基础化学 梁逸增 第九章.ppt

内容提要: 1. 胶体分散系 2. 溶胶 ? 溶胶的基本性质 ? 胶团结构及溶胶的稳定性 ? 气溶胶 9.1 胶体分散系 一种物质或几种物质分散在另一种物质中所形成的体系。 分子拉入液体内部， 液体内部，因此，在没有其他作用力存在时，液体都有自动缩小表面使表面积尽量变小的趋势。这种收缩力称为表面张力。表面张力(surface tension)是物质的特性，其大小与温度和界面两相物质的性质有关。 ? 溶胶的胶粒是由数目巨大的原子（或分子、 离子）构成的聚集体。 ? 直径为1-100nm的胶粒分散在分散介质中。 ? 基本特性： 多相性、高度分散性、聚结不稳定性。 ? 表现： 光学性质、动力学性质、电学性质。 2）胶核表面分子的离解 例如：硅胶的胶核由xSiO2.yH2O分子组成，表面 的H2SiO3分子可以离解。 H2SiO3(l) ? HSiO3-(aq) + H+(aq) HSiO3-(aq) ? SiO32-(aq) + H+(aq) H+离子扩散至介质中，而SiO32-离子留在胶核表面，使胶粒带负电荷。 — 胶核表面因荷电而结合水，吸附的反离子也是水合离子，给胶粒覆盖了一层水合膜。 — 胶粒运动时，水合膜层以及膜层内的反离子一起运动。这部分水合膜层称为吸附层；其余反离子呈扩散状态分布在吸附层周围，形成与吸附层荷电性质相反的扩散层。 — 这种由吸附层和扩散层构成的电性相反的两层结构称为扩散双电层。 例如，氢氧化铁溶胶 扩散双电层 { [Fe(OH)3]m · nFeO+ · (n-x)Cl- }x+ · xCl- 电位离子 反离子 胶核 吸附层 胶粒 扩散层 胶团 ? 胶团书写步骤： 1、确定体系组成 2、根据优先吸附原则确定电位离子 3、确定反离子 例：AgNO3溶液中加入过量KI溶液，写出其胶团结构式。 AgNO3 + KI(过量) ? AgI?+NO3-+K+(反离子)，  I-(电位离子) 1. 溶胶的稳定性因素 ? 气溶胶（aerosol） 由极小的固体或液体粒子悬浮在气体介质中所形成的分散系统称为气溶胶。 大分子化合物： ? 单个分子相对分子量在一万以上的大分子。 ? 蛋白质、核酸、糖原、存在体液中重要物质 ； 人体肌肉、组织；又如天然 橡胶等。 ? 据来源，可分为天然的和合成的两大类。 高分子溶液与溶胶性质比较 1. 高分子化合物的结构特点 1）结构特征 ① 一般具有碳链，碳链由大量称为链节的结构单位连接而成，链节重复的次数叫聚合度，以n表示。 ? 天然橡胶链节为异戊二烯单位(-C5H8-) 。 ? 纤维素、淀粉、糖原或高分子右旋糖酐，链节为葡萄糖单位(-C6H10O5-) 。 ? 蛋白质的结构单位是氨基酸。 ② 高分子化合物是不同聚合度的同系物分子组成的混和物，其聚合度和相对分子质量都是平均值。 ③ 高分子化合物分子链的长度以及链节的连接方式并不相同，因而形成线状或分枝状结构。 ④ 分子链中有许多C-C单键， C原子以sp3杂化，单键能在键角不变下绕键轴旋转，称内旋转 。 ⑤ 内旋转导致碳链构型改变，高分子长链两端的距离随之改变，这样的分子链具有柔性。 2）高分子溶液的形成 ① 溶胀：溶剂进入高分子链，导致化合物舒展，体积成倍增长。 ② 高分子化合物经溶胀后可完全溶解。 ③ 与水分子亲和力很强的高分子化合物形成水合膜：稳定性的主要原因。 2. 聚电解质溶液（polyelectrolyte） 蛋白质等高分子化合物在水溶液中往往 以离子形式存在，称为聚电解质。 特征： ① 链上有很多荷电基团 ② 电荷密度很大 ③ 对极性溶剂分子的亲合力很强 ④ 分为阳离子、阴离子、两性离子三类。 ? 等电状态和等电点(isoelectric point) pI 蛋白质的电荷数量及电荷分布受溶液pH的影响，改变溶液的pH，可以使其所带电荷发生改变。恰好使高分子上(蛋白质)所带正电荷量与负电荷量相等时溶液的pH