分散系【考試說(shuō)明要求】:1.了解分散系的概念,比較三種分散系的特征2.理解溶解度、飽和溶液、不飽和溶液的概念,掌握溶解度在物質(zhì)分離方面的應(yīng)用。3.了解溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念,溶解度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度的綜合計(jì)算。4.了解膠體的制備、鑒別和提純;掌握膠體的性質(zhì)和應(yīng)用。【基礎(chǔ)知識(shí)整理】:一、分散系概念以及三種分散系比較1.分散系
2.三種分散系比較分散系溶液膠體濁液分散質(zhì)微粒直徑外觀分散質(zhì)微粒組成單個(gè)分子或離子分子集合體或有機(jī)高分子大量分子或離子集合體能否透過(guò)濾紙能否透過(guò)半透膜實(shí)例食鹽水、碘酒肥皂水、淀粉溶液泥水二、膠體1.定義:分散質(zhì)的大小介于 ~ 之間的分散系叫做膠體。2.膠體的分類按分散質(zhì)的組成分為:粒子膠體:如Fe(OH)3膠體,Al(OH)3膠體分子膠體:如蛋白質(zhì)溶于水所得分散系,淀粉溶于水所得分散系按分散劑的狀態(tài)分成:液溶膠:如Fe(OH)3膠體、淀粉溶液、蛋白質(zhì)溶液、豆?jié){、血液、肥皂水等固溶膠:有色玻璃、煙水晶等氣溶膠:煙、云、霧等3.膠體的性質(zhì)和應(yīng)用(1)丁達(dá)爾現(xiàn)象
(2)布朗運(yùn)動(dòng)①定義:膠體粒子在做 的運(yùn)動(dòng)。②水分子從個(gè)方向撞擊膠體粒子,而每一瞬間膠體粒子在不同方向受的力是不同的。(3)電泳現(xiàn)象①定義:在外加電場(chǎng)的作用下,膠體粒子在分散劑里向電極作定向移動(dòng)的現(xiàn)象。②解釋:膠體粒子具有相對(duì)較大的表面積,能吸附離子而帶電荷。③帶電規(guī)律:i.一般說(shuō),金屬氧化物、金屬氫氧化物等膠體微粒吸附陽(yáng)離子而帶正電;ii.非金屬氧化物、金屬硫化物、硅酸等膠體帶負(fù)電;iii.蛋白質(zhì)分子一端有—COOH,一端有—NH2,因電離常數(shù)不同而帶電;iv.淀粉膠體不吸附陰陽(yáng)離子不帶電,無(wú)電泳現(xiàn)象,加少量電解質(zhì)難凝聚。④應(yīng)用:i.生物化學(xué)中常利用分離各種氨基酸和蛋白質(zhì)。ii.醫(yī)學(xué)上利用血清的紙上電泳診斷某些疾病。iii.電鍍業(yè)采用電泳將油漆、乳膠、橡膠等均勻的沉積在金屬、布匹和木材上。iv.陶瓷工業(yè)精練高嶺土。除去雜質(zhì)氧化鐵。v.石油工業(yè)中,將天然石油乳狀液中油水分離。vi.工業(yè)和工程中泥土和泥炭的脫水,水泥和冶金工業(yè)中的除塵等。(4)膠體的沉聚①定義:膠體粒子在一定條下聚集起的現(xiàn)象。在此過(guò)程中分散質(zhì)改變成凝膠狀物質(zhì)或顆粒較大的沉淀從分散劑中分離出。②膠粒凝聚的原因:外界條的改變i.加熱:加速膠粒運(yùn)動(dòng),減弱膠粒對(duì)離子的吸附作用。ii.加強(qiáng)電解質(zhì):中和膠粒所帶電荷,減弱電性斥力。iii.加帶相反電荷的膠粒的膠體:相互中和,減小同種電性的排斥作用。通常離子電荷越高,聚沉能力越大。③應(yīng)用:制作豆腐;不同型號(hào)的墨水不能混用;三角洲的形成。4.膠體的制備(1)物理法: 如研磨(制豆?jié){、研墨),直接分散(制蛋白膠體)(2)水解法:[Fe(OH)3膠體]向20mL沸蒸餾水中滴加1mL~2mLFeCl3飽和溶液,繼續(xù)煮沸一會(huì)兒,得紅褐色的Fe(OH)3膠體。離子方程式為: (3)復(fù)分解法:〔AgI膠體〕向盛10mL 0.01mol•L—1 I的試管中,滴加8—10滴0.01mol•L—1 AgNO3,邊滴邊振蕩,得淺黃色AgI膠體。〔硅酸膠體〕在一大試管里裝入5mL~10mL1mol•L—1HCl,加入1mL水玻璃,然后用力振蕩即得。 離子方程式分別為:Ag++I—=AgI(膠體) SiO32—+2H++2H2O=H4SiO4(膠體)復(fù)分解法配制膠體時(shí)溶液的濃度不宜過(guò)大,以免生成沉淀。5.膠體的提純
6.常見(jiàn)的膠體分散系①Fe(OH)3膠體,Al(OH)3膠體,原硅酸膠體,硬脂酸膠體。分別由相應(yīng)的鹽水解生成不溶物形成。 FeCl3溶液:Fe3++3H2O=Fe(OH)3(膠體)+3H+ 明礬溶液:Al3++3H2O=Al(OH)3(膠體)+3H+ 水玻璃:SiO32—+3H2O=H4SiO4(膠體)+2OH— 肥皂水:C17H35COO—+H2O=C17H35COOH(膠體)+OH—②鹵化銀膠體。Ag++X—=AgX(膠體)③土壤膠體。④豆奶、牛奶、蛋清的水溶液。⑤有色玻璃,如藍(lán)色鈷玻璃(分散質(zhì)為鈷的藍(lán)色氧化物,分散劑為玻璃)。⑥煙、云、霧。 三、溶液1.飽和溶液和不飽和溶液飽和溶液:一定 下,一定量的溶劑中 再溶解某溶質(zhì)時(shí)叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。不飽和溶液:一定 下,一定量的溶劑中 繼續(xù)溶解某溶質(zhì)時(shí)叫做這種溶質(zhì)的不飽和溶液。2.溶解度固體溶解度(S)指的是在 下,某固體物質(zhì)在 溶劑里達(dá)到 狀態(tài)時(shí)所溶解溶質(zhì)的 (單位是 )叫做該條下該溶質(zhì)在該溶劑中的溶解度。氣體的溶解度是指在一定溫度下,某氣體(壓強(qiáng)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)在1體積溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的體積數(shù)。例如:0℃、1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,氧氣的溶解度為0.049,表示該條下1體積水中最多能溶解0.049體積的氧氣。氣體的溶解度是沒(méi)有單位的。(0℃時(shí),NH3的溶解度是1176;20℃時(shí)為702)3.影響溶解度的因素物質(zhì)溶解度的大小主要決定于溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì)(內(nèi)因),外界條如溫度、壓強(qiáng)對(duì)物質(zhì)的溶解度也有一定的影響(外因)。(1)溫度對(duì)固體物質(zhì)溶解度的影響:大部分固體物質(zhì)的溶解度隨著溫度的升高而 ;少數(shù)物質(zhì)(如食鹽)的溶解度受溫度的影響 ;還有極少數(shù)物質(zhì)(如熟石灰)的溶解度隨溫度的升高而 。例1:40℃時(shí)等質(zhì)量的兩份飽和石灰水,一份冷卻至10℃,另一份加少量CaO并保持溫度仍為40℃。這兩種情況都不改變的是( )A.Ca(OH)2的溶解度 B.溶液的質(zhì)量C.溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù) D.溶液中Ca2+數(shù)目(2)溫度、壓強(qiáng)對(duì)氣體溶解度的影響:氣體的溶解度一般隨著溫度的升高而 (如氨水受熱逸出氨氣);當(dāng)溫度不變時(shí),隨著壓強(qiáng)的增大,氣體的溶解度 ;隨著壓強(qiáng)的降低,氣體溶解度 。(如打開汽水瓶蓋即冒氣泡。)例2:下列有關(guān)溶液性質(zhì)的敘述,正確的是( )A.室溫時(shí)飽和的二氧化碳水溶液,冷卻到0℃時(shí)會(huì)放出一些二氧化碳?xì)怏wB.20℃,100 g水中可溶解34.2 g Cl,此時(shí)Cl飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為34.2%C.強(qiáng)電解質(zhì)在水中溶解度一定大于弱電解質(zhì)D.相同溫度下,把水面上的空氣換成相同壓力的純氧,100 g水中溶入氧氣的質(zhì)量增加4.溶解度曲線:物質(zhì)的溶解度和溫度的關(guān)系,可用溶解度曲線表示。縱坐標(biāo)表示溶解度,橫坐標(biāo)表示溫度,曲線上任何一點(diǎn)表示這種物質(zhì)在該溫度下的溶解度。根據(jù)某物質(zhì)的溶解度曲線可以查知這種物質(zhì)在某溫度時(shí)的溶解度,也可以看出這種物質(zhì)的溶解度隨著溫度的變化而變化的規(guī)律,還可以比較溫度相同時(shí)不同物質(zhì)溶解度的大小。例3. 根據(jù)下面溶解度曲線回答問(wèn)題。(1)30℃時(shí)A物質(zhì)的溶解度是__ __,同溫度下B物質(zhì)的溶解度是____。(2)60℃時(shí)A物質(zhì)與B物質(zhì)的溶解度是____。(3)60℃時(shí)有A物質(zhì)和B物質(zhì)的飽和溶液各mg。均降溫至20℃,____物質(zhì)析出晶體多些,剩余溶液____物質(zhì)的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大些。(4)60℃時(shí)有50gA物質(zhì)的飽和溶液,降溫至30℃時(shí)有____gA物質(zhì)析出。(5)30℃時(shí)有B物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的溶液50g,欲使其成為飽和溶液,則要加入B物質(zhì)____。5.相關(guān)計(jì)算例4:把一定量20%的某物質(zhì)的溶液加熱蒸發(fā)掉10克水,在冷卻到20℃時(shí)析出2克溶質(zhì),此時(shí)溶液的質(zhì)量百分比濃度為24%,求20℃時(shí)溶質(zhì)在水中的溶解度。例5:一定溫度下濃度為a%的硝酸鉀溶液,將其等分為兩份,一份等溫蒸發(fā)掉10克水,得到0.5克晶體;另一份等溫蒸發(fā)掉12.5克水,析出1.5克晶體。該溫度下硝酸鉀的溶解度為( )A.60克 B.50克 C.40克 D.30克
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