胶体:
胶体:分散质粒子直径在10
-9m~10
-7m之间的分散系胶粒直径的大小是胶体的本质特征
胶体可分为固溶胶、液溶胶、气溶胶
①常见的液溶胶:Fe(OH)
3、AgI、牛奶、豆浆、粥等
②常见的气溶胶:雾、云、烟等;
③常见的固溶胶:有色玻璃、烟水晶等胶体的性质:
丁达尔效应:
①当光束通过氢氧化铁胶体时,可以看到一条光亮的通路,这条光亮的通路是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)形成的,即为丁达尔效应。
②布朗运动:粒子在不停地、无秩序的运动
③电泳:胶体粒子带有电荷,在电场的作用下,胶体粒子在分散剂里定向移动。一般来讲:金属氢氧化物,金属氧化物的胶粒吸附阳离子,胶体微粒带正电荷;非金属氧化物,金属硫化物的胶体胶粒吸附阴离子,胶体微粒带负电荷。
④胶体聚沉:向胶体中加入少量电解质溶液时,由于加入的阳离子(或阴离子)中和了胶体粒子所带的电荷,使胶体粒子聚集成为较大的颗粒,从而形成沉淀从分散剂里析出。该过程不可逆。
胶体的特性:
(1)丁达尔效应当一束光通过胶体时,胶体内会出现一条光亮的通路,这是由胶体粒子对光线散射而形成的,利用丁达尔效应可区分胶体和浊液。
(2)介稳性:胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,在一定条件下能稳定存在,但改变条件就有可能发生聚沉。
(3)聚沉:给胶体加热、加入电解质或加入带相反电荷的胶体颗粒等均能使胶体粒子聚集成较大颗粒,从而形成沉淀从分散剂里析出。聚沉常用来解释生活常识,如长江三角洲的形成、明矾净水等。
(4)电泳现象:在电场作用下,胶体粒子在分散剂中作定向移动。电泳现象说明胶体粒子带电。电泳常用来分离提纯胶体,如工业上静电除尘。
分散系比较:
分散系 |
溶液 |
胶体 |
悬浊液 |
乳浊液 |
分散质粒子大小 |
<1nm |
1~100nm |
>100nm |
>100nm |
分散质粒子结构 |
分子、离子 |
少量分子的结合体或大分子 |
大量分子聚集成的固体小颗粒 |
大量分子聚集成的液体小液滴 |
特点 |
均一、透明、稳定 |
多数均一、透明、较稳定 |
不均一、不透明、久置沉淀 |
不均一、不透明、久置分层 |
能否透过滤纸 |
能 |
能 |
不能 |
—— |
实例 |
食盐水、蔗糖溶液 |
Fe(OH)3(胶体)、淀粉胶体 |
泥水、石灰乳 |
牛奶、油漆 |
胶体发生聚沉的条件:
因胶粒带电,故在一定条件下可以发生聚沉:
- 向胶体中滴加电解质
- 向胶体中加入带相反电荷胶粒的胶体
- 加热
常见的胶体的带电情况:
- 胶粒带正电荷的胶体有:金属氧化物、金属氢氧化物。例如Fe(OH)3、Al(OH)3等。
- 胶粒带负电荷的胶体有:非金属氧化物、金属硫化物、硅酸胶体、土壤胶体。
- 胶粒不带电的胶体有:淀粉胶体。
- 特殊的,AgI胶粒随着AgNO3和KI相对量不同,而带正电或负电。若KI过量,则AgI胶粒吸附较多I-而带负电;若AgNO3过量,则因吸附较多Ag+而带正电。
注意:胶体不带电,而胶粒可以带电。
Fe(OH)3胶体的制备:
操作步骤:将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至呈红褐色为止。
离子方程式:Fe3++3H2O=(加热)=Fe(OH)3(胶体)+3H+
点拨:(1)淀粉溶液、蛋白质溶液虽叫做溶液,但属于胶体。
(2)胶体可以是液体,也可以是固体、气体,如烟、云、雾、有色玻璃等。
电解池:
(1)电解:使电流通过电解质溶液且在阴、阳极两极引起氧化还原反应的过程叫电解。
(2)装置:电解池(电解槽)
(3)特点:将电能转化为化学能。
形成条件:①与电源相连的两个电极,②电解质溶液或熔融电解质,③形成闭合回路
(4)阴离子放电顺序:S
2->I
->Br
->Cl
->OH
->SO
42->NO
3->F
- 阳离子放电顺序:Ag
+>Hg
2+>Fe
3+>Cu
2+>H
+>Pb
2+>Sn
2+>Fe
2+>Zn
2+>Al
3+>Mg
2+>Na
+>Ca
2+>K
+
(5)电解时溶液pH值的变化规律电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化,有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H
2(消耗H
+),阳极上无O
2产生,电解后溶液pH值增大;
②若阴极上无H
2,阳极上产生O
2,则电解后溶液pH值减小;
③若阴极上有H
2,阳极上有O
2,且(相当于电解水),则有三种情况:
a如果原溶液为中性溶液,则电解后pH值不变;
b如果原溶液是酸溶液,则pH值变小;
c如果原溶液为碱溶液,则pH值变大;
④若阴极上无H
2,阳极上无O
2产生,电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl
2溶液(CuCl
2溶液由于Cu
2+水解显酸性),一旦CuCl
2全部电解完,pH值会变大,成中性溶液。
(6)电解反应类型:从参加反应的物质来分电解反应可分成五类:
①H
2O型:实质是电解水。如电解硝酸钠、氢氧化钠、硫酸等溶液。
②溶质型:溶质所电离出来的离子发生氧化还原,如电解氯化铜、溴化氢等溶液。
③硫酸铜溶液型:电解产物是金属、氧气与酸。如电解硫酸铜溶液生成单质铜、氧气和硫酸,电解硝酸银溶液时生成单质银、氧气和硝酸。
④氯化钠溶液型:电解产物是非金属单质、氢气与碱。如电解氯化钠溶液时生成氯气、氢气和氢氧化钠,电解溴化钾溶液时生成溴单质、氢气和氢氧化钾。
⑤电镀型:镀层金属作阳极,阳极反应是:M-ne
-=Mn
+,镀件作阴极,阴极反应是:Mn
++ne
-=M。(电解精炼与电镀,实质上是相同的)
原电池、电解池、电镀池的比较:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20140103/20140103173351256105272.png)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20140103/2014010317335139639856.png)
配置一定物质的量浓度的溶液:
(1)仪器:容量瓶(应注明体积),烧杯,量筒,天平,玻璃棒,滴管
(2)原理:c(浓溶液)V(浓溶液)=c(稀溶液)V(稀溶液)
(3)步骤:
第一步:计算。
第二步:称量:在天平上称量溶质,并将它倒入小烧杯中。
第三步:溶解:在盛有溶质的小烧杯中加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使其溶解。
第四步:移液:将溶液沿玻璃棒注入容量瓶中。
第五步:洗涤:用蒸馏水洗烧杯2~3次,并倒入容量瓶中。
第六步:定容:倒水至刻度线1~2cm处改用胶头滴管滴到与凹液面平直。
第七步:摇匀:盖好瓶塞,上下颠倒、摇匀。
第八步:装瓶、贴签。
(4)误差分析:
①计算是否准确
若计算的溶质质量(或体积)偏大,则所配制的溶液浓度也偏大;反之浓度偏小。
如配制一定浓度的CuSO4溶液,把硫酸铜的质量误认为硫酸铜晶体的质量,导致计算值偏小,造成所配溶液浓度偏小。
②称、量是否无误
如称量NaOH固体在纸上或称量时间过长,会导致NaOH部分潮解甚至变质,有少量NaOH黏附在纸上,造成所配溶液浓度偏低。
量取液体溶质时,俯视或仰视量筒读数,会导致所取溶质的量偏少或偏多,造成所配溶液浓度偏小或偏大。
使用量筒量取液体溶质后再用蒸馏水冲洗量筒,把洗涤液也转入烧杯稀释,或用移液管将液体溶质移入烧杯中后把尖嘴处的残留液也吹入烧杯中。在制造量筒、移液管及滴定管时,已经把仪器内壁或尖嘴处的残留量扣除,所以上述操作均使溶质偏多,造成所配溶液浓度偏大。
③称量时天平未调零
结果不能确定。若此时天平重心偏左,则出称量值偏小,所配溶液的浓度也偏小;若重心偏小,则结果恰好相反。
④称量时托盘天平的砝码生锈
砝码由于生锈而使质量变大,导致称量值偏大,所配溶液的浓度偏高。
⑤操作中溶质有无损失
在溶液配制过程中,若溶质有损失,会使所配溶液浓度偏低。如:⑴溶解(或稀释)溶质,搅拌时有少量液体溅出;⑵未洗涤烧杯或玻璃棒;⑶洗涤液未转入容量瓶;⑷转移洗涤液时有少量液体溅出容量瓶。
影响溶液体积V的操作有:
①定容时不慎加水超过容量瓶的刻度线,再用胶头滴管吸出,使液面重新达到刻度线。当液面超过刻度线时,V偏大使溶液浓度CB已变小,无论是否取出都无法使溶液恢复,只有重新配制。
②定容后盖上瓶塞,摇匀后发现液面低于刻度线,再滴加蒸馏水使液面重新达到刻度线。定容时由于少量溶液粘在瓶颈处没有回流,使液面偏低但溶液浓度未变,若再加水,则使V偏大,cB偏小。
③定容时仰视或俯视
定容时仰视,则液面高于刻度线,V偏大,cB偏小;俯视时液面低于刻度线,V偏小,cB偏大。
④移液或定容时玻璃棒下端放在容量瓶刻度线之上
会导致V偏大,cB偏小。
⑤溶液未冷却至室温即转移入容量瓶
溶解或稀释过程常伴有热效应而使溶液温度升高或降低。容量瓶的使用温度为室温(20℃),若定容时溶液温度高于室温,会使所配溶液浓度偏高;反之浓度偏低。
实验操作达到的预期目的:
(1)①用托盘天平称取5.6g氧化铜粉末(托盘天平能准确到0.1克,所以用托盘天平称取5.6g氧化铜粉末是可以的)
②用10mL水和10mL酒精配制成20mL酒精溶液(由于分子间有间隔,10mL水和10mL静静混合后体积,不能配制成20mL酒精溶液)
③用排水集气法可收集到比较纯净的氧气(收集到的气体要比排空气法收集到的气体纯,由于空气的密度与氧气的密度相差不是很大,所以排空气法收集到的气体氧气不是很纯)
④用10mL量筒量取8.2mL水(10mL量筒精确到0.1mL,所以能量取8.2mL水)
(2) ①分别加入饱和碳酸钠溶液,鉴别乙酸乙酯和乙酸(观察到有气泡产生的是乙酸,能到到鉴别的目的)
②分别加入少量金属钠,比较水和乙醇中羟基氢的活泼性(通过观察与金属钠反应的剧烈程度可以判断羟基的活泼性,能达到目的)
③分别加入浓硝酸,比较铁和铜的金属活动性(铁和铜都能和浓硝酸反应,不能达到比较金属活动性的目的)