内容正文:
第一节 物质的分类及转化
第二课时 分散系
2.分散系及其分类
2.1分散系的定义
分散系:一种或者多种物质以粒子(分子、原子、离子)的形式分散在另一种或者多种物质中形成的体系。被分散的物质成为分散质,另一种物质为分散剂。
例如:溶液是一种分散系,其中溶质为分散质,溶剂为分散剂。
2.2分散系的分类
根据粒子的直径大小,分散系主要分为:溶液、胶体、浊液
溶液的直径大小:0 ~~ 1nm
胶体的直径大小:1~~ 100 nm
浊液的直径大小:100nm以上
其中溶液和胶体都能透过滤纸,所以不能通过过滤来区分溶液和胶体,而要是用半透膜。
2.2.1几种分散系的区别
分散系
溶 液
胶 体
浊 液
分散质的直径
<1nm(粒子直径小于10-9m)
1nm-100nm(粒子直径在10-9 ~ 10-7m)
>100nm(粒子直径大于10-7m)
分散质粒子
单个小分子或离子
许多小分子集合体或高分子
巨大数目的分子集合体
实例
溶液酒精、氯化钠等
淀粉胶体、氢氧化铁胶体等
石灰乳、油水等
性
质
外观
均一、透明
均一、透明
不均一、不透明
稳定性
稳定
介稳性
不稳定
能否透过滤纸
能
能
不能
能否透过半透膜
能
不能
不能
鉴别
无丁达尔效应
有丁达尔效应
静置分层
分散系的本质区别:粒子直径的大小不同
2.3 胶体
2.3.1胶体的分类
按照分散剂的不同,胶体可以分为:气溶胶、液溶胶、固溶胶
2.3.2胶体的性质
(1)丁达尔效应——丁达尔效应是粒子对光散射作用的结果,是一种物理现象。
其现象是:当一束光透过胶体时,会形成一条明显的光路
溶液和浊液无丁达尔现象,所以丁达尔效应常用于鉴别胶体和其他分散系。
(2)布朗运动——在胶体中,由于胶粒在各个方向所受的力不能相互平衡而产生的无规则的运动,称为布朗运动。是胶体具有介稳性的原因之一。
(3)电泳——在外加电场的作用下,胶体的微粒在分散剂里向阴极(或阳极)作定向移动的现象。
应用:冶金厂的大量烟尘可用高压电除去,就是利用了气溶胶的电泳。
说明:
A、电泳现象表明胶粒带电荷,但胶体都是电中性的。
B、在此要熟悉常见胶体的胶粒所带电性,便于判断和分析一些实际问题。
带正电的胶粒胶体:金属氢氧化物如、胶体、金属氧化物。
带负电的胶粒胶体:非金属氧化物、金属硫化物As2S3胶体、硅酸胶体、土壤胶体
特殊:AgI胶粒随着AgNO3和KI相对量不同,而可带正电或负电。
若KI过量,则AgI胶粒吸附较多I-而带负电;
若AgNO3过量,则因吸附较多Ag+而带正电。当然,胶体中胶粒带电的电荷种类可能与其他因素有关。
C、同种胶体的胶粒带相同的电荷。
D、固溶胶不发生电泳现象。凡是胶粒带电荷的液溶胶,通常都可发生电泳现象。气溶胶在高压电的条件也能发生电泳现象。
胶体根据分散质微粒组成可分为粒子胶体(如Fe(OH)3胶体,AgI胶体等)和分子胶体[如淀粉溶液,蛋白质溶液(习惯仍称其溶液,其实分散质微粒直径已达胶体范围)豆浆和牛奶都属于胶体]。
只有粒子胶体的胶粒带电荷,故可产生电泳现象。整个胶体仍呈电中性,所以在外电场作用下作定向移动的是胶粒而非胶体。
(4)胶体拥有介稳性的原因:
①胶粒小,可被溶剂分子冲击不停地运动,不易下沉或上浮
②胶粒带同性电荷,同性排斥,不易聚大,因而不下沉或上浮
(5)聚沉——胶体分散系中,分散系微粒相互聚集而下沉的现象称为胶体的聚沉。
当外界条件发生改变之后,胶体就会发生聚沉。
(6)胶体凝聚的方法:
①加入电解质:电解质电离出的阴、阳离子与胶粒所带的电荷发生电性中和,使胶粒间的排斥力下降,胶粒相互结合,导致颗粒直径>10-7m,从而沉降。
能力:离子电荷数,离子半径
阳离子使带负电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为:Al3+>Fe3+>H+>Mg2+>Na+
阴离子使带正电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为:SO42->NO3->Cl-
②加入带异性电荷胶粒的胶体:
③加热、光照或射线等:加热可加快胶粒运动速率,增大胶粒之间的碰撞机会。如蛋白质溶液加热,较长时间光照都可使其凝聚甚至变性。
2.3.3胶体的制备
A. 物理方法
① 机械法:利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小
② 溶解法:利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体,如蛋白质溶于水,淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机溶剂等。
B. 化学方法
① 水解促进法:FeCl3+3H2O(沸)= (胶体)+3HCl
② 复分解反应法:KI+AgNO3=AgI(胶体)+KNO3 Na2SiO3+2HCl=