普通化学无机化学分散系气体和液体公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,1.1,气体,什么是抱负气体？,1.1.1,抱负气体状态方程,分子本身不占有体积（点）；,分子间没有互相作用力气体。,在,低压、高温,条件下，气体分子本身体积与气体体积相比可忽略；由于气体分子间距离相称大，分子间作用力也明显减小，而显得微不足道。因此，可把,低压、高温下,实际气体近似地看作抱负气体。,第1页,第1页,2,抱负气体状态方程,R,：气体摩尔气体常数，,R=8.3145Pam,3,mol,-1,K,-1,=8.3145Jmol,-1,K,-1,；,p:,压力，单位,Pa,；（,要拟定是谁压力,）,V:,气体体积；,n:,气体摩尔数；,T,：温度。,为何,R=8.3145Pam,3,mol,-1,K,-1,=8.3145Jmol,-1,K,-1,？,第2页,第2页,3,试验测得,：在,273.15K,101.325kPa,时，抱负气体摩尔体积,V,m,=0.02241410m,3,mol,-1,对一定气体来说（,状态函数,p,、,T,、,V,、,n,拟定），可由试验测得,R,值。,第3页,第3页,4,某种碳氢化合物蒸汽，在,100,及,101.325kPa,时，密度,=2.55gL,-1,；由化学分析结果知该化合物中碳原子数与氢原子数之比为,1,：,1,。试拟定该化合物分子式。,解,:,设该化合物摩尔质量为,M,，质量为,m,依据抱负气体状态方程：,第4页,第4页,5,由于该化合物中碳原子数与氢原子数之比为,1,：,1,，设该化合物分子式为（,CH,）,x,，得：,M=xM(x)+M(H)=x(12.0gmol,-1,+1.01gmol,-1,),得：,x=6,故该化合物分子式为,C,6,H,6,第5页,第5页,6,1.1.2,道尔顿抱负气体分压定律,两种或各种气体构成多组分系统,彼此间不发生化学反应,分子本身体积和互相作用力均可忽略不计,抱负气体状态方程适合用于混合气体。,抱负混合气体：,第6页,第6页,7,抱负混合气体特点：,任一组分气体分子对壁碰撞所产生压力不会由于其它组分气体存在而所有改变。,抱负气体混合物中某组分气体分压力，简称分压,p,i,与该组分气体在相同温度下独占整个容器时所产生压力相同。,抱负混合气体体积？,第7页,第7页,8,而抱负混合气体总压力,p,等于抱负混合气体,中各组分气体压力之和。,18由英国化学家道尔顿通过试验提出后经气体运动论证实，故常称为道尔顿气体分压定律。,第8页,第8页,9,因此,由于,为某组分气体摩尔分数。,第9页,第9页,10,例,1.2,在,25,，,p=99.43kPa,压力下，利用排水法搜集氢气,V=0.4000L,计算在同样,温度、压力,下，用分子筛除水分后所得干燥氢气体积,V,（,H,2,）和氢气物质量,n(H,2,),。已知,25,时水,饱和蒸汽压,p(H,2,O)=3.17kPa,。,解：试验过程中所搜集气体是氢气和,水蒸汽,混合物。依据分压定律可得混合称中氢气分压力。,第10页,第10页,11,设在相同压力下，即,干燥后氢气体积,那么,第11页,第11页,12,现在来求氢气摩尔数,n(H,2,),第12页,第12页,13,1.2,液体,1.2.1,饱和蒸汽压,蒸发：液体分子脱离液体表面变为气体过程,在一定温度下总有一部分分子含有较高动能，这部分分子能够克服分子间吸引而进入气相。,第13页,第13页,14,麦克斯韦,波尔滋曼分子动能分布规律：,动能不小于某最小值,E,分子个数与液体分子总,数比值：,E,：分子脱离液体表面时所需要最低能量；,T,：热力学温度；,R,：气体摩尔常数。,第14页,第14页,15,一定温度下，由于,f,恒定，因此在,敞口容器,中，液体蒸发过程将不断地进行下去，直至,没有液体留下。,第15页,第15页,16,一定温度下,，若将液体置于密闭容器中，并将,液体上方空间抽成真空，则随蒸发进行，液,体上方分子数目逐步增多，蒸气压力逐步升,高，气体分子中动能较低分子重新凝结为,液体速率逐步增快，最后达到,液体蒸发速率,与气体凝结速率,相等状态，此时液面上方单,位体积空间中气体分子数目不再改变，蒸气压,力不再改变，液相物质与气相物质之间达到平,衡。,测定饱和蒸气压办法。,第16页,第16页,17,蒸气压是液体主要性质，它与液体本质与,温度相关。是温度函数。,其实无论液体是否放置于密闭真空容器中或,是敞口放置于空气中，只要温度拟定，液体,拟定，该液体,饱和蒸气压是拟定，它是液体本身所含有物理性质（物理参数）。,第17页,第17页,18,对不同种液体，若液体分子间引力较强，分子,脱离液体表面时所需要动能 E 较高，在相同温度下，该液体蒸气压必定较低。,饱和蒸气压能够表述成：在一定温度下，某液体所含有挥发能力.,第18页,第18页,19,温度,/,0,10,20,30,40,50,60,蒸气压,Pa,611,1228,2337.8,4242.8,7375.9,12334,19916,温度,/,70,80,90,100,120,140,180,蒸气压,Pa,31157,47343,70096,101325,198536,361426,1002611,对同种液体，温度越高，,f,值起大，蒸气压必,然越高，见表。,水在不同温度下蒸气压,第19页,第19页,20,几种液体蒸气压曲线,第20页,第20页,21,固体中动能较高分子也有脱离固体表面蒸发,倾向。,一定温度下，固体与其蒸气平衡时蒸气,压力称为固体饱和蒸气压。,温度,/,0,-10,-20,-30,-40,蒸气压,Pa,611,259.9,103.26,38.01,12.84,温度,/,-50,-60,-70,-80,-90,蒸气压,Pa,3.3906,1.08,0.261,0.055,0.0093,冰在不同温度下蒸气压,第21页,第21页,22,图,1,2,水和冰蒸气压曲线,273.15,373.15,T/K,0.611,101.325,P/kPa,第22页,第22页,23,两曲线相交处,T=273.15K,，固态物质冰蒸气压与水蒸气压相等。（水最低蒸气压和冰最高蒸气压相等）,在,T=273.15K,时，冰与蒸气达到平衡，水与蒸气也达到平衡，因此,固态物质冰与液态水,之间必定也达平衡。,在这个温度下，冰和水挥发能力是相等。,在其它温度下，冰和水挥发能力会如何？,第23页,第23页,24,凝固点：固态物质与液体物质达平衡时温度称为液体凝固点或固体熔点。,暴露于,P=101.325kPa,压力空气条件下,自然条件下？假如变换条件，凝固点会不会变？,第24页,第24页,25,图,1-2,中，在,T=273.15k,时，,P=0.611kPa,这是水在此时温度时饱和蒸气压，也是固体冰在些时温度时饱和蒸气压。,这个,P=0.611kPa,是两者本身物理性质，与凝固点定义中外压,（空气压力,P=101.325kPa,）是两回事。,第25页,第25页,26,当,液体,蒸气压等于外压时，而此时液体必将是一定温度。这时液体气化不但发生在生于液体表面也同时发生液体内部，这种气化过程叫沸腾。而此时温度称为液体沸点。,沸点受外压控制，蒸气压等于外压时才干沸腾。,第26页,第26页,27,液体,沸腾和,固体熔点,以及,液体凝固点,是与外界条件相关现象，是我们能用肉眼观测到现象。,第27页,第27页,28,1.3,分散系,分散系：一个或各种物质分散在其它一个物质中所构成系统。,分散系由,分散质,和,分散剂,构成。,分散质：,被分散物质。处于分割成粒子不连续状态。,分散剂：,分散其它物质物质。处于连续状态。,第28页,第28页,29,表,1-3,按汇集状态分类各种分散系,在分散系内：分散质和分散剂能够是固体、液体或气体。,分散质,分散剂,实例,气,气,空气、家用煤气,(,气态分散系,),液,气,云、雾,(,气态分散系,),固,气,烟,(,气态分散系,),气,液,泡沫,(,液态分散系,),液,液,牛奶,(,液态分散系,),固,液,泥浆,(,液态分散系,),气,固,泡沫塑料、木碳,(,固态分散系,),液,固,肉冻、硅胶,(,固态分散系,),固,固,红宝石,(,固态分散系,),第29页,第29页,30,按分散粒子大小，把液态分散系分为三类，,什么是液态分散系？普通指分散剂是液体。,表,1-4,按分散粒子大小分类各种分散系,均相掺和物,分子或离子分散系（粒子直径小于,1nm,）,胶体分散系（粒子直径,1,100nm,）,粗相分散系（粒子直径不小于100nm）,高分子,溶液,溶胶,最稳定,很稳定,稳定,不稳定,电子显微镜也不可见,超显微镜下可觉察其存在,普通显微镜可见,能通过半透膜,能透过滤纸，不能透过半透膜,不能透过紧密滤纸,单,相,系统,多,相,系统,第30页,第30页,31,1.4,溶液构成标度,1.4.1,物质量浓度,物质量浓度是指物质量除以混合物体积，用符号,:,单位是,molL,-1,。,1.4.2,溶质,B,质量摩尔浓度,溶液中溶质,B,物质量除以溶剂,A,质量,单位是,molkg,-1,质量摩尔浓度与温度无关。,第31页,第31页,32,1.4.3,B,摩尔分数,B,物质量与混合物物质量之比。,摩尔分数单位是,1,。,1.4.4,溶质,B,质量分数,溶液中溶质,B,质量与混合物质量之比。,单位是,1,。,第32页,第32页,33,1.4.5 B,质量浓度,B,质量与混合物体积之比。,质量浓度单位是,gL,-1,第33页,第33页,34,1.4.6,几种溶液构成标度之间关系,（,1,）,物质量浓度与质量分数,（,欧米格）,第34页,第34页,35,（,2,）,物质量浓度与质量摩尔浓度,第35页,第35页,36,例,1.4,已知,(H,2,SO,4,)=96.0%,浓硫酸，密度,=1.84gml,-1,计算,c(H,2,SO,4,),及,c(1/2H,2,SO,4,),。,质量分数,物质量浓度,第36页,第36页,37,第37页,第37页,38,例,1.5(HAc)=4.64%,醋酸水溶液，在,20,时,=1.005kgL,-1,计算,c(HAc),及,b(HAc),。,质量摩尔浓度,物质量浓度,第38页,第38页,39,第39页,第39页,40,例,1.5(HAc)=4.64%,醋酸水溶液，在,20,时,=1.005kgL,-1,计算,c(HAc),及,b(HAc),。,第40页,第40页,41,1.5,稀溶液依数性,稀溶液是溶液中溶质与溶剂间,没有互相作用力,溶液。是一个,抱负溶液,模型。,溶剂不受溶质作用。,稀溶液中溶剂与纯溶剂相比差别仅仅在于稀溶液中溶剂摩尔分数较,（稍？）,小。纯溶剂摩尔分数为,1,。,不以溶质为研究对象,第41页,第41页,42,因此相同溶剂，不同溶质，但溶质摩尔分数相同稀溶液会有一系列共同性质：,稀溶液,蒸气压下降、凝固点减少、沸点升高等，有一定渗入压。,这些性质,只与,溶质摩尔分数相关，而与溶质本性无关。因此我们把这一类性质称为稀溶液通性，或称为稀溶液依数性。,第42页,第42页,43,1.5.1,稀溶液蒸气压下降,在一定温度下，任何纯溶剂都有一定饱和蒸气压,P,*,。,第43页,第43页,44,溶液蒸发与纯水蒸发相比，,速率要慢得多，由于：,溶液表面被溶质微粒所占据，使,（溶液表面动能较高，足以克服分子间引力而进入气相）,溶剂分子相对含量减少，,减少溶剂分子蒸发机会,使得溶液蒸气压比相同温度下纯溶剂饱和蒸气压低，并且减少程度与溶剂摩尔分数相关。,第44页,第44页,45,稀溶液蒸汽压下降,pressure lowering,第45页,第45页,46,法国物理学家拉乌尔在,1887,年总结出一条关于溶液蒸气压规律：,在一定温度下，,难挥发,非电解质,稀溶液,蒸气压等于纯溶剂饱和蒸气压与溶液中溶剂摩尔分数乘积。,P,：溶液蒸气压；,拉乌尔定律：,p,*,:,纯溶剂饱和蒸气压,;,x,B,:,溶质摩尔分数。,第46页,第46页,47,对一个两组分体系来说：,x,B,:,溶质摩尔分数；,在一定温度下，,难挥发非电解质,稀溶液,蒸气压下降值与溶质,摩尔分数,成正比。,p*:,纯溶剂饱和蒸气压,;,P,：溶液蒸气压下降。,第47页,第47页,48,在稀溶液中，溶质,B,摩尔分数为,即,溶质,B,摩尔分数与,B,质量摩尔浓度成正比,，因此,可变换成,因此，拉乌尔定律还可表述为，在一定温度下，,难挥发非电解质,稀溶液,蒸气压下降值与溶质质量摩尔浓度成正比。,第48页,第48页,49,由分子运动论可对拉乌尔定律作微观定性解释：,一定温度下，纯溶剂蒸气压和,（,液体中动能足够大、能克服分子间束缚而脱离液体表面分子数,与,液体分子总数,）,比值相关，而在难挥发、非电解质稀溶液中，由于溶剂摩尔分数减少到,x,A,使得能克服分子间束缚而脱离液体表面溶剂分子数与溶剂分子总数,比值,减少至,x,A,f,致使溶液蒸气压：,第49页,第49页,50,若溶液浓度很大,（不是稀溶液）,，溶质分子与溶剂分子间作用不可忽略，故即使难挥发性溶质浓溶液蒸气压明显下降，但蒸气压与浓度关系复杂，拉乌尔定律不再合用。,溶质为电解质，由于一个电解质分子可解为多个离子，且离子间、离子与溶剂分子间作用复杂，故即使,电解质溶液蒸气压下降比非电解质明显,，但蒸气压与浓度定量关系复杂，拉乌尔定律也不合用。,只是,稀溶液、难挥发、非电解质，,拉乌尔定律合用,第50页,第50页,51,若溶质和溶剂都有挥发性，只要溶质和溶剂不互相作用，拉乌尔定律也合用，溶液仍为抱负溶液。这时可分别考虑它们对蒸气压影响而将它们影响相加：,第51页,第51页,52,1.5.2,溶液沸点升高,和凝固点下降,由于难挥发性非电解质稀溶液蒸气压比纯溶剂蒸气压低（在相同温度下）。因此温度达到纯溶剂沸点时，溶液蒸气压小于,101.325kPa,，因此稀溶液不能沸腾。,为了使稀溶液在此压力时沸腾，就必须使溶液温度升高，促使溶液分子热运动加剧，以增长稀溶液蒸气压并达到,101.325kPa,使稀溶液沸腾。,第52页,第52页,53,第53页,第53页,54,液体越浓，其蒸气压下降越多，则溶液沸点升高越多。,图,1-5,蒸气压下降与沸点升高关系,白色：纯溶剂蒸气压曲线；,黄色,：较稀溶液蒸气压曲线；,绿色,：较浓溶液蒸气压曲线,101.325,kPa,第54页,第54页,55,在,p,和,T,b,都较小时，蒸气压曲线可近似为直线。,由拉乌尔定律知,p,与溶液质量摩尔浓度成正比：,依据相同三角形可得,p,和,T,b,成正比,第55页,第55页,56,第56页,第56页,57,T,b,为难挥发性非电解质稀溶液沸点升高值，单位为,K,。,Kb溶剂沸点升高常数,单位K.kg.mol-1,只与溶剂相关，而与溶质无关，不同溶剂有不同Kb，可查表。,第57页,第57页,58,非电解质稀溶液凝固点下降也与溶质质量摩尔浓度成正比。,溶液凝固点下降，单位为,K,凝固点下降常数，只与溶剂相关,溶质质量摩尔浓度,第58页,第58页,59,溶液温度达到凝固点时，有少许固体纯溶剂析出，使得溶液浓度增大(凝固点下降幅度)，因此与纯液体不同，溶液在凝结过程中凝固点不能保持恒定。,溶液沸腾后，随溶剂不停析出，溶液浓度不停增大，因此与纯溶液不同，溶液在沸腾时沸点不能保持恒定，而是蒸气压逐步下降，沸点逐步升高，直至溶液达到饱和。,第59页,第59页,60,溶液沸点上升和凝固点下降都与溶质,质量摩尔浓度,成正比,溶液浓度越大，,蒸气压下降越大，蒸气压越下降,，,沸点越高，凝固点减少越多,。,能够通过对溶液沸点升高和凝固点下降测定来估算溶质,摩尔质量,。,第60页,第60页,61,第61页,第61页,62,某一,=1.0%,水溶液,，测得其凝固点为,273.05K,。计算该溶液中溶质摩尔质量。,解：依据公式：,第62页,第62页,63,K,f,溶剂凝固点下降常数，只与溶剂相关,查表,273.15,水溶剂凝固点下降常数为,1.86K.kg.mol,-1,故：,第63页,第63页,64,溶液凝固点比纯溶剂凝固点低是一个常见自然现象。,比如：海水中含有大量盐分，在比纯水更低温度下才结冰。,第64页,第64页,65,在,p=101.325kPa,大气压中，纯液体与其固相达成平衡时温度就是该液体正常凝固点。,在凝固点（或熔点）温度时，固相溶剂蒸气压与液相溶剂蒸气压相等。,若向达到,平衡,纯液体与其固相系统中加入,溶质,，,溶剂变成了溶液,，蒸气压下降，原平衡必被破坏。如何破坏？,第65页,第65页,66,此时固相溶剂蒸气压不小于液相溶剂蒸气压，,固相溶剂必定要融化,?,(,一个体系总是要趋向于平衡,),固相溶剂在融化过程中，要吸取系统能量，故系统温度减少，引起固相溶剂及溶液上方溶剂蒸气压下降。,伴随温度下降，固态溶剂蒸气压减少程度要比液态溶剂蒸气压减少猛烈。,第66页,第66页,67,温度下降，固态溶剂蒸气压减少程度要比液态溶剂蒸气压减少猛烈。,第67页,第67页,68,第68页,第68页,69,冰和盐混合物惯用作制冷剂：冰表面总附有少许水，当撒上盐后，盐溶解在水中形成溶液，由于溶液蒸气压下降，使其低于冰蒸气压，冰就要融化。伴随冰融化，要吸取大量热，于是冰盐混合物温度就减少。,采用,NaCl,和冰，温度最低可降到,-22,，,用,CaCl,2,6H,2,O,和冰最低可降到,-55,。,第69页,第69页,70,1.5.3,溶液渗入压,什么叫渗入？,第70页,第70页,71,定义：一个通过半透膜进行扩散现象。,第71页,第71页,72,为何？,这是由于半透膜只能制止蔗糖分子扩散，并不能制止水分子扩散，由于单位体积内纯水中水分子比蔗糖溶液中水分子多，因此，纯水中水分子通过半透膜进入糖溶液速率要比糖溶液中水分子通过半透膜进入纯水中速率要大，因此糖溶液液面升高。,第72页,第72页,73,渗入压：将溶液与纯溶剂用半透膜隔开，若在,溶液,上加上一额外压力，恰能使渗入作用达到平衡，这个额外压力就是该,溶液,渗入压。,第73页,第73页,74,渗入压是与温度及浓度相关溶液物理性质。,德国植物学家,菲弗尔,第一定量研究了溶液渗入与温度及浓度之间关系。,荷兰理论化学家,范特霍夫,进一步总结了溶液渗入压与浓度、温度关系,:,第74页,第74页,75,例,1.7,有一蛋白质饱和水溶液，每升含有蛋白质,5.18g,，已知在,T=293.15K,时，溶液渗入压为,0.413kPa,。求算出此蛋白质摩尔质量。,第75页,第75页,76,1.7,胶体溶液,胶体：并非是一个特殊物质，几乎各种典型晶体物质都能够用减少其溶解度或选择适当分散剂办法制成溶胶。,胶体只但是是一个物质以一定分散程度存在状态。,胶体分散系颗粒：,10,-9,10,-7,m,第76页,第76页,77,1.7.3,溶胶制备,分散法：超声波粉碎、高速胶体磨研磨、高压电弧。,（,1,）分散法：将粗分散系粒子通过破碎与研磨，使粒子大小达到胶体分散系范围内，这种办法称为分散法。,（,2,）汇集法：使小分子、原子或离子汇集，使粒子大小符合胶体分散系要求。,汇集法：忽然改变溶剂或者利用化学反应手段。,第77页,第77页,78,胶体溶液,1,、胶体溶液（溶胶）,(,多相,),；,2,、高分子溶液,（单相,）,第78页,第78页,79,溶胶系统是多相系统，相与相之间存在界面，也称为表面。,分散系分散度惯用,比表面积,来衡量。,比表面积,定义为：,S:,分散质总表面积；,V,：分散质总体积。,第79页,第79页,80,单位体积分散质表面积越大，即分散质颗粒越小，则比表面积越大，体系,分散度越高,。,比如,V=1cm,3,假如,S=6cm,2,则,s=610,2,m,-1,假如,S=610,7,cm,2,，则,s=610,9,m,-1,第80页,第80页,81,1.7.2,表面吸附,表面能：,表面质点比内部质点高出能量。,将内部质点迁移到表面，即扩大表面积，就必须吸取能量。,为何？,处于液体或固体表面质点，如分子、原子离子所受其它质点作用力与处于内部质点不同。内部质点所受合力为0，表面质点因为外部气体分子对其引力较小，必定受到一指向液体或固体内部作用力。受力不均，较为活跃。,第81页,第81页,82,系统表面积越大，表面质点越多，表面能越高，体系越不稳定。,因此，液体和固体都有自动减少表面能能力，也就是减少表面积，容易往一起汇集。,凝聚和,表面吸附,是两种减少表面能路径。,第82页,第82页,83,1.7.3,溶胶性质,（,1,）溶胶光学性质：丁达尔现象,;,（,2,）,溶胶动力学性质：布朗运动,;,（,3,）溶胶电学性质,.,第83页,第83页,84,在溶胶中插入正负两个电极，溶胶粒子会发生定向移动，这种现象称为溶胶,电泳,。,通过溶胶粒子在电场中,迁移方向来判断溶胶粒子,带电性。,Fe(OH),3,溶胶向负极移动，,阐明,Fe(OH),3,溶胶中分散,质粒子带正电荷。,第84页,第84页,85,若将分散质固定，则分散剂在电场作用下迁移，这种现象称为,电渗,。,第85页,第85页,86,（,1,）吸附作用：,溶胶粒子带电主要原因,（,2,）离解作用,Fe(OH),3,吸附,FeO,+,，,As,2,S,3,吸附,HS,-,溶胶是由许多高度分散小颗粒构成，因此，,溶胶系统含有很大比表面积和较高表面能,。（,凝聚和吸附能减少比表面能,）这些小颗粒强烈吸附溶液中离子，使表面能减少。,溶胶粒子尽先吸附溶液中与其构成相关离子。,有些溶胶粒子带电是由于本身表面离解造成。,H,2,SiO,3,解离形成,HSiO,3,-,或,SiO,3,2-,第86页,第86页,87,以碘化银溶胶为例，,Ag,+,与,I,-,反应后生成直径为,1,100nmAgI,颗粒称为,胶核,，胶核颗粒很小，含有较高表面能。,1.7.4,胶团结构,若系统中,KI,过量，胶核优先吸附,I,-,，胶核表面就会带负电，被胶核吸附离子称为,电位离子,。,第87页,第87页,88,带有负电荷,AgI,胶核，又因静电引力吸引介质中带正电,K,+,，这些带相反电荷离子称为,反离子,。,第88页,第88页,89,胶核,与被其吸附,电位离子,以及部分被较强吸附,反离子,一起称为,胶粒,。,胶粒,电性正负决定于电位离子,.,胶体电性正负决定于电位离子,.,第89页,第89页,90,而,胶粒,与其它吸附较弱,反离子,形成不带电物质称为,胶团,。,胶团电中性,第90页,第90页,91,电位离子及部分反离子处于胶团结构,紧密层；,部分反离子处于,扩散层；,在电泳试验中运动是胶核及紧密层和（,部分）,扩散层构成,胶粒,。,KI,过量时,AgI,胶团结构示意图,第91页,第91页,92,胶核 电位离子 反离子 反离子,吸附层（紧密层）,扩散层,胶粒,胶团,第92页,第92页,93,以碘化银溶胶为例，,Ag,+,与,I,-,反应后生成直径为,1,100nmAgI,颗粒称为胶核，若系统中,AgNO,3,过量，胶核优先吸附,Ag,+,，结构示意下列：,胶核 电位离子 反离子 反离子,吸附层（紧密层）,扩散层,胶粒,胶团,第93页,第93页,94,第94页,第94页,95,1.7.5,溶胶稳定性和聚沉,1.7.5.1,溶胶稳定性,溶胶稳定性表现在：含有一定,动力学稳定性,（布朗运动）和,聚结稳定性,（胶粒带电静电斥力）。,第95页,第95页,96,溶胶动力学稳定性,是指分散粒子不会在重力作用下从分散剂中分离出来。,比如：在,20,水中石英砂沉降情况,直径,沉降时间,沉降距离,1mm,25s,2.5m,100nm,一个月,2.5m,1nm,280,年,2.5m,由于布朗运动，溶胶粒子在系统中做无规则运动，而不发生沉降,.,而粗分散系由于其分散质粒子质量较大，且不也许作布朗运动，因此会在重力作用下发生沉降。,第96页,第96页,97,溶胶聚结稳定性,是指溶胶在放置过程中，不发生分散质粒子互相聚结。,溶胶之因此含有聚结稳定性，最主要是由于胶粒带电而产生胶粒之间静电斥力。,溶剂化保护膜,由于被胶核吸附离子（,吸附层和,部分,扩散层离子,）和溶剂互相作用，使,胶粒,表面形成溶剂化膜,（如为水溶剂，则是水化膜），,制止胶粒之间接触和聚结。,第97页,第97页,98,溶胶不稳定性表现在两个方面：,第一,、溶胶粒子会在重力作用下发生沉降。,第二,、溶胶是一,高分散度、高表面能系统（正因此而含有吸附、汇集功效）,，因此胶粒间会互相凝聚成大颗粒而聚沉。,第98页,第98页,99,1.7.5.2,溶胶聚沉和保护,若溶胶聚结稳定性和动力学稳定性遭到破坏胶粒就会因碰撞而聚结沉降。,聚沉原因：,溶胶本身浓度过高,溶胶被长时间加热,加入强电解质,第99页,第99页,100,浓度过高：,主要是增长碰撞机会。,长时间加热：,主要是增强溶胶粒子热运动,且,胶粒周围溶剂化膜被破坏，同时由于胶粒热运动加剧使胶粒表面电位离子和反离子数目减少，,胶粒间碰撞聚结,也许性大大增长。,加入强电解质：,溶胶内电解质浓度较低时，胶粒周围反离子扩散层较厚，静电斥力起主要作用，预防胶粒聚沉，但加入大量电解质以后大量离子进入扩散层内，扩散层变薄，同时反离子减少了胶粒所带电荷，使胶粒间静电斥力削弱，聚沉机会增长。,第100页,第100页,101,电解质对溶胶起聚沉作用主要是与胶粒所带电荷相反离子，并且与其所带电荷多少相关。普通来说，离子电荷越高对溶胶聚沉作用就越大。,第101页,第101页,102,比如：碱金属离子对,带负电溶胶,聚沉能力大小顺序为：,Rb,+,K,+,Na,+,Li,+,带有相同电荷离子对溶胶聚沉能力也存在差别：随离子半径减少，其水化半径也相应增长，聚沉能力就会削弱。,碱土金属离子聚沉能力大小顺序为：,Ba,2+,Sr,2+,Ca,2+,Mg,2+,带电荷相同离子对溶胶聚沉能力大小顺序称为,感胶离子顺序,。,第102页,第102页,103,假如将两种带相反电荷溶胶适当百分比互相混合，溶胶也会发生聚沉，这种现象称为溶胶互聚。溶胶互聚必须按等电性原则进行，即两种互聚溶胶粒了所带总电荷必须相等，不然其中一个溶胶聚沉不完全。,第103页,第103页,104,溶胶保护：,（,1,）加入保护剂：加入动物胶以增长胶粒溶剂化保护膜。,（,2,）渗析：减小溶胶中所含电解质浓度，从而预防胶粒聚沉。,第104页,第104页,