,2024/11/19,73,普通化学,教材：,虎玉森 田超等,.,普通化学,.,北京,:,中国农业出版社,2002,教材与参考书,参考书,华彤文等,.,普通化学原理,(,第,2,版,).,北京,:,北京大学出版社,1995,徐洁等,.,普通化学,.,南京,:,南京大学出版社,1992,赵士铎,.,普通化学,.,北京,:,中国农业大学出版社,1999,无机化学习题集,序 言,普通化学学习任务,普通化学学习方法,普通化学的概论性质,1.1,物质和物质的存在状态,1.2,溶液,1.3,胶体,1.4 外表活性剂和乳浊液,第一章 物质的状态、溶液和胶体,本章根本要求,1、了解物质的存在状态及其性质；掌握理想气体状态方 程，分压定律及应用,2、了解物质的量及其单位摩尔的概念，掌握溶液浓度的表示方法及其计算,3、了解溶液的依数性，并掌握其有关计算及应用,4、了解分散系的概念及分类，了解溶胶的制备和根本性 质，掌握胶团结构，掌握溶胶的稳定性和聚沉,5、了解高分子溶液及凝胶的性质；了解外表活性物质和乳浊液的根本特性,第一章 物质的状态、溶液和胶体,1,1,物质的聚集状态,物 质 的 存 在 状 态,气态,液态,固态,理想气体,：,不气体分子本身占有空间，分子间无相互作用力的假想气体,。实际气体在,压力不太高，温度不太低时,，可视作理想气体。,气体的根本特征：可膨胀性 掺和性 敏感性,1.1.1,气 体,一、理想气体状态方程,我们大家知道，经常用来描述气体性质的,物理量有：压强,P,、体积,V,、温度,T,和物质的量,(n),，我们依据实验的,经验,，得出了一个将几个,物理量统一在一起的经验公式：,PV=nRT,=,理想气体状态方程,国际单位制中：,P,：,p,a,(1atm=1.013 10,5,p,a,),V,:,m,3,T,:,k,n,:,物质的量：,mol,R,:,气体常数：,8.314J/mol k,1.1.1,气 体,理想气体状态方程还可表示为:,m、M、,分别为气体的质量,(,kg)、,摩尔质量,(,kg/mol),和密度,(,kg/m,3,),1.1.1,气 体,根据理想气体状态方程，可进行一系列的计算：,例,1,：,在容器为,10.0 dm,3,的真空钢瓶内充入,Cl,2,当 温度为,288k,时，测得瓶内气体的压强为,1.01 10,7,p,a,试计算钢瓶内氯气的质量，以千克表示。,解：,由,PV=nRT,=,m=MPV/RT,又,M,Cl2,=71.0g/mol,所以,m,=(71.010,3,1.0110,7,X10.010,3,),/(8.314288),=2.99kg,1.1.1,气 体,例2:在373k,100kpa压强下,UF6 (密度最大的一种气体)的密度是多少？是H2的多少倍？,解1：由,= PM=RT, =PM/RT=10010335210-3 /(8.314373),=11.4(kg.m-3 ) (M(UF6)=352g/mol),(H2) =1001032.0210-3 /(8.314373),=0.0651(Kg.m-3 ) (M(H2) =2.02g/mol), (UF6 )/ (H2) =11.4/0.0651= 175倍,1.1.1,气 体,解2：,因为：=PM/RT,所以：UF6=PMUF6/RT, H2=PMH2/RT,所以：UF6/H2=MUF6/MH2,相同的温度和压强下，气体的密度比等于气体的相对分子量比。,UF6/H2=352/2.02=174.3,1.1.1,气 体,* 真实气体,范德华Van der Waals方程：,a 、b,称为,范德华,常数，,a,是气体分子间力修正常数，,b,是气体分子体积修正常数。,问题：,真实气体在什么样的特定状态下接近于理想气体的,状态呢？,为什么？请思考！,1.1.1,气 体,答案：,高温且低压！,二、混合气体分压定律道尔顿Daldon分压定律,等温等容,A、B气体,混合,推广 p = pA + pB + pC + + pi,或 p = pi,p 混合气体第 i 组分的分压。含义为温度相同时，混,合气体中每一种组分气体独立占有与整个混合气体相同体积,时的压力。,pi 混合气体的总压力,推导： pV = nRT piV = niRT,两式相除得： pi /p = ni /n = xi,故： pi = xi p,n,A,T V,p,A,n,B,T V,p,B,n,A,+,n,B,T V,p,A,+ p,B,+,=,1.1.1,气 体,V,H2=,V,H2O,P,总,=,P,H2,+,P,H2O,1.1.1,气 体,例,3:,有一,3.0dm,3,容器,内盛,16gO,2,28gN,2,求,300K,时,N,2,、,O,2,的分压及混合气体的总压,.,解,:,n,(O,2,)=16/32=0.5mol,P,(O,2,)=,n,(O,2,),RT,/,V,总,=0.58.314300/(3.010,-3,),=4.16 10,5,Pa,同理求,:,P,(N,2,),=8.3210,5,Pa,P,总,=P(O,2,)+ P(N,2,)= 4.1610,5,+8.3210,5,=12.4810,5,Pa,1.1.1,气 体,例,4:,将一定量的固体,KClO,3,和,MnO,2,混合物加热分解后,称得其质量减少了,0.480g,同时测得用排水集气法收集起的,O,2,的体积,0.377dm,3,.,此时温度为,294K,大气压强为,9.9610,4,Pa.,试计算,O,2,的相对分子量,.,解,:,用排水集气法得到的是,O,2,和水蒸气的混合气体,水的分压,P,水,与该温度下水的饱和蒸气压相等,.,P,(H,2,O)=2.48 10,3,Pa,1.1.1,气 体,T,K,273,293,294,313,333,353,P,kPa,0.611,2.333,2.48,7.373,19.932,47.342,注：水在不同温度时的蒸汽压,P,总,=,P,(O,2,)+,P,(H,2,O),P,(O,2,)=,P,总,P,(H,2,O)= 9.9610,4,2.48 10,3,= 9.7110,4,Pa,n,=,P,(O,2,),V,总,/,RT,=9.7110,4,0.37710,-3,/(8.314294)=0.0150mol,M,(O,2,) =,m,(O,2,) /,n,(O,2,) =0.480/0.0150=32.0g/mol, O,2,的相对分子量,:32.0,1.1.1,气 体,1、25时，总压为10 atm时，下面几种气体的混合气体中分压最大的是：A0.1g H2 B1.0 g He C1.0 g N2 D1.0 g CO2,2、实际气体与理想气体更接近的条件是,A高温高压 C低温高压 B高温低压 D低温低压,13、 22和100.0kPa下，在水面上收集H2为1g，在此温度下水的蒸气压为 2.7 kPa，那么H2的体积应为,A1.26 L B2.45 L C12.6 L D24.5 L,14、 10，101.3kPa下，在水面上收集到1.5 L某气体，那么该气体的物质的量为(10水的蒸气压为1.2 kPa),A6.4102 mol B6.5102 mol C1.3103 mol D7.9104 mol,15、 将压力为200 kPa的O2 5.0 L和100 kPa的H2 5.0 L同时混合在20 L的密闭容器中，在温度不变的条件下，混合气体的总压力为,A120 kPa B125 kPa C180 kPa D75 kPa,三、混合气体分体积定律阿玛格Amaget定律,等温等压,A、B气体,混合,推广 V = VA + VB + VC + + Vi,或 V = Vi,Vi：为混合气体 i 组分的分体积。,V：为混合气体的总体积。,推导 pV = nRT,pVi = niRT,两式相除得： Vi /V = ni /n = xi,故： Vi = xi V,n,A,T p,V,A,n,B,T p,V,B,n,A,+,n,B,T p,V,A,+V,B,+,=,1.1.1,气 体,四、混合气体平均摩尔质量,当混合气体成分稳定不变时，可以将其看成纯气体，使用平均分子量进行各种运算,设混合气体中组分A、B、C 的物质的量分数分别为 xA、 xB、 xC ，相应的摩尔质量为MA,MB、MC ，那么混合气体的平均式量为,M,= x（A）,M（A）,+,x（B）,M（B）+,x（C）,M（C）,+, ,=,x（i）,M（i）,1.1.1,气 体,液 体,一、气液平衡,蒸发: 液体 气体 凝聚:气体 液体,气液平衡：当液体蒸发为气体且气体凝聚,为液体的过程到达动态平衡时即处于气液平,衡状态。此时的温度就是沸点。,蒸气压：处于蒸发、凝聚动态平衡的气体叫饱和蒸气，饱和蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压。,临界温度:单纯降温可使气体液化,单纯加压那么不能实体液化。必须首先降温到一定的数值，然后再加足够的压力方可实现气体的液化。假设高于此温度无论加多大的压力，气体都不能液化。这一温度称为临界温度，用Tc表示。,二、 蒸气压和温度的关系(克劳修斯 克拉贝龙方程),液体沸腾时的温度与气液平衡时的蒸气压有直接关系，,研究说明，蒸气压是温度的函数 p = f (T):,液 体,在室温下，以下物质中蒸气压最大的是,ANa2SO410H2O固体,BCCl4液体,CH2SO4液体,DI2固体,三 、沸点,当液体的蒸汽压与外界压力相等时，汽化在整个液体内进行，这一现象称为,沸腾,沸腾时的温度称为,沸点,液体,p*,蒸汽,p*,T,当,p* = p,时,T,即为此液体沸点,p,防止“过热的方法：加沸石或碎瓷片,液 体,固 体,固体： 1、晶体,2、非晶体,晶体与非晶体的差异：,晶体具有规那么的几何形状，非晶体那么没有。,晶体具有固定的熔点，非晶体无固定的熔点。,晶体显各向异性，非晶体显各向同性。,1.1.4,水的相图,构成：,1、三条线,两相平衡线,2、一个点,三相共存点,3、三个面,单相区,101.325,kPa,D,E,O,A,C,B,273.15,K,273.16,K,373.15,K,0.611,kPa,l,g,s,T,p,分散体系分散系：一种或几种物质被分散成微小的粒子分布在另一种物质中所构成的体系。,分散质：分散系中被分散的物质，通常分散质含量较少，一般不连续。,分散剂：起分散作用的物质，存在于分散质周围，一般是连续相。,二、分散系分类,按分散系的聚集状态可分九类见表1-1。,按分散系的粒子大小可分三类见表1-2。,分散系的概念,一、分散系,表1-,1,按物质聚集状态分类的分散系,气 空 气,气 液 云、雾,固 烟、尘,气 泡沫塑料,固 液 珍 珠,固 有机玻璃,气 肥皂泡沫,液 液 牛 奶,固,Fe(OH),3,溶胶、泥浆水,分散剂 分散质 实 例,分散系的概念,表1-,2,按分散质颗粒大小分类的分散系,小于1,nm(10,9,),分子离子 粒子能通过滤纸与半,NaCl,溶液,分散系 透膜，扩散速度快,1100,nm,胶 体 粒子能通过滤纸但不,Fe(OH),3,溶液,分散系 能透过半透膜,扩散慢 蛋白质溶液,颗粒直径大小 类 型 主 要 特 征 实 例,大于100,nm,粗 粒子不能通过滤纸不 豆 浆,分散系 能透过半透膜,不扩散 乳 汁,分散系的概念,1、,B,的物质的量浓度,mol/dm,3,2、溶质,B,的质量摩尔浓度,mol/kg,3、,B,的物质的量分数,无量纲,4、,B,的质量分数,无量纲,溶液浓度的表示方法,1.2.3,稀溶液的依数性,溶液性质,本性：,与本性有关，如颜色、气味、酸碱性等,依数性：,与粒子数有关，如溶液,蒸气压下降、,沸点上升、凝固点下降、渗透压等,一、溶液的蒸气压下降,1.2.3,稀溶液的依数性,拉乌尔定律,：,一定温度下，含有难挥发性的非电解质溶质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶剂的物质量的分数。,p = p*,x,A,p*,:,纯溶剂蒸气压,x,A,:,溶剂的物质的量分数,p = p*,(1,- x,B,),p* - p = p* x,B,p = p* x,B,x,B,：,溶质的物质的量分数,p,：,溶液蒸气压的下降值,p = p* x,B,= p*,n,B,/,(,n,A,+ n,B,),p*,n,B,/n,A,注：,n,A,+ n,B,n,A,n,A,=,m,A,/M,A,b,B,= n,B,/m,A,p =,(,p*M,A,),b,B,K,P,=,p*M,A,对水来说,M,A,= 0.01801 kg/mol,K,P,=,0.01801,p*,p = K,P,b,B,结论,：,稀溶液蒸气压的下降与稀溶液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。,1.2.3,稀溶液的依数性,纯溶剂,p*,饱和蒸气,溶液,p,饱和蒸气,代表溶剂分子； 代表难挥发的溶质分子,a:,纯溶剂的蒸发示意图,b:,稀,溶液的蒸发示意图,稀溶液蒸气压下降的解释一,：,1.2.3,稀溶液的依数性,稀溶液蒸气压下降的应用,：,a,b,c,p,1,p,2,p,3,p,1,p,2,T,p,a: 纯水,b: 稀溶液(bB)b,c: 稀溶液(bB)c,试比较b、c溶液的浓度大小？,问题：,如何增强植物的抗旱能力？,1.2.3,稀溶液的依数性,二、溶液的沸点上升和凝固点下降,T,p,纯水,溶液,101.325,kPa,T,f,*,T,f,T,b,T,b,*,A,C,B,正常沸点:,p,=,101.325kPa,T,b,*,= 373.15K,T,b,T,b,*,T,b,= T,b,- T,b,*,1.2.3,稀溶液的依数性,正常凝固点:,p =,101.325kPa,T,f,*,= 273.15K,T,f,*,T,f,T,f,= T,f,* - T,f,T,b,= K,b,b,B,T,f,= K,f,b,B,b,B,=,p/K,P,=,T,f,/K,f,=,T,b,/K,b,对同一稀溶液来说，应有下关系：,1.2.3,稀溶液的依数性,溶液的蒸气压下降、沸点上升和凝固点下降的应用：,植物的抗旱耐寒性：植物体内细胞中有多种可溶物氨基酸、糖等，这些物质使细胞液的蒸气压下降、凝固点降低，从而使植物表现出一定的抗旱和耐寒性。,冰盐冷冻剂：1份食盐和3份碎冰混合，体系的温度可降至20度；10份六水氯化钙与78份碎冰混合，体系的温度可降至20 40度。,汽车防冻剂：汽车水箱中参加甘油或乙二醇等物质，可以降低水的冰点，防止水箱冻坏。,1.2.3,稀溶液的依数性,三、溶液的渗透压,渗透压,：,阻止渗透作用发生而,必须向溶液所施加的最小压力。,产生渗透压的二个条件：,有半透膜存在,半透膜两侧单位体积内溶剂分子,数不同浓度不同,= C,B,RT,稀溶液中,c,B,b,B,= C,B,RT=b,B,RT,半透膜,溶液,纯水,渗透压,1.2.3,稀溶液的依数性,渗透作用的应用,：,大多数有机体的细胞膜有半透性质，因此渗透现象对于生命有着重大意义。如人体血液有一定的渗透压，向人体输液时，一定要输入与血液渗透压相等的等渗液。,工业上利用反渗透技术进行海水淡化或水的净化,1.2.3,稀溶液的依数性,稀溶液依数性小结：,各依数性p Tb Tf 都与bB成正比，与溶质本性无关。对同一稀溶液来说有如下关系：,bB =p/KV =Tb/Kb =Tf /Kf =/RT,四个依数性中，p 蒸气压下降是核心，沸点上升、凝固点下降、渗透压产生都与蒸气压下降有关。,假设溶质、溶剂都有挥发性，那么可以有：pA = pA*xA; pB = pB*xB; p = pA + pB p - 溶液蒸气压,四个依数性都与bB有关， bB与溶质分子量有关，由此可以求算溶质的分子量。,切记并理解！,1.2.3,稀溶液的依数性,例题：,有一种蛋白质，估计它的摩尔质量在15000,g/mol,左右。如果在298,K,时，取1.0,g,样品溶于,100,g,水，试问利用哪一种依数性来测定摩尔质量好一些？,解：,a),先试沸点上升测定，,K,b,= 0.515 Kkg mol,1,T,b,=,K,b,b,B,=,K,b,(,n,B,/,m,A,) = 0.515(1.0/15000/10010,3,),= 0.343,10,3,K,b),用凝固点下降测定，,K,f,= 1.853 Kkgmol,1,T,f,=,K,f,b,B,=,K,f,(,n,B,/,m,A,) =1.853(1.0/15000/10010,3,),=1.24,10,3,K,c),用渗透压测定，, =,cRT =,(,n,B,/V,),RT=,8.314293(1.0/15000/0.110,3,),=1.62,10,3,Pa = 1.62 kPa,显然，,T,b、,T,f,都很小，不易测定，故用渗透压测定最好。,1.2.3,稀溶液的依数性,电解质溶液,1、电解质溶液的依数性,电解质溶液的依数性与拉乌尔定律有较大的差异，这是因为电解质溶液溶于水后，不同的电解质会电离出不同数目的离子，使,b,B,与电解质溶液浓度,c,B,不等。,2、强电解质与弱电解质,强电解质在水中完全离解,弱电解质在水中局部离解,1.2.3,稀溶液的依数性,1、在压力为101325Pa时，水溶液沸点最低的是,A1.0 mol/kg CO(NH2)2 B1.0 mol/kg NaCl,C0.1 mol/kg H2SO4 D0.1 mol/kg HCl,2、糖水的凝固点为,A273 K B高于273 K C低于273 K D无法判断,3、以下水溶液凝固点最高的是,A0.1 mol/L KCl B0.1 mol/L CH3COOH,C0.1 mol/L HCl D0.1 mol/L K2SO4,4、在常压下将NaCl固体撒在冰上，将会,A无变化 B冰发生融化,C冰变硬 DNaCl和H2O凝结在一起,5、均为0.1 mol/L NaCl、Na2SO4、蔗糖(C12H22O11)溶液，其渗透压从大到小的顺序是,A蔗糖 Na2SO4 NaCl BNaCl Na2SO4蔗糖,C蔗糖 NaCl Na2SO4 DNa2SO4 NaCl 蔗糖,胶体,以固体颗粒直径1100nm 分散于液体中的一种胶体分散系，它属于高分散度的多相体系。,高分子溶液,高分子物质溶于适当溶剂而形成的溶液，其溶质高分子的大小在胶体分散系范围内，它同真溶液一样属均相体系。,溶胶,1.3,胶 体,一、外表吸附,g,l,A,B,吸附作用,外表分子与相内分子的受力不同，B 分子,处于相内，受到周围分子的作用力是均衡的；,A 分子处于外表，此分子一方面受到本相,体内分子的作用，另一方面又受到性质不,同的另一相分子的作用，受力不均衡，易形成凹月面。,吸附：一种物质自动聚集到另一种物质外表上去的过程。,为什么会出现吸附？,在气液外表上A分子受到气相分子的作用力是极小的，因此A分子受到一个指向液体内部的合力剩余力。,从能量角度看，A分子比B分子具有较高的能量，这局部高出的能量就是外表自由能外表能。,外表能的存在带来：,气液外表的分子总有降低外表能，缩小外表积的趋势。自由状态下液滴呈球形就是此原因。,固体外表利用外表分子的剩余力场吸附其它分子减少剩余力场，降低外表能，因此产生外表吸附。,吸附作用,二、分子吸附,分子吸附遵循相似相吸原那么，主要是吸附剂对非电解质或弱电解质分子的吸附。,三、离子吸附,离子吸附有,离子选择吸附,和,离子交换吸附,两种,：,1,、离子选择吸附,：,优先选择吸附与固体粒子具有相同组成和结构相似并能与之生成难溶化合物的离子，其次再选择吸附能与固体形成同晶型固体的那些离子,。,吸附作用,Ag Br Ag Br Ag,Br Ag Br Ag Br,Ag Br Ag Br Ag,Br,Br,Br,Ag Br Ag Br Ag,Br Ag Br Ag Br,Ag Br Ag Br Ag,Ag,+,Ag,+,例一： AgNO3 与 KBr制备AgBr溶胶时， KBr 过量，那么AgBr固体优先吸附Br- 而使固体外表带负电。,例二：AgNO3 与 KBr制备AgBr溶胶时AgNO3 过量，那么AgBr固体优先吸附Ag+ 而使固体外表带正电。,吸附作用,2,、离子交换吸附,：,吸附剂从溶液中吸附某种离子时，等物质量地置换出另一种电荷符号相同的离子到溶液中，此吸附称离子交换吸附，离子交换吸附过程是可逆过程。,土壤中的养分保持和释放大局部是通过离子交换进行的。,Na,+,Ca,2+,+,3,NH,4,+,NH,4,+,NH,4,+,NH,4,+,+,Ca,2+,+,Na,+,吸附作用,1-5-2 溶胶的制备和性质,1、溶胶的制备,溶胶的制备有两类方法,(1),分散法,：,用适当的方法使大块物质分散成胶体粒子的大小。常用方法有：研磨法和胶溶法。,(2),凝聚法,：,让难溶物质的分子(或离子)相互凝聚成胶体粒子。 方法有：化学凝聚法；物理凝聚法；改换溶剂法和电弧法等。,溶胶的制备,1,、溶胶的光学性质,丁铎尔效应,溶液,溶胶,光源,光照射物体粒子时可以发生：a： 反射(粒子直径大于入射光波长); b：透射(粒子直径远小于入射光波长) ; c ：散射(粒子直径略小于或近似于入射光波长) 。,*利用光散射原理，人们设计制造了超显微镜，它可以观察直径小到 10300,nm,的粒子。,丁铎尔效应,即是由于,胶粒对光散射的结果,溶胶的性质,溶胶的性质,2,、动力学性质,布朗运动：,产生布朗运动的原因：,胶粒受周围溶剂小分子不均衡撞击的结果。,A,溶胶的性质,1903年创造了超显微镜，为研究布朗运动提供了物质条件。,用超显微镜可以观察到溶胶粒子不断地作不规那么“之字形的运动，从而能够测出在一定时间内粒子的平均位移。,通过大量观察，得出结论：粒子越小，布朗运动越剧烈。其运动剧烈的程度不随时间而改变，但随温度的升高而增加。,溶胶的性质,3,、 溶胶的电学性质,电泳和电渗,通电前,黏土胶体,清水,+,通电后,水面变化,黏土胶体,溶胶在电场下会发生如下的变化：,溶胶的性质,+,多孔性物质,溶胶,定义一：,电泳,是胶体粒子在电场中的定向移动,定义二：,电渗,是当胶体粒子固定不动时溶液在电场中的定向移动,电动现象的结论：,胶体的胶粒是带电的 ！,溶胶的性质,四、胶团结构,AgNO,3,与,过量,KI,形成,AgI,溶胶的胶团结构：, (,AgI),m,胶 核,电位离子,反离子,反离子,吸附层,扩散层,胶 粒,胶 团,n,I,-,(,n-x,)K,+,x,-,x,K,+,掌握好！,胶团结构,1、,KBr,与,过量,的,AgNO,3,作用制备的胶体其胶团结构为：,2、,用,H,3,AsO,3,与,过量,H,2,S,作用制备硫化砷溶胶其胶团结构为：, (,AgBr),m, n,Ag,+,(,n-x,)NO,3,-,x,+, x,NO,3,-,(,As,2,S,3,),m, n,S,2,-,2,(,n-x,)H,+,2,x-,2,x,H,+,(,As,2,S,3,),m, n,HS,-,(,n-x,)H,+,x-, x,H,+,例题：,胶团结构,氢氧化铁溶胶的胶团结构：,Fe(OH),3,m,硅胶的胶团结构：,(,a,SiO,2,b,H,2,O),m, n,HSiO,3,-,(,n-x,)H,+,x-, x,H,+,(,a,SiO,2,b,H,2,O),m, n,SiO,3,2,-,2,(,n-x,)H,+,2,x-,2,x,H,+,n,FeO,+,?,(,n-x,)Cl,-,x,+,!,x,Cl,-,(,AgBr),m,n,NO,3,-,?,(,n-x,)NO,3,-,x,+,!,x,NO,3,-,溴化银溶胶的胶团结构AgNO3过量)：,胶团结构,胶粒带电的原因：,吸附带电,胶体粒子对溶液中的离子产生选择性吸附使胶粒带电。,电离带电,例如：Fe(OH)3固体外表选择性吸附FeO+离子,而带正电。AgBr吸附Br而带负电。,例如：硅酸溶胶粒子外表会发生电离，过程如下：,xSiO2yH2O H+ + HSiO3 2H+ + SiO32,胶体粒子外表分子发生电离使胶粒带电土壤。,*同晶替换,晶格中心离子被其他不同价离子所替代而使晶格带电。,如,Si,4+,被,Ca,2+,代替后，晶格带负电。土壤中常发生。,溶胶的稳定性与聚沉,1,、,溶胶的稳定性,稳定原因,胶粒带电,溶剂化膜,布朗运动 ,动力稳定性,要死记的哟！,聚结稳定性,溶胶的稳定性与聚沉,2,、,溶胶的聚沉,b:,对溶胶起聚沉作用的主要是与胶粒电荷符号 相反的离子。,c:,起聚沉作用的离子的荷电多少决定了其聚沉能力的大小。,d:,同价离子的聚沉能力与水化离子半径的大小有关，水化离子半径越大，聚沉能力越小。,a: 任何电解质到达足够浓度时都能使溶胶聚沉。,(1),加电解质,：,切记！,切记！,切记！,切记！,切记！,记住！,溶胶的稳定性与聚沉,定义：,聚沉值可以用来衡量电解质的聚沉能力，所谓聚沉值是指一定量的溶胶中，在一定时间内(通常是,18,小时)使溶胶聚沉所需的电解质的最低浓度,(,mmol/dm,3,)。,从上面的定义可以看出，聚沉值大的电解质，聚沉能力小；聚沉值小的电解质，聚沉能力大。,聚沉能力 =聚沉值1,电解质对溶胶聚沉起作用的是与胶粒带相反电荷的离子，其聚沉值的大小与该离子的价数有关。例如：,溶胶的稳定性与聚沉,上图是,Al,3+,、Ca,2+,、Na,+,三种离子对,As,2,S,3,负溶胶聚沉能力的比例图。,故电解质聚沉能力的大小与起作用离子的价数的六次方成正比，价数越高聚沉值越小，聚沉能力越大。,溶胶的稳定性与聚沉,(2)溶胶相互聚沉：,带相反电荷的溶胶互相混合会发生相互聚沉,。,(4)增大溶胶的浓度会使溶胶聚沉：,原因：浓度增大那么胶粒间距变小，胶粒碰撞时机增大。,原因：温度升高，分子热运动增大，胶粒外表吸附的电位离子减少，胶粒荷电数减少。另外，温度升高，胶粒水化膜变薄，易聚沉。,(5)升高溶胶的温度会使溶胶聚沉：,(3)、高分子溶液的盐析和保护作用,溶胶中参加适量的高分子化合物，可提高溶胶的稳定性，对溶胶取保护作用；但高分子过少那么反使溶胶不稳定，此为敏化作用。,溶胶的稳定性与聚沉,例题1：在碱性溶液中用HCHO复原HAuCl4 以制备金溶胶，反响中生成的AuO2是稳定剂，K+是反离子，写出金溶胶的胶团结构式。,(,Au),m,n,AuO,2, (,n-x,)K,+,x,x,K,+,例题2：用BaCl2和Na2SO4制备BaSO4溶胶，该溶胶的胶粒在电场中向负极移动，写出其胶团结构式，并比较AlCl3、MgSO4、 K3Fe(CN)6三种电解质对该溶胶的聚沉能力。,(,BaSO,4,),m,n,Ba,2+, 2(,n-x,)Cl,2x,+, 2,x,Cl,K,3,Fe(CN),6,MgSO,4,AlCl,3,聚沉能力：,溶胶的稳定性与聚沉,1、外表活性物质,定义：溶于水后能显著降低水的外表能的物质叫外表活性物质。外表活性物质常用作乳浊液的乳化剂。,CH,3,(CH,2,),15,CH,2,COONa,外表活性物质的结构：,亲水基,憎水基(亲油基),1.4 外表活性剂和乳浊液,2,、乳浊液与乳化剂,定义：,由两种互不相溶的液体所构成的均匀的分散体系叫乳浊液。,乳浊液中，油和水都可作分散剂；当油作分散剂，水作分散相时就称为油包水型W/O乳浊液；当水作分散剂，油作分散相时就称为水包油型O/W乳浊液。,1.4 外表活性剂和乳浊液,油,水,水包油,O/W,油包水,W/O,水,外表活性物质在水面上作定向排列，憎水基“翘出水面，亲水基“钻进水里。,亲水性乳化剂，其亲水基比憎水基强且截面大，易形成水包油型乳状液。,亲油性乳化剂，其亲油基比亲水基强且截面大，易形成油包水型乳状液。,1.4 外表活性剂和乳浊液,问题：水中参加外表活性剂后会产生大量气泡，这是为什么？,空气,气泡,水膜,水,空气,原因：外表活性剂在气液界面上发生吸附，形成定向排列的吸附膜，它显著地降低气液外表张力，又增加外表膜的机械强度，使泡沫能比较稳定地存在。,1.4 外表活性剂和乳浊液,