系、胶体分散系、粗分散系。 分子或离子分散系通常称为真溶液，简称溶液。其中分散相称为溶质，分散介质称为溶剂。粗分散系按分散状态分为悬浮液和乳状液。悬浮液是固体分散质以微小颗粒分散在液体分散剂中形成的分散系。乳状液是液体分散质以微小的液滴分散在另一种不相溶的液体分散剂中形成的分散系。 胶体分散系即胶体溶液，根据分散颗粒的聚集状态分为溶胶和高分子溶液。从外观上看溶胶和高分子溶液均不浑浊，用普通显微镜不能分辨出粒子。前者是多相、相对稳定体系；后者是单相、稳定体系。 第二节 溶液的组成标度 溶液组成中，溶液组成标度是指一定量的溶液或溶剂中所含溶质的量。 一、溶液的组成标度的表示方法 表示溶液组成标度的方法很多，医学上常用的有：物质的量浓度、质量浓度、质量摩尔浓度、质量分数、体系分数、摩尔分数等。 1. 物质的量浓度 溶质B物质的量nB除以溶液的体积V称为物质B的物质的量浓度，用cB表示，也可以写成c(B)： cB= nB /V 物质的量浓度的SI单位是“摩尔每立方米”，符号为mol/m3。其他常用单位还有mol/L、mmol/L、μmol/L。 2. 质量浓度 溶质B的质量mB除以溶液的体积V称为物质B的质量浓度，用ρB表示： ρB= mB /V 质量浓度的SI单位是kg/m3。其他常用单位还有g/L、mg/L、μg/L。 3. 质量摩尔浓度 溶质B的物质的量nB除以溶剂的质量mA称为物质B的摩尔质量浓度，用bB表示： bB= nB /mA 摩尔质量浓度的SI单位是mol/kg。 4. 质量分数 溶质B的质量mB除以溶液的质量m称为物质B的质量分数，用ωB表示： ωB= mB/m 质量分数量纲为1，可以用小数或者百分数表示。 5. 体积分数 在相同温度和压力下，溶质B的体积VB除以溶液的体积V称为物质B的体积分数，用φB表示： φB= VB/V 体积分数量纲为1，可以用小数或者百分数表示。 6. 摩尔分数 物质B的物质的量nB除以混合物的物质的量n称为物质B的摩尔分数，用xB表示。 溶液由溶质B和溶剂A组成，设溶质B的物质的量为nB，溶剂A物质的量为nA。则溶质B的摩尔分数和溶剂A的摩尔分数分别为： xB=nB/(nA + nB) xA=nA/(nA + nB) 摩尔分数量纲为1，可以用小数或者百分数表示。 二、溶液组成标度的有关计算 1. 溶液组成标度表示方法的换算 (1) 质量浓度与物质的量浓度之间的换算 换算依据是： cB= nB /V ρB= mB /V mB =nBMB 因为溶质的量不变，所以 mB= cBVMB = ρBV 换算公式： ρB= cBMB cB = ρB /MB (2) 质量分数ωB与物质的量浓度之间的换算 换算依据是： cB= nB /V ωB= mB /m mB =nBMB ρ = m / V 因为溶质的量不变，所以 mB= cBVMB = ωBρV 换算公式： cB = ωBρ/MB ωB= cB MB/ρ 2. 溶液的配制、稀释和混合 (1) 溶液的配制 A: 一定质量溶液的配制 一般用质量分数ωB 、质量摩尔浓度bB表示的溶液，配制时采用这种方法；配制时通常包括计算、称量、转移、定容等操作步骤。 B: 一定体积溶液的配制 一般用物质的量浓度cB 、质量浓度ρB和体积分数φB表示的溶液，配制时采用这种方法；配制时通常包括计算、量取、溶解、转移、定容等操作