气体，溶液和胶体思维导图

U978419084

2024-10-09

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溶质

分散系

气体

气体，溶液和胶体内容详述

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思维导图大纲

气体

特征

无限膨胀性

无限掺混性

理想气体状态方程pV=nRT

条件：低压、高温

不适用范围

高压气体

低温气体

液气或固气共存的气体

pV=nRT

p：气体压力

V：气体体积

n：气体的物质的量（mol）

R：摩尔气体常数（KPa·dm³·K⁻¹·mol⁻¹）

T：热力学温度（K）

道尔顿分压定律

气体混合物压力规律

公式

p=p₁+p₂+p₃+……=∑pᵢ

pV=nRT pᵢV=nᵢRT pᵢ/p=nᵢ/n=xᵢ pᵢ=pxᵢ

适用范围

任何混合气体，包括固、液共存的蒸气

气体的分压只与它的摩尔分数和混合气体的总压有关，而不涉及它的体积

液体

气体的液化

概念：气体转变成液体的过程

条件：降低温度的同时增加压力

液体的蒸发

概念：液体变成蒸汽或气体的过程，蒸发指的是液体表面的气化过程。

饱和蒸气压

概念：当温度一定时，把液体置于密闭容器中，当冷凝速率与蒸发速率相等时，液体中和蒸气中的分子数都不再改变，体系达到了一种（动态）平衡状态。蒸汽产生的压力叫作饱和蒸气压。

（1）液体的饱和蒸气压是液体的重要性质，它仅与液体的本质和温度有关，而与液体的数量以及液面上空间的体积无关

（2）蒸气压的大小取决于液体内部分子间相互作用力的强弱

（3）必须在密闭容器中，气液共存的平衡状态才可测得蒸气压

（4）升高温度，蒸气压增加

气化热或蒸发热

使液体在恒温恒压下气化或蒸发所必须吸收的热

摩尔蒸发热

在一定温度、压力下取1mol液体的蒸发热，以ΔᵥₐₚHₘ表示

液体的沸腾

概念

液体的蒸气压随着温度的升高迅速增大。当蒸气压与外界大气压相等时气化在整个液体中进行，这个过程叫沸腾。

沸点

（1）概念：在沸腾时液体保持一定的温度，这个温度叫沸点。

（2）外界气压为101.3kPa时正常沸点

（3）外界气压影响沸点

相平衡

相：在体系内部物理性质和化学性质完全均匀的部分

相变：当物质从一种相转变成另一种相时成为相变

相平衡：保持外界条件不变时，想变维持中平衡状态

分散系

分散质

在分散系中，被分散开的物质，它不是连续的。

分散剂

容纳分散质的物质，它是连续的

分散系按分散质粒子的大小分类p10

溶液

溶液浓度的表示方法

A：溶剂 B：溶质

公式

①质量分数 ωʙ=mʙ/m（mʙ为溶质的质量 m为溶液的质量）

②物质的量浓度mol·L⁻¹ c=nʙ/V （V为溶液的体积）

③质量摩尔浓度mol·kg⁻¹ bʙ=nʙ/mᴀ

摩尔分数Xʙ

定义与公式

摩尔分数定义

稀溶液的依数性

依数性概念：溶液的某些性质只依赖于。所溶解溶质分子，离子的数目与其种类无关

依数性的主要表现

溶液的蒸气压下降

概念：溶液的蒸气压总是低于同温度下纯溶液的蒸气压

原因

①溶剂的部分表面被溶质所占据

②溶剂化分子束缚了一些溶剂分子

溶质的粒子数越多，溶液的蒸气压越低

拉乌尔定律

概念

在一定温度下难挥发非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶液的饱和蒸气压与溶剂的摩尔分数的乘积

公式

p=p﹡xᴀ （p为溶液蒸气压，p﹡为纯溶液的饱和蒸气压，xᴀ溶剂的摩尔分数）

p﹡-p=Δp

Δp=p﹡xʙ

Δp=nʙ×p﹡/nᴀ

拉乌尔定律也可以描述为在一定温度下，稀溶液的蒸气压下降Δp和溶质的摩尔分数成正比

溶液的沸点升高

沸点概念：液体的蒸气压等于大气压时的平衡温度

大小比较：稀溶液的沸点>纯溶液的沸点

公式

ΔTʙ=Kʙ·bʙ（Kʙ为溶剂摩尔沸点升高常数K·kg·mol⁻¹）

溶液的凝固点降低

概念：凝固点是指液体的蒸气压与固体的蒸气压相等固液两相平衡时的温度

大小比较：溶液的凝固点<纯溶剂的凝固点

公式：ΔTᶠ=Kᶠbʙ（ΔTᶠ=Tᶠ﹡-Tᶠ）ΔTᶠ为溶液的凝固点降低，Kᶠ为凝固点摩尔降低常数（Kᶠ只取决于溶剂的性质，而与溶质的性质无关）

溶液的渗透压

渗透渗透压值与物质的量浓度有关

公式

πV=nRT

π=cRT

适用范围

稀溶液

溶质为难挥发性液体

胶体溶液

分类

亲液胶体

疏液胶体

表面积和表面能

总表面

一个体系的表面积是它所包含的粒子表面积之和

比表面

总表面积除以总体积S₀=S/V

吸附作用

降低能量的途径

减小表面积

将其他物质吸附聚集在胶体固体颗粒的表面上以缓和内部分子的吸引力

分类

分子吸附：非电解质和弱电解质溶液的吸附

离子吸附：强电解质溶液的吸附

离子选择吸附

规律：固体吸附剂优先吸附与其结构相似，极性相近的离子

离子交换吸附

规律：离子浓度大，交换下来的离子多，离子电荷多时交换能力大；电荷相同的离子，交换能力又随水化半径的增大而减弱

溶胶的性质

1光学性质丁达尔效应

2动力学性质布朗运动

3电学性质电泳和电渗

胶体带电的原因

吸附带电

电离带点

胶团结构

胶核

一个由原子、分子组成的大小在1-100nm范围的集合体

吸附层

电势决定离子和紧密层反离子

胶粒

胶核与吸附层构成了胶粒

扩散层

吸附层外边的反离子构成了扩散层

胶团

胶粒加上扩散层组成了胶团

例

Fe（OH）₃的胶团结构

As₂S₃的胶团结构

H₂SiO₃的胶团结构

溶胶的稳定性

动力学稳定性

聚集稳定性

溶剂化作用

溶胶的凝结

凝结值

概念：使一定量的溶胶在一定时间内完全凝结所需要电解质的最低浓度

趋势：凝结值越小，凝结能力越大

凝结能力大小判断

对于价数相同离子，离子半径小，水化半径大，，凝结能力小；离子所带电荷高，凝结能力大

依据：固体对溶液中溶质的吸附状况思维导图模板大纲

π为渗透压（kPa）c为溶液的物质的量浓度（mol·dm⁻³）R为气体常数（8.314kPa·dm³·K⁻¹·mol⁻¹）T为绝对温度K思维导图模板大纲

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