化学实验简易读本22(7)

2019-08-29 20:10

均指水溶液。

物质分散成微粒分布在另一物质中形成的混合物称为分散体系。被分散的物质称为分散相,分散相体系分为真溶液(简称溶液)、胶体溶液和悬浊溶液3种,分散相的粒子直径小于1nm的分散体系称为溶液,直径在1~100nm的称为胶体溶液,直径大于100nm的称为悬浊液。

溶液中溶质和溶剂的规定没有绝对的界限,只用相对的意义。通常把单独存在和组成溶液时状态相同的物质叫做溶剂。如葡萄糖的水溶液,水称为溶剂,葡萄糖称为溶质。如果是两种液体相混合,把量多的物质称为溶剂,例如20%的乙醇水溶液,水是溶剂,乙醇是溶质;含5%甲醇的乙醇溶液,把甲醇叫做溶质,乙醇则是溶剂;10%氯化铵溶液,把氯化铵叫做溶质,水是溶剂;1.8%氢氧化钠溶液,把氢氧化钠叫做溶质,水是溶剂等等。

二、溶解过程

下面以固体在水中的溶解为例来讨论溶解过程。

在一定温度下,将固体物质放于水中,溶质表面的分子或离子由于本身的运动和受到水分子的吸引,克服固体分子间的引力逐渐分散到水中,这个过程叫做溶解。

在溶解的同时,还进行着一个相反的过程,即已溶解的溶质粒子不断运动,与为溶解的溶质碰撞,重新被吸引到固体表面,这个过程叫做结晶。当溶解速度等于结晶速度时,溶液的浓度不再增加,达到饱和状态,这是存在着动态平衡。我们把在一定条件下达到饱和状态

的溶液叫做饱和溶液,称还能继续溶解溶质的溶液称为不饱和溶液。

物质在溶解过程中,有的会放热,使溶液温度升高(如氢氧化钠溶液),有的则吸热,使溶液温度降低(如氯化铵溶液),这叫做溶解过程的热效应,物质在溶解过程中发生了两个变化;一个是溶质分子(或离子)克服它们相互间的吸引力向水分子之间扩散,这是物理变化,这个过程要吸热;另外一个是溶质分子(或离子)与水分子相互吸引,结合成水合分子(或水合离子),这叫做溶剂化过程,是化学变化,这个过程要放热。总的热效应为二者之和,习惯上统称为溶解热。溶解热如为正直,表示溶解时放出热量;如为负值,表示吸收热量。1mol的物质在溶解时,所放出(或吸收)的热量叫做该物质的溶解热。

在溶解过程中,溶液的体积也发生变化,溶质和溶剂体积之和并不就是溶液的体积,乙醇和水混合后体积减小,而苯和乙醇混合后体积增加,这一现象也说明溶解过程不是一个机械混合过程,而是一个物理-化学过程。

为了加速溶解,可以采取研细溶质、搅动、振荡和加热溶液的方法。

三、溶解度

物质在水中溶解能力的大小可用溶解度衡量,溶解度即在一定温度下,某种物质在100g溶剂中达到溶解平衡状态时所溶解的克数。例如在20℃时,KCl在100g水中最多能溶解34.0g,KCl溶解度就是34.0g/100g水。

影响物质溶解度的因素很多,其中温度的影响较大,大多数固体物质的溶解度随温度升高而增加,例如KNO3在0℃时,100g水中可溶解18g,100℃时可溶解246g。

不同的物质在同一溶剂中的溶解度不同,同一物质在不同溶剂中的溶解度也不相同,一般符合相似者相溶的经验规律,即物质易溶解于性质相似的物质之中。例如,极性物质易溶于极性溶剂,非极性物质易溶于非极性溶剂。

在常温下,在100g溶剂中,能溶解10g以上的物质称为易溶物质,溶解度在1~10g的称为可溶物质,在1g以下的称为微溶及难溶物质。这并不是严格的分类方法。

根据溶解度的概念可知,不同物质在水中的饱和溶液浓度是不相同的。配置饱和溶液的方法是:查阅溶解度表,得知该物质的室温下的溶解度,称取稍过量的溶质,配置溶液,在溶解达到平衡后(可充分搅拌或放置过夜),在溶液中保持过量为溶解的溶质固体。

第二节化学试剂

化验室的分析测试工作经常要用到使用化学试剂,因此,了解化学试剂的分类、规格、性质及使用知识是非常必要的。

一、化学试剂的分类和规格

一)化学试剂的分类

化学试剂品种繁多,目前还没有统一的分类方法,一般按试剂的化学组成或用途进行分类。见下表

化学试剂的分类

序号 1 2 3 名称 无机试剂 有机试剂 基准试剂 说明 无机化学品。可细分为金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐等 有机化学品。可细分为醇、醚、醛、酯、胺等 我国将滴定分析用标准试剂称为基准试剂。PH基准试剂用于PH计的校准(定位) 基准试剂是化学试剂中标准物质。其主成分含量高,化学组成稳定 在无机分析中用于测定、分离被测组分的专用的有机试剂。如沉淀剂、显色剂、螯合剂、萃取剂等。 用于仪器分析的试剂,如色谱试剂和制剂、核磁共振分析试剂等 用于生命科学研究的试剂 滴定分析中用于只是滴定终点,或用于检验气体或溶液中某些物质存在的试剂 试纸是用指示剂或试剂溶液处理过的滤纸条 用于某些特殊需要的材料,如半导体和集成电路用的化学品、单晶,痕量分析用试剂,其纯度一般在4个“9”(99.99%)以上,杂质总量在0.01%以下。 用于分析或校准仪器的有定值的化学标准品。 既具有流动性、表面张力等液体的特征,又具有光学各向异性、双折射等固态晶体的特征。 4 5 6 7 特效试剂 仪器分析试剂 生化试剂 指示剂和试纸 8 高纯物质 9 10 标准物质 液晶 二)化学试剂的规格与包装 1、化学试剂的规格

化学试剂的规格反映试剂的质量,试剂规格一般按试剂的纯度及杂质含量划分若干级别。为了保证和控制试剂产品的质量,国家或有关部门制订和颁布了国家标准(代号GB)、化学工业部部颁标准(代号HG)和化学工业部部颁暂行标准(代号HGB)。没有国家标准和部颁标准的产品执行企业标准(代号QB)。为了促进技术进步,增强产品竞争能力,我国化学试剂国家标准的修订逐步采用了国际标准或国外先进标准。

我国的化学试剂规格按纯度和使用要求分为高纯(有的叫超纯、

特纯)、光谱纯、分光纯、基准、优级纯、分析纯和化学纯等7种。国家和主管部门颁布质量指标的主要是后3种即优级纯、分析纯和化学纯。

国际纯粹化学和应用化学联合会(IUPAC)对化学标准物质分级的规定如下表所示

IUPAC对化学标准物质的分类

A级 B级 C级 D级 E级 或相当于这种纯度的试剂,比D级的纯度低。 我国试剂标准的基准试剂(纯度标准物质)相当于C级和D级。 下面介绍各种规格的试剂的应用范围

基准试剂(容量)是一种用于标定滴定分析标准溶液的标准物质,可作为滴定分析中的基准物质,也可精确称量后用直接法配置标准溶液。基准试剂主成分含量一般在99.95~100.05%,杂质含量略低于优级纯与优级纯相当。

优级纯主成分含量高,杂质含量低,主要用于精密的科学研究,和测定工作。

分析纯主要成分含量略低于优级纯,杂质含量略高,用于一般的科学研究和重要的测定。

原子量标准 和A级最接近的基准物质 含量为(100±0.02)%的标准试剂 含量为(100±0.05)%的标准试剂 以C级或D级试剂为标准进行的对比测定所得的纯度


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