《溶液和溶胶》PPT课件.ppt

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1、第一章 溶液和溶胶,第一节 分散系统第二节 混合物和溶液的常用组成标度第三节 难挥发非电解质稀溶液的通性第四节 溶胶,目的与要求掌握溶液的各种浓度表示方法及其计算；渗透压和渗透浓度的定义及计算。熟悉分散系的分类。,溶液是什么？,溶液,液态溶液,气态溶液,固态溶液,一种物质以分子、原子或离子状态分散于另一种物质中所构成的均匀而又稳定的分散体系叫做溶液（solution）。,工农业生产、日常生活和医疗卫生中常需要接触溶液。人体内的血液、组织间液、淋巴液以及腺体分泌液等都是溶液。药物常配成溶液使用。,溶液 溶质+溶剂,第一节 分散系,分散体系：一种或几种物质以细小颗粒分散在另一种物质中所形成的体系。

2、分散质：被分散的物质。分散介质：容纳分散质的物质。分类（据分散质颗粒大小）粗分散系（直径大于100nm）胶体分散系（直径1100nm）分子、离子分散系（直径小于1nm）,1100nm,100nm,100nm,1nm,均一、较稳定,不均一、不稳定,不均一、不稳定,均一、稳定,不能,不能,不能,能,能,不能,不能,能,分子集合体,很多分子集合体,很多分子集合体,分子、离子,低分子分散系,分散相粒子直径1nm分散相粒子很小，不能阻止光线通过，所以溶液是透明的。这种溶液具有高度稳定性，无论放置多久，分散相颗粒不会因重力作用而下沉，不会从溶液中分离出来。分散相颗粒能透过滤纸或半透膜，在溶液中扩散很快。例

3、如盐水和糖水等。,胶体分散系,分散相粒子直径在1100nm之间分为溶胶和高分子溶液胶体分散系的胶体粒子能透过滤纸，但不能透过半透膜外观上胶体溶液不浑浊，用肉眼或普通显微镜均不能辨别。氢氧化铁溶胶；蛋白质溶液、糖原溶液及血液、淋巴液等。,粗分散系,分散相粒子直径100nm，可用肉眼或普通显微镜观察到分散相的颗粒。能阻止光线通过，因而外观上是浑浊不透明的。不能透过滤纸或半透膜。易受重力影响而自动沉降，因此不稳定。分为悬浊液（固体分散在液体中，如泥浆）和乳浊液（液体分散在液体中，如牛奶、花生油）。,第二节 混合物的常用组成标度,溶液:一种物质以分子、原子或离子状态分散于另一种物质中所构成的均匀而又稳

4、定的分散体系。溶剂:分散其它物质的化合物叫溶剂。溶质:被分散的物质叫溶质。,浓度:溶液中溶剂和溶质的相对含量。溶解度:饱和溶液中溶质和溶剂的相对含量。一、质量分数 B 二、体积分数B 三、分子浓度CB 四、质量浓度 B 五、物质的量浓度 cB 六、摩尔分数浓度xB 七、质量摩尔浓度bB,一、质量分数B 定义：溶质B的质量mB与溶液总质量m之比。B=mB/m 用符号B表示，无单位，可以用小数或百分数表示。例题：500.0ml浓硫酸（=1.836gmL-1）中含有H2SO4的质量为881.3g，求该H2SO4溶液的质量分数。,二、体积分数B 定义：溶质B的体积VB与同温同压下溶液的体积V之比。B=

5、VB/V 用符号B表示，无单位，用小数或百分数表示。例题：取750mL酒精加水配成1000mL医用消毒酒精溶液，计算该酒精溶液中酒精的体积分数。,三、分子浓度CB 定义：溶质B的分子数NB与同温同压下溶液的体积V之比。CB=NB/V 用符号CB表示，单位m-3，医学上常用的单位是L-1和mL-1。,医学上用分子浓度表示体液中细胞组成的标度。RBC:4.510125.51012 L-1（male）3.810124.61012 L-1（female),四、质量浓度B 定义：溶质B的质量mB除以溶液的体积V。B=mB/V 用符号B表示，SI单位是千克每立方米，符号是kgm-3。常用单位是gL-1、m

6、gL-1、gmL-1 质量浓度B与密度区别：B表示1L溶液中所含溶质的量 表示溶液的单位质量，是溶液的属性之一,B 在医学上曾经广泛使用，如注射液的标签大多用质量浓度表示，现在要求同时还要标明物质的量浓度。,例题：100mL正常人血浆中含血浆蛋白7g，问血浆蛋白在在血浆中的质量浓度是多少？在100mL生理盐水中含有0.90g NaCl，计算生理盐水的质量浓度是多少？质量浓度为50.0gL-1的C6H12O6溶液和12.5gL-1的NaHCO3溶液，它们的物质的量浓度分别是多少？,五、物质的量浓度 定义：溶质B的物质的量nB与溶液的体积V之比。CB=nB/V 用符号CB表示，SI单位是摩尔每立方

7、米，符号是molm-3。医学上常用的单位是molL-1、mmolL-1。,注射液 物质的量浓度与质量浓度如静脉注射用氯化钠：(NaCl)=9g L-1=0.9 c(NaCl)=0.15mol L-1,世界卫生组织提议，凡是已知相对分子质量的物质在体液内的含量均应用物质的量浓度表示。对于少数未知其相对分子质量的物质可以暂时用质量浓度表示。,例题：某NaOH溶液500.0mL中含有0.5000mol的NaOH，问该NaOH溶液的物质的量浓度为多少？用固体CaCl2 20g配成溶液2L，计算此溶液中CaCl2的物质的量浓度。100mL正常人的血清中含10.0mg Ca2+离子，计算正常人的血清中Ca

8、2+离子的物质的量浓度。多少体积的1mol/L H2SO4溶液中含有4.9g的H2SO4？,六、摩尔分数xB 定义：溶质B的物质的量nB与混合物的总物质的量n总之比。xB=nB/n总 用符号xB表示，无单位。溶液由溶质B和溶剂A组成，显然有：xB+xA=1,练习：有质量摩尔浓度为3.86mol/kg的C2H5OH和质量摩尔浓度为2.14mol/kg的CH3OH同时存在与水溶液中，求各自的摩尔分数。浓盐酸的质量百分比浓度为37%，密度为1.19g/mL，求浓盐酸的：质量摩尔浓度；HCl和H2O的摩尔分数。,七、质量摩尔浓度bB 定义：溶质B的物质的量nB除以溶剂的质量m（kg）。bB=nB/mA

9、 用符号bB表示，单位是molkg-1。例题：将7.00g结晶草酸（H2C2O42H2O）溶于93.0g水中，求草酸的质量摩尔浓度和摩尔分数。,稀溶液的依数性：稀溶液的某些性质与溶质本身的性质无关，而仅取决于其中所含溶质粒子的浓度。一、蒸气压下降 二、沸点升高 三、凝固点下降 四、渗透压,第三节 难挥发非电解质溶液的通性,一、溶液的蒸气压下降,（一）蒸气压 蒸气压：气、液两相处于平衡状态，这时蒸气的压强叫做该液体的饱和蒸气压，通称蒸气压。纯溶剂的蒸气压仅与溶剂的本质和温度有关。,（二）溶液的蒸气压下降 蒸气压下降：在相同温度下，难挥发的稀溶液的蒸气压比纯溶剂低。拉乌尔蒸气压下降定律：P=PA*

10、xA P=PA*xB P=K bB,例题：在315K时水的饱和蒸汽压为8.20kPa，若在540g水中溶解36.0g葡萄糖，求此溶液此温度下的蒸气压。323K时200g乙醇中含有23.0g非挥发性溶质，其蒸气压下降1.70103Pa，已知323K时乙醇蒸气压为2.93 104Pa，求溶质的摩尔质量。已知25时水的蒸汽压为3.168kPa，计算该温度下含有100g蔗糖（C12H22O11）和500g水的溶液的蒸气压降低值。,二、溶液的沸点升高,沸点：当溶液内部蒸气压等于外界大气压时的温度称为沸点。沸点升高：由于溶液的蒸气压下降导致溶液沸点比纯溶剂高的现象。Tb=Kb bB 例题：将1.09g葡萄

11、糖溶于20.0g水中，测得溶液的沸点升高值为0.156K，求葡萄糖的摩尔质量。,三、溶液的凝固点降低,凝固点：物质的液相与它的固相共存时的温度(具有相同的蒸汽压)。凝固点降低：由于溶液蒸气压下降导致溶液凝固点比纯溶剂低的现象Tf=Kf bB,例题:将1.400g葡萄糖溶于25.000g水中，测得此溶液的凝固点降低值为0.579K，试求葡萄糖的相对分子质量。0.749g谷氨酸溶于50.0g水中，测得凝固点降低0.188K，求谷氨酸摩尔质量。,四、稀溶液的渗透压力,半透膜：只允许溶剂分子通过而溶质分子不能通过的物质。,渗透压：为维持渗透平衡所需加给溶液的压力。,渗透：溶剂分子通过半透膜进入溶液的现

12、象。,液面,液面,p,水的净迁移,（一）渗透现象,渗透现象发生必须具备的两个条件：有半透膜存在；半透膜两侧溶液的浓度不等。渗透方向：溶剂分子从纯溶剂或稀溶液向浓溶液迁移,（二）非电解质稀溶液的渗透压力,公式：=c R T 为溶液的渗透压,单位为帕（Pa）c 为溶液的物质的量浓度(molm-3)R 为常数即8.314 T 为绝对温度(T=273.15+t),一定温度下，渗透压的大小仅与溶质的浓度有关。,例：计算0.10mol/L葡萄糖溶液在20 时的渗透压？(243.5kPa),例：下面溶液用半透膜隔开，有没有渗透现象发生，如果有，请说明渗透方向？,（1）0.10 mol/L葡萄糖溶液与0.20

13、mol/L葡萄糖溶液（2）0.10 mol/L葡萄糖溶液与0.10 mol/L蔗糖溶液,例题:将1.80g葡萄糖（C6H12O6）溶于水，配成100.0mL溶液，计算该溶液在37时的渗透压。将1.00g血红素溶于足量纯水中，配成100mL溶液，在20时测得其渗透压为0.366kPa，求血红素的相对分子质量。在11.0mL某种蛋白的溶液中，含有溶质5.6mg，在310K时测得溶液的渗透压为121Pa，求该蛋白的摩尔质量。,（三）渗 透 浓 度(osmolarity）,非电解质：cos=cB强电解质：cos=c(阳离子)c(阴离子)弱电解质：cos=c(阳离子)c(阴离子)c(未解离分子),渗透浓

14、度：溶液中能产生渗透效应的各溶质的总浓度符号为cos，单位：molL-1 或mmolL-1,计算医院补液用的50.0 gL-1葡萄糖溶液和9.00 g L-1 NaCl溶液(生理盐水)的渗透浓度(以mmolL-1表示)。,解：葡萄糖(C6H12O6)的摩尔质量为180gmol-1，50gL-1 C6H12O6溶液的渗透浓度为,例,NaCl的摩尔质量为58.5gmol-1，NaCl溶液中渗透活性物质为Na+和Cl-，因此NaCl的渗透浓度为,正常人血浆的渗透浓度约304 mmolL-1 故临床以此为标准规定：等渗溶液：渗透浓度在280-320 mmolL-1如：50.0 gL-1的葡萄糖溶液、生

15、理盐水(9.0 gL-1 的 NaCl溶液)、12.5 gL-1的NaHCO3溶液等。高渗溶液：渗透浓度高于320 mmolL-1 低渗溶液：渗透浓度低于280 mmolL-1,等渗、高渗、低渗溶液,（四）、渗透压力在医学上的意义,输液原则（等渗溶液）栓塞现象、溶血现象 等渗眼药水 尿蛋白 水中毒,将红细胞置于不同浓度的NaCl溶液中，在显微镜下观察发现：,a在生理盐水中,b在较浓的NaCl溶液中,c在较稀的NaCl溶液中,红细胞逐渐皱缩，皱缩的红细胞互相聚结成团。这是因为红细胞内液的渗透压力低于浓NaCl溶液，红细胞内的水向外渗透引起。,红细胞的形态没有什么改变，因为生理盐水与红细胞内液的渗

16、透压力相等，细胞内外液处于渗透平衡状态。,红细胞逐渐胀大，最后破裂，释放出红细胞内的血红蛋白使溶液染成红色，即溶血。这是因为红细胞内液的渗透压力高于浓NaCl溶液，细胞外的水向细胞内渗透引起。,backward,（五）晶体渗透压与胶体渗透压 晶体渗透压：由低分子晶体物质（NaHCO3、NaCl、葡萄糖、氨基酸等）产生的渗透压。胶体渗透压：由高分子胶体物质（蛋白质、核酸等）所产生的渗透压。血浆总渗透压是晶体渗透压与胶体渗透压的总和，但主要来自晶体渗透压（约占99.5%）。,应用：维持体内水盐平衡,第四节 溶胶,定义：溶胶是以分子的聚集体为分散质分散在分散介质中所形成的体系。特征：溶胶为非匀相体系

17、，有一定稳定性，能通过滤纸，但不能通过半透膜。,一、性质：（一）溶胶的光学性质 丁达尔现象（二）溶胶的动力学性质 布朗运动（三）溶胶的电学性质 电泳,（一）光学性质丁铎尔现象 当一束光线透过胶体，从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现一条发亮的“通路”，这种显现叫丁铎尔现象。而光线通过真溶液可以看到真溶液是透明的。,CuSO4溶液,Fe(OH)3溶胶,flash,可区别溶胶与真溶液、悬浊液和大分子溶液,产生原因：胶粒大小、入射光波长,应用：注射用真溶液的灯检：有无乳光,树林中的丁达尔效应,电影放映时的丁达尔效应,（二）动力学性质布朗运动 胶体颗粒永不停息地做无规则运动，这种不断改变方向、改变速

18、度的运动称为布朗运动。,布朗运动实质上是分子热运动的结果，是处于运动状态的分散介质不断碰撞胶体微粒（分散质）而产生的。布朗运动的存在，使胶粒具有一定的能量，不会停留在某一固定的位置上，可以克服重力的影响，使胶粒稳定不易发生沉降。,（三）电学性质电泳 电泳：在U形管中注入氢氧化铁溶胶，管两端插入直流电电极，可见阴极附近溶液颜色变深，表明胶体粒子在电场作用下向阴极移动,在外电场作用下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象称为电泳现象。,应用：电泳常用来分离和鉴定各种氨基酸、蛋白质和核酸等物质。例如在临床检验中，用电泳法分离血清中各种蛋白质，为疾病的诊断提供依据。,电泳现象的存在，证明胶粒是带电的,溶

19、胶带电规律：（1）金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子带正电（2）非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤胶体吸附阴离子带负电（3）AgI即可吸附I-，也可吸附Ag+，视两者多少而吸附不同电荷,胶粒带电的原因：1）选择性吸附与其组成相似的带电离子 吸附正离子，胶粒带正电，如AgI溶胶在含有过量AgNO3的溶液中，优先吸附Ag+而带正电；吸附负离子，胶粒带负电，如AgI溶胶在含有过量KI的溶液中，优先吸附I-而带负电。,二、溶胶胶团的结构,(AgI)m nI-(n-x)K+x-xK+,胶核,吸附层,扩散层,胶粒,胶团,胶核直径小，表面积大吸附能力强可吸附溶液中离子,用AgNO3和KI制备AgI

20、溶胶，KI过量时，AgI胶团结构示意图及胶团结构的简式：,(AgI)m nI-(n-x)K+x-xK+,用AgNO3和KI制备AgI 溶胶，AgNO3过量时，AgI胶团结构示意图及胶团结构的简式：,(AgI)m nAg+(n-x)NO3-x+xNO3-,1、胶体稳定存在的原因：布朗运动、胶粒带电2、胶体的凝聚,、加入电解质,由于胶体胶粒带有电荷，加入电解质后，由于电解质在溶液中能电离出阳离子和阴离子，分别能中和带有负电荷胶粒的胶体和带有正电荷 胶粒的胶体。,三、溶胶的聚沉,规律：电解质溶液浓度越大，电荷越大，对胶体的凝聚作用越强。如使带正电荷的胶体凝聚的几种阴离子的能力大小顺序为：PO4SO4

21、NO3-Cl。能使带负电荷的胶体凝聚的几种阳离子的能力大小顺序为：Al3+Fe3+Mg2+Ca2+Na+K+,例：要使Fe（OH）3胶体凝聚，最好用（）要使带负电荷的AgI胶体凝聚，最好用（）A）NaCl B）AlCl3 C）MgCl2 D）MgSO4,例：把稀H2SO4溶液逐滴加入到氢氧化铁胶体中的现象是 原因。,练 习,升温增加碰撞机会搅拌增加碰撞机会，并破坏其电层结构,加入电性相反的胶粒破坏胶粒的带电结构,四、溶胶的制备和净化,（一）胶体的制备（1）分散法（2）凝聚法,渗析：把混有离子或分子杂质的胶体装入半透膜的袋里，并把这个袋放在溶剂中，从而使分子或离子从胶体里分离的操作。应用渗析的方法可除去胶体中的离子或分子，即提纯胶体。,（二）胶体的净化方法：渗析,实验二胶体粒子透过半透膜的试验（1）把10mL淀粉胶体和5mLNaCl溶液的混合液体，加入用半透膜制成的袋内，将此袋浸入蒸馏水中（半透膜可用鸡蛋壳膜、牛皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等制成）。（2）2min后，用两支试管各取烧杯中的液体5mL，向其中一支试管滴加少量AgNO3溶液，向另一支滴加少量碘水，观察现象。,现象：在加入硝酸银的试管里出现了白色沉淀；在加入碘水的试管里不发生变化。,胶体的应用,