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文檔簡(jiǎn)介

無機(jī)及分析化學(xué)

講解人:楊坤

1本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第1頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

主要內(nèi)容溶液和膠體化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡滴定分析法和酸堿滴定

電解質(zhì)溶液和離解平衡

原子結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)2本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第2頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

參考書目:

①《無機(jī)化學(xué)》(生物類),孫淑聲、趙鈺琳編著,北京大學(xué)出版社,1988年6月

②《定量化學(xué)分析簡(jiǎn)明教程》,彭崇慧、馮建章等,北京大學(xué)出版社,1997年9月第2版

③《無機(jī)及分析化學(xué)教程》,倪靜安尚少明等編,高等教育出版社,2006年5月第1版3本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第3頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

學(xué)時(shí)分布

章節(jié)名稱課時(shí)

第一章溶液與膠體3

第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡6

第三章電解質(zhì)溶液和離解平衡10

第四章滴定分析法和酸堿滴定12

第六章原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)8

總復(fù)習(xí)1

總計(jì)404本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第4頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

重要的不是知識(shí)的數(shù)量,而是知識(shí)的質(zhì)量。有些人知道的很多,但卻不知道最有用的東西。

列夫● 托爾斯泰5本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第5頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第6頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分7本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第7頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分8本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第8頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分9本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第9頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分10本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第10頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分11本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第11頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分12本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第12頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分13本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第13頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分14本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第14頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分15本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第15頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分16本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第16頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分17本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第17頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分18本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第18頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分19本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第19頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分20本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第20頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分21本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第21頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分22本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第22頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分23本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第23頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分24本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第24頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分25本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第25頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分26本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第26頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分27本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第27頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分28本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第28頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分29本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第29頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分30本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第30頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分31本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第31頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分32本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第32頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分33本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第33頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分34本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第34頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分35本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第35頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分36本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第36頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分37本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第37頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分38本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第38頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分39本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第39頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分40本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第40頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分41本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第41頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分第一章分散系和溶液42本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第42頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

1.1

分散系

1.4

稀溶液的依數(shù)性1.3

溶液

1.2

膠體溶液43本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第43頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

1.1

分散系44本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第44頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分基本概念

1.相——體系中具有相同化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的均勻部分。以分子和離子狀態(tài)分散

2.相的特點(diǎn)

(1)任何部分的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相同。

(2)一個(gè)相并不一定是一種物質(zhì),如食鹽溶液(NaCl和H2O)。

45本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第45頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

(3)單相體系如飽和食鹽水、糖水等。特點(diǎn)溶質(zhì)與溶劑已成一體,組分間沒有界面

(4)多相體系如不溶于水的鹽溶液;水與油組成的體系及憎液溶膠等。特點(diǎn)各組分的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)不同,并具有明顯的界面。(5)分散相(分散質(zhì))(6)分散劑(分散介質(zhì))連續(xù)相(7)分散系=分散質(zhì)+分散劑46本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第46頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

S(總表面積)

S。=———————V(總體積)1.4.1分散度與比表面

分散度:即物質(zhì)的分散程度,分散質(zhì)粒子越小,分散程度越大。比表面:?jiǎn)挝惑w積的表面積,用符號(hào)S。表示。47本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第47頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分【例】:1立方厘米的正方體粒子。S=6(平方厘米)S。=6/1=6厘米-1平均分為1000個(gè)小立方體后S=0.1×0.1×6×1000=60(平方厘米)S。=60/1=60厘米-148本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第48頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分1.4.2表面能

液體或固體表面粒子比內(nèi)部粒子能量高,多出的這部分能量稱為體系的表面能。49本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第49頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

1g水滴分散成直徑2nm的小水滴,總面積為原來的625萬倍,增加的能量可將這1g水的溫度升高50℃。同一體系,其分散度越大,其表面能越大。膠體是一種高度分散的多相體系,具有很大的比表面,因此表面能很大。能量越高,體系越不穩(wěn)定,膠體是熱力學(xué)的不穩(wěn)定體系。50本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第50頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分1.4.3固體在溶液中的吸附物質(zhì)分子自動(dòng)聚集到界面的過程,稱為吸附。被吸附的粒子由于自身的熱運(yùn)動(dòng),有些可能脫離固體表面重新回到周圍的介質(zhì)中去,此過程叫做解吸。吸附和解吸的關(guān)系:動(dòng)態(tài)平衡被固體表面所吸住的分子或離子稱為吸附質(zhì),具有吸附能力的固體物質(zhì)稱為吸附劑,吸附劑的比表面積越大,則吸附作用越顯著。[吸附質(zhì)]+[吸附劑][吸附質(zhì)·吸附劑]+吸附熱51本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第51頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分A、分子吸附:是指固體吸附劑對(duì)溶液中的非電解質(zhì)或弱電解質(zhì)分子的吸附。這類吸附與溶質(zhì)、溶劑及固體吸附劑三者的性質(zhì)都有關(guān)。遵循的原則是所謂的“相似相吸原理”。即極性的吸附劑容易吸附極性的溶質(zhì)或溶劑;非極性的吸附劑容易吸附非極性的溶質(zhì)或溶劑。52本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第52頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分品紅的苯溶液+

活性炭紅墨水+活性炭53本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第53頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分B、離子吸附:固體吸附劑對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)溶液的吸附主要是離子吸附。①離子選擇性吸附

As2S3選擇吸附HS-而帶負(fù)電荷。

H2S發(fā)生電離:H2SH++HS-制備As2S3溶膠:2H3AsO3+3H2SAs2S3+6H2O54本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第54頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分②、離子交換吸附:當(dāng)固體從溶液中吸附某種離子后,同時(shí)它本身又向溶液排放出等電量的同種電荷離子,這種過程稱為離子交換吸附。

能進(jìn)行離子交換的物質(zhì)為離子交換劑。如;NaR(磺化媒),陰、陽離子交換樹脂。2NaR+Ca2+2Na++CaR22R-SO3H+Ca2+(R-SO3)2+2H+2R-N(CH3)3OH+SO42-[R-N(CH3)3]2SO4+2OH-2H++2OH-

=H2O55本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第55頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分56本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第56頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分各種不同的離子其交換吸附能力是不同的:當(dāng)c一定時(shí),離子在交換劑上的交換吸附程度與離子的價(jià)數(shù)和它的水合離子半徑有關(guān)。一般來說,離子價(jià)數(shù)越高,交換能力越強(qiáng);同價(jià)離子中,水合離子半徑越小,離子交換能力越強(qiáng)。交換能力:Al3+>Ca2+>Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+

Cl->Br->NO3->I-57本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第57頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分離子半徑+++++Li+<Na+<K+<Rb+<

Cs+水合離子半徑交換能力:Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+Li+Rb++HOH+HOHHOHHOHHOH58本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第58頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分59本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第59頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分離子交換吸附是一個(gè)可逆過程。離子在交換劑上交換的吸附量,還與進(jìn)行交換的離子濃度有關(guān)。應(yīng)用:土壤保肥,植物根系吸收養(yǎng)分、分離提純物質(zhì)、用離子交換樹脂來凈化水等。(HA表示酸性物質(zhì))60本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第60頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分1.4.4分散系的分類:1、按聚集狀態(tài)分氣-氣(空氣)氣-液(汽水)氣-固(浮石)液-氣(云、霧)液-液(牛奶)液-固(肉凍)固-氣(煙、塵)固-液(溶液)固-固(合金)61本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第61頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分2、按分散質(zhì)粒子的大小分

<1nm真溶液(1nm=10-9m)

1-100nm膠體分散系(溶膠、高分子溶液)

>100nm粗分散系(懸濁液、乳狀液)62本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第62頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分1.2膠體溶液63本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第63頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

膠體是一種高度分散的多相體系.

分散質(zhì)為固相(1~100nm)

分散劑為液相憎液溶膠:如金溶膠、氫氧化鐵溶膠親液溶膠:高分子化合物溶液(單相體系)(無相界面)

64本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第64頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分1.4.5溶膠的性質(zhì)

1、光學(xué)性質(zhì)(丁達(dá)爾效應(yīng):動(dòng)畫)光學(xué)原理:強(qiáng)光照到分散質(zhì)粒子上,若粒子直徑大于入射光波長(zhǎng),則發(fā)生反射或折射。若粒子直徑與入射光波長(zhǎng)相比擬,則發(fā)生散射。散射光稱為乳光。Fe(OH)3膠體丁達(dá)爾效應(yīng)示意圖光源凸透鏡光錐65本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第65頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分2、動(dòng)力學(xué)性質(zhì)(布朗運(yùn)動(dòng):動(dòng)畫)溶膠中分散質(zhì)粒子直徑:1~100nm可見光波長(zhǎng):400~700nm在真溶液中,溶質(zhì)顆粒太小(<10-9m),光的散射極弱,看不到丁達(dá)爾效應(yīng)。陽光從狹縫射進(jìn)室內(nèi)形成光柱也是丁達(dá)爾效應(yīng)。66本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第66頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因:分散質(zhì)粒子本身處于不斷的熱運(yùn)動(dòng)中。分散劑分子對(duì)分散質(zhì)粒子的不斷撞擊。液體分子對(duì)溶膠粒子的撞擊粗分散系67本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第67頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分3、溶膠的電學(xué)性質(zhì)(Ⅰ)電動(dòng)現(xiàn)象:在外電場(chǎng)的作用下,分散相和分散介質(zhì)發(fā)生相對(duì)位移的現(xiàn)象稱為膠體的電動(dòng)現(xiàn)象。電動(dòng)現(xiàn)象分為電泳和電滲。A:電泳膠粒因布朗運(yùn)動(dòng)而具有一定的擴(kuò)散作用。68本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第68頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分電泳管中:

Fe(OH)3溶膠向負(fù)極移動(dòng),說明Fe(OH)3溶膠中分散質(zhì)粒子帶正電荷。As2S3向正極移動(dòng),As2S3溶膠中分散質(zhì)帶負(fù)電荷。

電泳管示意圖直流電69本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第69頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分電泳:在電場(chǎng)中,分散質(zhì)粒子作定向移動(dòng),稱為電泳。膠粒帶正電荷稱為正溶膠,一般金屬氫氧化物的溶膠即為正溶膠。膠粒帶負(fù)電荷稱為負(fù)溶膠,如:土壤、硫化物、硅酸、金、銀、硫等溶膠。70本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第70頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分電泳時(shí),不僅膠粒向一電極移動(dòng),與此同時(shí)與膠粒對(duì)應(yīng)帶相反電荷的離子向另一電極移動(dòng)。膠體微粒的移動(dòng)說明膠粒是帶電的,且有正負(fù)之分。膠粒帶正電,則向直流電源負(fù)極(陰)移動(dòng);膠粒帶負(fù)電,則向直流電源正極(陽)移動(dòng);由于膠體溶液是電中性的,所以,膠粒帶正電荷(或負(fù)電荷),則分散介質(zhì)必帶負(fù)電荷(或正電荷)。71本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第71頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分電滲:膠粒設(shè)法固定不動(dòng),分散劑在電場(chǎng)中作定向移動(dòng)的現(xiàn)象稱為電滲。正極

+負(fù)極

—多孔性固體電滲管示意圖電泳是介質(zhì)不動(dòng),膠粒運(yùn)動(dòng)。72本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第72頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分(Ⅱ)、膠體粒子帶電的主要原因:(1)電離作用H2SiO3SiO2·H2OH++HSiO3-

(2)吸附作用固體吸附劑優(yōu)先選擇吸附與它組成相關(guān)的離子,或者能夠在固體表面上形成難電離或難溶解物質(zhì)的離子。“相似相吸原理”73本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第73頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分例如:Fe(OH)3膠體粒子很容易吸附與它結(jié)構(gòu)相似的FeO+離子,而帶正電荷。

[Fe(OH)3]m·nFeO+FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HClFe(OH)3+HCl=FeOCl+2H2OFeOCl=FeO++Cl-74本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第74頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分1.4.6膠團(tuán)結(jié)構(gòu)

以AgI為例:

AgNO3+KI=AgI+KNO3

當(dāng)AgNO3

過量時(shí),分散質(zhì)帶正電荷,膠團(tuán)結(jié)構(gòu)如下:[(AgI)m?nAg+?(n-x)NO3-]x+?xNO3-

膠核電位離子反離子反離子吸附層擴(kuò)散層

膠粒膠團(tuán)75本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第75頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分76本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第76頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分Fe(OH)3溶膠:{[Fe(OH)3]m?nFeO+?(n-x)Cl-}x+?xCl-As2S3溶膠:[(As2S3

)m?nHS-?(n-x)H+]x-?xH+硅酸溶膠:

[(SiO2)m?nHSiO3-?(n-x)H+]x-?xH+膠粒帶電,膠團(tuán)不帶電(電中性)當(dāng)KI過量時(shí),膠粒帶負(fù)電荷,膠團(tuán)結(jié)構(gòu)如下:

[(AgI)m?nI-

?(n-x)K+]x-?xK+77本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第77頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+分散質(zhì)[Fe(OH)3]mFe(OH)3膠核吸附電位離子的示意圖78本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第78頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分制備AgCl溶膠:AgNO3+KCl=AgCl+KNO3當(dāng)AgNO3過量時(shí),溶液中有Ag+、NO3-、K+,分散質(zhì)AgCl優(yōu)先吸附Ag+而帶正電荷。Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+分散質(zhì)AgCl由于溶液中存在的Ag+和Cl-都是膠體的組成離子,它們都有可能被吸附,若制備過程中:注意:因制備溶膠的條件不同,可使膠體粒子帶不同的電荷。79本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第79頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分KCl過量時(shí),溶液中有過量的K+、Cl-、NO3-,溶膠粒子優(yōu)先吸附Cl-而帶負(fù)電荷。Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--分散質(zhì)AgCl若是等物質(zhì)的量進(jìn)行反應(yīng),則不能形成溶膠。80本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第80頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分1.4.7溶膠的穩(wěn)定性

(1)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性:布朗運(yùn)動(dòng)使膠粒不沉降。

(2)溶劑化作用:使膠粒和反離子周圍形成溶劑化膜。

(3)聚集穩(wěn)定性:溶膠能穩(wěn)定存在的最重要的原因是膠粒之間存在靜電排斥力,而阻止膠粒的聚沉,ζ電勢(shì)越大,靜電排斥力越大,所以ζ電勢(shì)的數(shù)值可以衡量溶膠的穩(wěn)定性,ζ越大,表明溶膠越穩(wěn)定。81本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第81頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

1.4.8溶膠的聚沉定義:分散質(zhì)粒子合并變大,最后從分散劑中分離出來的過程稱為聚沉或凝結(jié)。溶膠聚沉后外觀呈現(xiàn)渾濁。

1、加入電解質(zhì);(研究最多應(yīng)用最廣)

2、加入帶相反電荷的膠體;

3、長(zhǎng)時(shí)間加熱。

促使膠體聚沉的方法有:不穩(wěn)定性:膠粒表面積大,表面能大,體系可自動(dòng)聚集降低表面能,溶膠是熱力學(xué)的不穩(wěn)定體系。82本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第82頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

1.3溶液83本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第83頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分溶液:一種物質(zhì)以分子、原子或離子狀態(tài)分散于另一種物質(zhì)中所構(gòu)成的均勻而又穩(wěn)定的體系。。溶液氣態(tài)溶液(空氣)液態(tài)溶液:(酸、堿)固態(tài)溶液

(合金)溶質(zhì)溶劑84本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第84頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分85本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第85頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

物質(zhì)的量及其單位nB=mB/MB(mol)2)基本單元:系統(tǒng)中組成物質(zhì)的基本組分,可以是分子、離子、電子及這些粒子的特定組合。如O2、?(H2SO4)、(H2+?O2)1)物質(zhì)的量是表示組成物質(zhì)的基本單元數(shù)目的多少的物理量。物系所含的基本單元數(shù)與0.012kgC-12的原子數(shù)目相等(6.023×1023阿伏加德羅常數(shù)L),則為1mol。86本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第86頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分1.2.2物質(zhì)的量濃度定義:一升溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量稱為物質(zhì)的量濃度,用符號(hào)c表示,單位是mol/Lc(B)=nB/V87本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第87頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分1.2.3質(zhì)量摩爾濃度定義:1kg溶劑中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量表示為質(zhì)量摩爾濃度,符號(hào)b(B),單位為:mol/kg

【例】:250克溶液中含有40克NaCl,計(jì)算此溶液的質(zhì)量摩爾濃度。解:水的質(zhì)量=250-40=210(克)

b(NaCl)=[40/(58.5×210)]×1000=3.26mol/kgb(B)=nB/mA=mB/(MB·mA)88本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第88頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分1.2.4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(簡(jiǎn)稱摩爾分?jǐn)?shù))定義:某組分的物質(zhì)的量與溶液的總物質(zhì)的量之比稱為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),符號(hào)X,量綱為1。

nB

XB=———nB+nA

nB:溶質(zhì)的物質(zhì)的量nA:溶劑的物質(zhì)的量89本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第89頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分【例】:將10克NaOH溶于90克水中,求此溶液的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)濃度。解:nNaOH=10/40=0.25(mol)nH2O=90/18=5(mol)XNaOH=0.25/(0.25+5)=0.04890本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第90頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分【例】:在100ml水中溶解17.1g蔗糖(C12H22O11),溶液的密度為1.0638g/ml,求蔗糖的物質(zhì)的量濃度,質(zhì)量摩爾濃度,物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)濃度。解:M蔗糖=342(g/mol)n蔗糖=17.1/342=0.05(mol)V=(100+17.1)/1.0638=110.0(ml)=0.11(L)

(1)c(蔗糖)=0.05/0.11=0.454(mol/L)

(2)b(蔗糖)=0.05/0.1=0.5(mol/kg)

(3)n水=100/18.02=5.55(mol)X(蔗糖)=0.05/(0.05+5.55)=0.008991本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第91頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分1.4

稀溶液的依數(shù)性92本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第92頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分①與溶質(zhì)本性有關(guān),如酸堿性、導(dǎo)電性、顏色等。②與溶質(zhì)本性無關(guān),只與溶質(zhì)的數(shù)量有關(guān)。

依數(shù)性:只與溶質(zhì)粒子的數(shù)目有關(guān)而與溶質(zhì)本性無關(guān)的性質(zhì)稱為溶液的依數(shù)性,又叫溶液的通性。

依數(shù)性是指:溶液的蒸氣壓下降溶液的沸點(diǎn)上升溶液的凝固點(diǎn)下降溶液具有滲透壓粒子:溶液中實(shí)際存在的分子、離子等。

溶液的性質(zhì)93本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第93頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分初始:v蒸發(fā)

>v凝聚平衡:v蒸發(fā)

=v凝聚純水的蒸氣壓示意圖氣液兩相平衡

1.3.1溶液的蒸氣壓下降蒸發(fā)

H2O(l) H2O(g)

凝聚94本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第94頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分飽和蒸氣壓:在一定的溫度下,當(dāng)蒸發(fā)的速度等于凝聚的速度,液態(tài)水與它的蒸氣處于動(dòng)態(tài)平衡,這時(shí)的蒸氣壓稱為水在此溫度下的飽和蒸氣壓,簡(jiǎn)稱蒸氣壓。用符號(hào)p

表示

對(duì)同一溶劑蒸氣壓越大,其能量越高。能量高的狀態(tài)會(huì)自動(dòng)變化為能量低的狀態(tài)H2O(100℃,101kPa)→H2O(25℃,3.17kPa)冰(0℃,0.6105kPa)→水(-4℃,0.4373kPa)95本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第95頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分在純?nèi)軇┲屑尤腚y揮發(fā)的物質(zhì)以后,達(dá)平衡時(shí),p溶液總是小于同T下的p純?nèi)軇慈芤旱恼魵鈮合陆怠?6本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第96頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分97本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第97頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分△p=p純-p液蒸汽壓下降的原因:純?nèi)軇┒嗳芤荷?8本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第98頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

拉烏爾定律:在一定的溫度下,難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓,等于純?nèi)軇┑恼魵鈮撼嗽撊軇┰谌芤褐械哪柗謹(jǐn)?shù)。

p:溶液的蒸氣壓p*:純?nèi)軇┑恼魵鈮簄A

:溶劑的物質(zhì)的量nB

:溶質(zhì)的物質(zhì)的量

nAp=p*———nA+nB∴p液<p純劑,c液越大,p液越小。p純-p液的差值也越大。99本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第99頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

上式可寫成:p=p*XA

∵XA+XB=1∴XA=1–XBp=p*-p*XB

nB移項(xiàng)得:△p=p*-p=p*XB=p*———nA+nB

∵是稀溶液,nA>>nB∴

nA+nB≈nA100本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第100頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

nB

△p≈p*——nA

∵nA=mA/MA

nBnB

∴△p≈p*——=p*—·MA

nAmA

nB△p=p*·MA——=K·b(B)mA式中,MA:kg/molmA:kg101本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第101頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

K蒸

=p*·MA△p=K蒸

b(B)

拉烏爾定律的另一種表述。K蒸與溶劑、T有關(guān)的常數(shù)①同一溫度,溶劑不同,其K蒸不同;②同一溶劑,溫度不同,其K蒸也不同溶劑溫度/Kp*/kpaMakg/molK(kPa·kg/mol)H2O2983.170.0180.057H2O2932.330.0180.042C6H629913.30.0781.04102本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第102頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分1.3.2溶液的沸點(diǎn)上升

沸點(diǎn):溶液的蒸氣壓(p溶液)與外壓(p外壓)相等時(shí)的溫度稱為該溶液的沸點(diǎn)。純水:p外=101.3kPa,t純水=100℃.實(shí)驗(yàn)證明:難揮發(fā)物質(zhì)溶液的沸點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)。原因:溶液的蒸氣壓下降。見下圖103本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第103頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分根本原因:蒸汽壓下降

p溶液<p純?nèi)軇?溶液的沸點(diǎn)上升示意圖Tb*Tb溶劑溶液溫度

ppokpa

蒸氣壓△p△TbB101.3kpaAB’104本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第104頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

Tb-Tb*=△Tb=Kb·b(B)Kb

為沸點(diǎn)上升常數(shù),與溶劑的本性有關(guān),而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。見下表:根據(jù)拉烏爾定律,△p與b(B)成正比,而△Tb與△p成正比,∴△Tb亦應(yīng)與b(B)成正比,△p越大,△Tb也越大。105本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第105頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分幾種溶劑的Kb和Kf值(K·kg·mol-1)29.8250.25.03349.7四氯化碳CCl43.90289.63.07390.9乙酸CH3COOH5.12278.52.53353.15苯1.86273.150.512373.15水H2OKfTfKb沸點(diǎn)/K溶劑106本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第106頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分【例】:將12.0g尿素[CO(NH2)2]和34.2g蔗糖(C12H22O11)分別溶于2000g水中,計(jì)算此兩種溶液的沸點(diǎn)(Kb=0.52K·kg·mol-1)解:M尿素

=60g·mol-1b(B)=[12.0/(60×2000)]×1000=0.1mol·kg-1

△Tb尿

=0.52×0.1=0.052(K)Tb尿

=373.15+0.052≈373.2(K)107本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第107頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分同理,蔗糖的M=342g·mol-1

b(蔗糖)=[34.2/(342×2000)]×1000=0.05mol·kg-1△Tb蔗

=0.52×0.05=0.026(K)Tb蔗

=373.15+0.026≈373.18(K)【例】:若將12.0g尿素[CO(NH2)2]和34.2g蔗糖(C12H22O11)都加于2000g水中,計(jì)算此溶液的沸點(diǎn)(Kb=0.52K·kg·mol-1)

△Tb=0.52×(0.1+0.05)=△Tb尿+△Tb蔗=0.078K結(jié)論:依數(shù)性存在加和性108本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第108頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分

凝固點(diǎn):在一定的外壓下,溶液與純?nèi)軇┕腆w具有相同的蒸氣壓時(shí)的溫度,稱為該溶液的凝固點(diǎn)。(固液兩相平衡時(shí)的溫度)△Tf=Kfb(B)=Tf*-Tf1.3.3溶液的凝固點(diǎn)下降溶液的凝固點(diǎn)Tf總是低于純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)Tf*

。同理,根據(jù)拉烏爾定律,可得原因:溶液的蒸氣壓下降。見下表和圖109本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第109頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分不同溫度下冰的飽和蒸氣壓溫度/℃p*/kPa溫度/℃p*/kPa00.6105-100.2600-20.5173-120.2176-40.4373-140.1814-80.3101-150.1654110本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第110頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分B'溶液純水A'ABC△Tf△p

po(kPa)p

0.6105

TfTf*(273K)373KT溶劑的凝固點(diǎn)下降示意圖111本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第111頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分健康者與病人體液的平均凝固點(diǎn)(K)體液健康者急性腦膜炎肝硬化胸膜炎心臟病血清272.583272.579272.652272.635272.617腦積水液272.585272.611腹水272.641272.616112本文檔共120頁(yè);當(dāng)前第112頁(yè);編輯于星期三\8點(diǎn)56分【例

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