无机及分析化学第一章分析

无机及化学分析Inorganic & Analytical Chemistry

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、掌握溶液的稳定性与凝结。

1.1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（相）（dispersion phase)

被分散的物质

分散剂（dispersed medium）

起分散作用的物质

细小水滴 + 空气→云雾 相 在体系内部物理性质和化学性

质完全均匀的部分称为相。 分散系在自然界中广为存在:

▼

▼ ▼ 金属化合物 + 岩石→ 矿石 二氧化碳 + 水 →汽水

2.分散系的分类

1) 按物质的聚集状态分类：

分散质分散剂实例

气气空气、

液气云、雾

固气烟、尘

气液汽水、泡沫

液液牛奶、豆浆、

固液泥浆、溶液、

气固泡沫塑料、馒头

液固珍珠、肉冻、

固固合金、有色玻璃

2) 按分散质粒子直径大小分类：

分散系直径

/nm

实例特征相系

溶液＜1 蔗糖水

食盐水

最稳定,不沉降、

能透过滤纸

单

胶体1～

100

血液

AgI 溶胶

微浑浊、半透明

或不浑浊透明,

有Tyndal现象

多

粗＞100 牛奶

泥浆

不透明、不稳定

不透过滤纸多

1.2 溶液

1.溶液 (solutions)

物质的量及其单位： 1) 物质的量n ： 表示物质基本单元数目多

少的物理量。

2) 单位： mol

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。

V /)B (n )B (c 1L 溶液中所含溶质B 的物质的量

2. 溶液浓度的表示方法

电子及其他粒子的特定组合。

4) 摩尔质量： M B = m B /n B

1) 物质的量浓度 c (B)

① 定义: ② 公式: ③ 单位: mol ·dm -3 (mol ·L -1)

系统中组成物质的基本组

分,可是分子、原子、离子、

3) 基本单元：

1kg 溶剂中所含溶质B 的物质的量 2) 质量摩尔浓度 b (B)

① 定义: ② 公式:

③ 单位: mol ·kg -1

与温度无关。在极稀的水溶液中

④.优点: c (B) ≈ b (B)

例1. 500g 水中溶解17.1g 蔗糖, 求蔗糖 溶液的质量摩尔浓度。

解: 1

1.0500

34210001.17)(1)()(-?=??==kg mol kg B n B b

某组分的物质的量与全部溶液的 物质的量之比 。

B A B B B A A A n n n x n n n x +=+= 3) 摩尔分数 x i

① 定义: ② 公式: ③ 量纲： 1

4) 质量分数ω

用溶质的质量除以溶液的质量表 示浓度称为质量分数，用ω表示。 %100)

()()(?=液m B m B ω① 定义:

② 公式:

5)浓度的相互换算

例2. 48%的硫酸溶液的密度为1.38g·ml-1,计算此溶液的

（1）物质的量浓度;

（2）质量摩尔浓度;

（3）摩尔分数。

解:

()()()

13)(76.6981038.1%48%-?=??=???=L

mol L V M ml V B c B ρ(1) ()176.638

.1/100100098/48-?=?==L mol V n B c

0.85

10.1552/18

48/9848/98B A B =-==+=x x x （3） ()1)

()(42.9100052

98/481000-?=?=?=kg mol W n B b A B （2）

1.3.稀溶液的依数性

(colligative properties)

1. 依数性：

只与溶质所含粒子的数目有关，而与

溶质的本性无关。（稀溶液的通性）

1)蒸气压下降decrease of vapor pressure

2) 沸点升高boiling point elevation

3) 凝固点下降 freezing point lowering

4) 渗透压 osmotic pressure

2. 溶液的蒸气压下降

1)蒸气压

vapor pressure

当蒸发速率与凝结速

率相等时，液体上方

的蒸气所具有的压力

称为液体的饱和蒸气

压（简称蒸气压）。

p

p p -=?*

蒸

发 凝 聚 2) 溶液的蒸气压下降

在一定温度下,溶液的蒸 气压总是低于纯溶剂的 蒸气压，称为溶液的蒸 气压下降。. decrease of solution vapor pressure 溶液蒸气压下降的原因：

A.溶液表面溶剂分子数减少；

B.形成溶剂化分子；

p T 0.1mol·kg -1

0.2mol·kg -1 纯水

3) Raoult (拉乌尔) 定理

在一定温度下，稀溶液的蒸气压与溶液中溶剂的摩尔分数成正比.

A x p p ?=*

1

=+B A x x 对于两组分溶液

B B x p p x p p ?-=-=**)1(*B x p p p p ?=-=?**)(*)()

(B b K m n M P P A B A ?=??=?∴ 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。