第三章《大学化学》ppt

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大学化学 第三章 化学平衡

大学化学 第三章 化学平衡

第二节 平衡常数
一、经验平衡常数 定义:在一定温度下,可逆反应达平衡时,各生成物的浓度 (或分压力)以化学计量数为幂的乘积与各反应物的浓度 (或分压力)以化学计量数为幂的乘积之比是一个常数,称 为经验平衡常数(或实验平衡常数)。
平衡常数 1、浓度平衡常数
实 验 编 号 1 2 3 4
H ( gIg ) ( ) 2 H I ( g )( 7 1 8 K ) 2 2
5 M n ( ) p 2 2
K
nO 2 H M H2O
2 4 5
6
平衡常数 2、多重平衡规则 如果一个化学反应是若干个分反应的代数和(差), 在相同温度下,这个化学反应的标准平衡常数就等于分 反应的标准平衡常数的积(商)。 假设有三个化学方程式①,②和③,它们之间与其平衡 常数之间的关系为: (1)化学方程式③= ①+②,则K3=K1· K2 (2)化学方程式③= ①-②,则K3=K1/K2 (3)化学方程式③= n×①,则K3=K1n
化学反应等温式
S O ( g ) O ( g ) 2 S O ( g ) 例3-3:求化学反应 2 2 2 3 在600K时的平衡常数Kθ。
解:计算600K时的
fHm /kJ.mol-1
0.0079 0.0192 0.0257 0.00205 0 0
0.0400 0.00435 0.00435
平衡常数 大量实验证明,对任一化学反应
A BY Z( 5 . 1 ) A B Y Z
在一定温度下,当反应达到平衡时
Y Z [ Y ] [ Z ] K ( 常 数 ) c A B [ A ] [ B ]

( 5 . 2 )

清华大学有机化学李艳梅老师课件第三章

清华大学有机化学李艳梅老师课件第三章
同分异构体:两个或两个以上分子式一样而构造不同 的物质互称同分异构体。
本章重点:
饱和烃 通式:CnH2n+2
Content
3.1 Structure 3.2 Conformation 3.3 Physical properties and spectrum
data 3.4 Chemical properties 3.5 Preparation (Learn on your own) 3.6 Sources and usages (Learn on your
重叠型构象中,两个C原子上的H原子相距较近, 产生排斥力,而出现空间阻碍效应(Steric effect)。 而在穿插型构象中,两个C原子上H原子的相距较 远,不会出现空间阻碍效应的排斥力,能量较低, 比较稳定。
对“试题一〞的讨论:
在国内外现行的有机化学教科书中,对乙烷分 子的构象问题大多是按上述方式〔空间阻碍效应〕 解释的.
3.2.4 Conformation of the other alkanes Learn on your own
3.3 Physical properties and spectrum data
3.3.1 Physical properties
沸点:
b.p liq—>gas 分子距离恰好为色散力作用范围
C—C , C—H 有一定极性,可反响
特点3:自由基型反响
电负性 C:2.5 H:2.2
不同的C—H键其键能不同,但极性都不大,以
均裂为主
自由基型为主
H CH3CH2CH2CH2 CH2C H
H
• 氧化反响 • 热解 • 异构化 • 自由基取代反响
Cleavage Substitution Oxidation

大学普通化学---第三章PPT课件

大学普通化学---第三章PPT课件

nA n总
xAxB1
注意:无论有若干种物质,摩尔分数之和总是等于1。
-
6
第三章
3.1.1 非电解质溶液的通性
1. 蒸气压下降
在一定温度下,液体及其蒸气达到相平衡时,蒸 气所具有的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压, 简称蒸气压。
挥发
液体 水
蒸发 凝聚 水
-
7
第三章
蒸发与凝聚:从动力学的角度,在一定温度下,液体内部具有较高能量的分 子克服液体分子间的引力从液体表面逸出,成为蒸气分子,这个过程称为蒸 发或气化。蒸发是吸热过程;同时,蒸气分子也可能撞到液面被液体分子的
吸引力拉回液相,这个过程称为凝聚或液化。凝聚是放热过程。
思考:蒸气压与温度有什么关系?
答:不同溶剂蒸气压不同,相同溶剂温度升高,蒸气 压增大。例如:
p(H2O, l , 298K)=3167 Pa
p(H2O, l, 373K)=101.325kPa
-
8
第三章
溶液中溶剂的蒸气压下降
法国物理学家拉乌尔据实验得出以下定量关系:在一定 温度下,难挥发的非电解质稀溶液的蒸气压下降Δp与溶 质的摩尔分数成正比,而与溶质的本性无关。即:
-
2
第三章
3.1 溶液的通性 3.2 水溶液中的单相离子平衡 3.3 难溶电解质的多相离子平衡 3.4 胶体与界面化学 3.5 水污染及其危害
-
3
第三章
3.1 溶液的通性
溶液有两大类性质:
1)与溶液中溶质的本性有关:溶液的颜色、密度、酸 碱性和导电性等;
2)与溶液中溶质的独立质点数有关:而与溶质的本身 性质无关————溶液的依数性,如溶液的蒸气压、 凝固点、沸点和渗透压等。

大学化学 PPT

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5、高分子化学是以高分子化合物为研究对象 的科学,包括高分子化合物的合成方法,反应 机理,反应热力学,反应动力学,高分子化合 物改行,高分子化合物材料的加工成型以及高 分子化合物的应用。 高分子化学的重要分支学 科有:无机高分子化学(Inorganic Polymers Chemistry),天然高分子化学(Natural Polymers Chemistry),功能高分子(Functional Polymers),高分子合成化学(Polymers Synthesis Chemistry),高分子物理化学(Physical Chemistry Of Polymers),高分子光化学 (Polymer Photochemistry)等。
1、 课前预习,浏览一遍今天老师要讲 什么,在心理上有个准备; 2、 课堂上,准备一笔记本,注意听记, 这是提高听课效率确保不走神,能跟上 讲课思路的最佳方法;其二,笔记内容 为课后复习以及期末的复习重要依据; 3、 下课时,请静坐1分钟时间,回顾一 下本节课讲了什么; 4、 课后复习总结,包括做习题、看参 考书等,希望对每一单元以自己的方法、 思路能总结一页,期末时只要看自己的 总结就能复习全书。
1,无机化学是一门研究无机物质[一般指除了炭以 外的化学元素及化合物的组成、结构、性质变化、 制备及相关理论和应用的科学。 现代无机化学的 主要分支学科有元素化学(Elemental Chemistry)、配位化学(Coordination Chemistry)、同位素化学(Isotope Chemistry)、 无机固体化学(Inorganic Solid Chemistry)、无 机分离化学(Inorganic Separate Chemistry)、无 机合成化学Inorganic Synthesis Chemistry]、物理 分离化学(Physical Inorganic Chemistry)、生物 无机化学(Biorganic Chemistry)、金属有机 (OrganoMet. Chemistry)等。

大学化学第三章离子平衡

大学化学第三章离子平衡

酸性:HCl> NH4+, 碱性:NH3> Cl-
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第三章课堂练习 以下物质,哪些是酸?写出其共轭碱。 哪些是碱?写出其共轭酸。 哪些是酸碱两性物质?
HAc, NH3, H3PO4
Ac-, NH4+, H2PO4-, HPO42-, PO43-, HS- ,
H2O, H3O+,Cl-,
第三章 水溶液中离子平衡
(第二版第九、十一章,第三版第九章)
§3.1 稀溶液的浓度表示法 §3.2 酸碱理论 §3.3 酸和碱在水溶液中的解离平衡 §3.4 酸碱缓冲溶液 §3.5 酸碱指示剂 §3.6 难溶强电解质的沉淀-溶解平衡
1
§3.1 稀溶液的浓度表示法
二版P13,三版P13
§3.3 酸和碱在水溶液中的解离平衡 3.3.1 一元弱酸和弱碱的解离平衡 n 3.3.2 多元弱酸(碱)的解离平衡 n 3.3.3 离子酸、离子碱的解离平衡
n §3.4 酸碱缓冲溶液 §3.5 酸碱指示剂 §3.6 难溶强电解质的沉淀-溶解平衡
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§3.3 酸和碱在水溶液中的解离平衡
质量摩尔浓度 bB
[例3.1] 23克乙醇溶于 500克水中,此溶液的 密度是0.992g∙ml-1。 计算:
bB

溶质B的物质的量(mol) 溶剂的质量(kg)
(23 / 46)mol 1mol kg 1 0.500kg
物质的量浓度cB
CB

溶质B的物质的量(mol) 混合物体积(dm3 )
c OH c Kb
pH 14 pOH
c(H ) KW / c(OH ) 1014 / 1.00 103

大学化学 030第三章(1)

大学化学 030第三章(1)

Zn2+/Zn Zn2++2e- Zn -0.7618
H+/H 2H++2eCu2+/Cu Cu2++2e-
H2 0.0000 Cu +0.3419
F2/F F2+2e- 2F- +(易失电子),E 值越低(负); *金属越不活泼(易得电子), E 值越高(正)
浓度对电极电势E 影响的能斯特方程:
E = Eθ +
0.0592V z
[b(氧化态)/bθ]a lg
[b(还原态)/bθ]b
(最常用公式)
应用能斯特方程时,应注意以下两点:
(1)如果组成电对的物质为固体或纯液体,则它们 的浓度不列入方程式中,对于气体,以分压表示。
Cl2(g)+2e
2Cl-
E=EΘ+ 0.0592 lg pCl2/Pθ
电池反应: Cu + 2Ag+ = Cu2++ 2Ag
电池符号: (-) Cu(s) | Cu2+ Ag+ | Ag(s) (+)
【例】将反应: 2Fe2++ Cl2= 2Fe3++ 2Cl- 设计成原电池, 并写出电极反应、电池反应和电池符号. 其中c (Fe2+)=1.0mol·L-1; c (Fe3+)=0.10mol·L-1; c (Cl-)=2.0mol·L-1; P(Cl2)=100kPa.
解: O2+2H2O+ 4e- = 4OH- , z=4
E(O2/OH-) = Eθ(O2/OH-)
+
0.0592V 4
[p(O2)/pθ] lg [c(OH-)/cθ]4

第三章化学反应速率_大学化学

第三章化学反应速率_大学化学
衡量化学反应快慢程度的物理量称为化学反应速率
。通常将它定义为:单位体积的反应系统中,反应进度 随时间的变化率,用符号表示。对于反应
aA + fF = gG + dD (3.1)
化学反应速率的定义式为:
=
1 d V dt
式中V为系统的体积, 按(2.8)式:
L · s 。 v 的单位常用mol·
加快2~4倍。
kT 10 K 24 kT
1.阿仑尼乌斯公式
阿仑尼乌斯根据实验,提出反应速率与温度的定量关
系:
k=Ae-Ea/RT
式中的A是指前因子;Ea叫做反应的活化能,单位是 kJ· mol-1。A与Ea都是反应的特性常数,当反应的温度区间 变化不大时,其值不随温度而改变,均可由实验求得。
活化能越高,活化分子数越少,反应速率越慢。活化能的大小取
决于反应物的本性,它是决定化学反应速率的内在因素。 活化能小于40kJ· mol-1反应,其反应速率非常大,反应可瞬间完 成;活化能大于400kJ· mol-1的反应,其反应速率非常小。前面提到的 汽车尾气NO治理反应活化能611kJ· mol-1,因此看不到该反应的进行。
Ea和A 是两个非常重要的动力学参量。由于Ea在指数
位置,所以它对k 的影响很大。 微分形式:
d ln k Ea 2 dt RT Ea Ea 积分形式 ln k2 ln A ln k1 ln A RT2 RT1 k2 Ea 1 1 ln ( ) k1 R T1 T2
例如的半衰期为8×108年,223Fr(钫)的半衰期为22 分钟,14C的半衰期为5730年等。某些放射性同位素的蜕变
可以作为估算古代化石、矿石、陨石以及地球年龄的基
础。如通常用于陨石和矿石年龄的估算,14C用于确定考古 学发现物和化石的年龄。 1947~1949年间美国科学家利比确立用14C确定地球年 代的概念与方法。为此他获得了1960年诺贝尔化学奖。

大学化学ppt课件

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6
Contents
物质可以以固态、液态、气态等状态存在,物质所处的状态取 决于它的温度、压力、密度、组成等状态参数。通常所说的气 体、固体或液体是指常温常压下的聚集状态。 空气是人类和一切生物赖以生存的必要条件。了解大气污染原 因、提出防治措施,是工程技术人员的重要任务之一。
7
1.1.1 理想气体状态方程式
一是使生物中毒死亡,二是减缓生物正常发育,三是降 低生物对病虫害的抵抗力。 ③.对器物和材料的影响
大气污染物对仪器、设备和建筑物等有腐蚀作用。
④.对能见度和气候的影响 24
几种主要大气污染物
气溶胶污染物
气溶胶是指悬浮在大气中的各种液态或固态微粒。 固体微粒有烟黑、粉尘、重金属及其化合物等; 液体微粒有水滴和酸滴等。通常所说的烟、雾、 尘等都是气溶胶。 烟是引起大气污染最明显,最常见的毒物。烟黑 是燃烧不完全而产生的小黑颗粒,含碳、氢、氧 多种元素,有的烟黑带有多种稠环芳烃—公认的 致癌物。
28
一氧化碳CO 一氧化碳CO主要来自交通运输,特别是汽车尾气。CO对人 体的危害主要是与血红蛋白结合生成羰血红蛋白,使血液 输氧能力降低,造成机体组织缺氧而致急性或慢性中毒。 共存于大气中的各种物质之间可能会发生相互作用,有的 作用使其对环境的危害比污染物简单的相加更为严重,这 类相互作用称为协同作用。
School of Chemical Engineering 大学化学
1
2
大学化学教学内容 第一章 气体、大气污染与防治 第二章 化学反应的基本规律 第三章 水溶液和水污染及其处理 第四章 物质结构基础 第五章 化学与能源 第六章 化学与材料 第七章 化学与生命 第八章 化学与生活
3
参考资料
1. 《大学化学学习指导》 谢克难

大学化学——3化学平衡

大学化学——3化学平衡

则 x(O2) = n(O2) / [ n(O2) + n(CH4)] = 0.188 mol /(0.188 mol + 0.563 mol)
= 0.25
x (CH4) = 1 – x(O2)= 1 – 0.25 = 0.75
pO2
nO2 RT V
=
0.188mol 8.314kPa L mol 1 K1 273K 15.0L
干氢气的p2(H2)= 753.8mmHg = 100.5kPa ,体积为V2(H2)。
V2(H2)= p1 (H 2 )V = 98.43kPa 0.567L = 0.555L
p2 (H2 )
100.5kPa
n(H2)=
p1 (H 2 )V RT
=Hale Waihona Puke 98.43kPa 0.567 L 8.314 J mol 1 K 1 (273 18)K
(红棕色)
达到平衡态时,取样分析:
C(N2O4)
=
0.040mol·d0m.31-m73o3lKN的2O4恒置于温1槽dm3
密闭的烧瓶中
C(NO2) = 0.12mol·dm-3
Kc = C(NO2)2 / C(N2O4)
= (0.12mol·dm-3)2 / 0.040mol·dm-3
= 0.36 mol·dm-3
体积分数
volume fraction
分体积( Vi ):
相同温度下,若组分气体具有和混合气体相同的压力,
此时组分气体单独占有的体积,叫做分体积。
Vi = niRT/ p总 V总= n总RT/ p总 Vi/V总= ni/n总 令:φi = Vi/V总
则:pi = φi p总

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V总 Vi V1 V2 Vi
i
体积分数:某组分气体的分体积与总体积之比。
Vi i V总
摩尔分数:某组分气体“物质的量”与混合气体的总“物质的 量”之比。
ni i n总
10
2.分压定律
分压力是指某一组分气体在同一温度下,它 单独占有与混合气体相同体积时所产生的压 力。
所谓理想气体,是人们经过长期观察研究自然界的气体以后, 所提出的一种假想的气体模型。假定气体的分子是一些弹性的、 本身不占有体积的质点,且分子相互之间不存在作用力。
1.理想气体分子的特征
理想气体分子间作用力极小,可忽略不计; 理想气体分子占有的体积与分子运动空间相比可忽略不计。
8
2.理想气体状态方程 气体的状态方程是描述气体压力、温度、体积和物质的量之间 的关系式。
1801年,Dalton指出:混合气体的压力等于各组分气体的分压 力之和。
p总 pi p1 p2 pi
i
11
分压定律示意图 推论:混合的理想气体与单一的理想气体的状态方程式有相同 的形式。
p总V n总RT
12
[例] 空气中N2和O2的体积分数分别为79%和21%,计算在 5.8×105Pa下,空气中N2和O2气的分压力各为多少?
f ( p,V , T , n) 0
对理想气体,有如下关系:
pV nRT
式中:
V
P
T R
压力, Pa 3 体积, m 温度, K 1 1 气体常数,=8.314 J m ol K
9
1.1.2 道尔顿分压定律 分体积:相同温度下,组分气体具有和混合气体相同压力时 所占的体积。混合气体总体积等于各组分气体分体积之和。

大学化学第三章

大学化学第三章

渗透压的作用
1.半透膜
只允许小分子通过,不允许大分子通过 的膜。
2.渗透
定义
a b
B室(H2O)
溶剂分子通过半透膜向溶液方向移动的现象。
d c
半透膜
H2O
A室(糖水)
H2O
产生渗透的条件
存在半透膜 半透膜两侧浓度不同
(高、低、等)渗溶液
渗透现象会无止境地进行下去吗?
溶液体积逐渐增大,液面不断上升,产生的液体压 力逐渐增大,使溶液中的溶剂分子在单位时间内透 过半透膜的数目增多。当液面上升到一定高度,增 加的液体压力就会抵消由于单位体积内溶剂分子数 目不等而造成的渗透现象。此时单位时间内从半透 膜两侧透过的溶剂分子数目相等,溶液液面不再上 升,体系达到渗透平衡。
nB mB T f K f bB K f Kf mA M B mA
MB K f mB T f mA
1.86o C kg / mol 0.2 g 0.180kg / mol o 0.207 C 10.0 g
四 溶液的渗透压
夏天腌黄瓜为什么“出汤”?
在一密闭罩内,放有浓度不同的两半杯糖水, 长时间放臵两杯溶液浓度各有何变化?为什 么?
解释: 稀的变浓,浓的变稀。因为溶液的蒸气压对稀 溶液饱和,但对浓溶液即为过饱和,所以水蒸 气将在浓度大的一杯水的表面凝结成水,使水 量增加,溶液浓度变小,相反原来稀的溶液溶 剂不断蒸发,溶剂量减少,浓度变大,直到两 杯糖水浓度相同。
农作物施肥后不浇水可使作物脱水枯死。
海水鱼和淡水鱼不能交换生活环境,否则 会导致死亡。 人生病时,应输入等渗溶液(临床上常用 的有9.0g/L的NaCl溶液和50g/L葡萄糖溶 液等),否则血细胞会遭破坏。 当人们所吃的食物过咸时,会感到口渴。 在淡水中游泳时,眼球容易“红胀”。

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随着T↗,水平线段愈短 30.98℃,临界温度 饱和蒸气压,和温度的关系?
第二节 液体
2-1 液体的蒸发
1、蒸发过程 影响蒸发速度的因素: ①温度;②分子间作用力
2、饱和蒸气压 ①饱和蒸气压:简称蒸气压
②影响蒸气压的因素:
a、液体本身的性质 b、温度
图:几种液体的蒸气压曲线
lgp与1/T关系图
lg p A( 1 ) B T
混合后 V总= 1.0L,T=25℃
根据分压的定义及理想气体方程式,有
p氢V氢 n氢RT p氢分V总
同理可得:
p氮分

p氮V氮 V总
p氢分

p氢V氢 V总
代入数据得:p氢分=50.5KPa, p氮分=15.0KPa
所以p总=50.5+15.0=65.5KPa
三、格雷姆气体扩散定律
同温同压下,某种气态物质的扩散速度与其密度的平方根 成反比,这就是气体扩散定律
要求
手机,上课之前请把手机设成静音或关机,如果上课时听到 手机铃声或者发现有人接电话或者发短信,手机没收!
上课睡觉,请自觉站起来听课! 准备一个笔记本,养成记笔记的习惯! 准备一个作业本,独立完成作业! 准备一个计算器,平时上课或者考试的时候会用到。
绪论
第一节 化学的研究内容 第二节 化学与材料科学的关系 第三节 大学化学的学习方法
第一节 化学的研究内容
第一层次
天体
第二层次 第三层次
单质和化合物
原子、分子、离子
化学的 研究对象
第四层次
电子、质子、中子等
第一节 化学的研究内容
化学变化
物质的组成、结构



物质的化学性质

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⑴浓度:CN2↑CH2↑、 CNH3↓平衡右移 ⑵压力:P↑∵△n<o∴平衡右移 ⑶温度:T↑∵△H<O∴平衡左移 ⑷催化剂:平衡不移动。但正逆反应同倍加快 二,化学反应速率: v (P67) 1,v表达式: v定义:单位时间单位体积内某物质的量变 化。△nB(B=A、B、G、D) 任意反应:aA+bB=gG+dD(P68:-2) or 0=Σ υ BB(P68:6) vB=±dnB/V·dt ∵C=n/ V ∴恒容时,vB=±dCB/dt 显然 vA≠vB≠vG≠vD,但vA/a=vB/b=··· ···
第三章 电化学与金属腐蚀 一,原电池:(P160) Zn(S)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu(S) 直接反应:电子移动无规则,化学能→热能 间接反应:电子作定向移动,化学能→电能 原电池实现了这一目的:P161:图4.1 1,原电池组成和符号: ⑴组成:二个 半电池(正、负)、盐桥、导线 盐桥作用:P161:-5 工作分析:P161:-10
第二章 水化学 一,溶液的通性 (P111) 对象:难挥发、非电解质的稀溶液(P112:2) 溶液的通性:①沸点上升△Tbp②凝固点下降 △Tfp③产生渗透压Π (P112:3) 该通性只与稀溶液的浓度大小有关,与溶质 是什么无关,又称稀溶液的依数性。 原因:稀溶液的蒸气压下降:△P=P-P*<0 (与纯溶剂蒸气压相比)
Fe3+/Fe2+、Cl2/Cl-、O2/OH-、MnO4-/Mn2+ ⑴电极:电对构成正极、负极,发生电极反应. 负极:氧化反应。如Zn2+/Zn:Zn-2e=Zn2+ 正极:还原反应。如Cu2+/Cu:Cu2++2e=Cu 结论:易失e的还原剂电对作负极,发生氧化反应. ⑵电极反应配平:质量平衡和电荷平衡 MnO4-/Mn2+:MnO4-+8H++5e=Mn2++4H2O O2/OH-:O2(g)+2H2O+4e=4OH-(aq) 注:①要标明物质的C、P、状态;②为了使 电极能导电,有时要用惰性电极:石墨C、 Pt
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影响蒸汽压的因素: 1、对于放在真空容器中的液体,由于蒸发 液体分子不断进入气相,使气相压力变大, 当两相平衡时气相压强就为该液体饱和蒸汽 压,其也等于液相的外压;温度升高,液体 分子能量更高,更易脱离液体的束缚进入气 相,使饱和蒸气压变大。 2、但是一般液体都暴露在空气中,液相外 压=蒸气压力+空气压力=101.325KPa),并 假设空气不溶于这种液体,一般情况由于外 压的增加,蒸气压变大(不过影响比较小)
表示为:
p pA p x p (1 xB )
* A A * A
p p p p x
* A
或:
p p
* A
xB
B
* A B
(3-1-2)
多元溶液
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结论: 含非(难)挥发性溶质稀溶液的蒸气 压下降仅与溶质浓度有关,与溶质种 类无关。
—稀溶液的依数性
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2、沸点上升 沸点(Tbp,boiling point)) : 在一定外压下,溶液达到液-气平衡 时的温度。
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蒸气压的特征 1、液体中能量较高的分子有脱离液面进入气 相的倾向,这是产生气态分子的原因,属 于液体的本性。蒸气压越大表示液体内分 子的逃逸倾向越大,即越容易挥发。 2、若将液体放入一真空容器中,当液体系统 气液两相平衡时,外压相当于此条件下的 液体蒸气压。 3、若液体不在真空容器中,而是在惰性气体 中,外压不再相当于液体蒸气压。简单而 言蒸气压会随外压增大而增大,但一般来 说外压的影响甚微,通常可忽略不计。
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1、溶液的蒸气压下降
问题:
当溶液中溶解了糖、乙醇时的蒸气压?
在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液 的蒸气压总是会下降,其下降的程度和溶 解在溶剂中的溶质的浓度呈正比,而与溶 质的本性无关。
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实验表明:在一定温度下,稀溶液中溶剂 A的蒸气压pA,与溶液中A的摩尔分数xA成正 比。比例系数为纯A的饱和蒸汽压p*A 。
实验表明,对发生蒸气压下降的溶 液,其沸点将升高;难挥发的非电解质 稀溶液的沸点上升与溶液的质量摩尔浓 度成正比。其数学表达式为:
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∆T
bp=
k
bp
m
式中,k bp 为溶剂的摩尔沸点上升常 数。它与溶剂的本性有关。 质量摩尔浓度 m是溶液中溶质B的物质 的量除以溶剂的质量(kg).
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掌握离子平衡规律,包括酸碱解离平衡规律和缓 冲溶液性质、配离子平衡规律等; 初步掌握离子平衡中典型问题的计算,如pH值、 溶解度、溶度积等。
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§3-1
非电解质稀溶液的通性
一、溶液的一般概念及分类
溶液是由溶质和溶剂组成的均匀、稳定的分散体
系。溶剂为水的溶液称为水溶液。
溶液的三个特点:稳定性、均一性和透明性
x2 x2 ca ca x
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例3-2、计算浓度分别为1.0 mol· dm-3和 0.1 mol· dm-3 的HAc溶液的解离度。 解:查表知 Ka=1.76×10-5 mol· dm-3
Ka 1.76 105 1 4.20 10 3 0.42% ca 1 1.0
纯溶剂的凝固点与溶液凝固点之差称为 溶液的凝固下降,用符号 ∆Tfp 表示
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非电解质稀溶液的凝固点下降与溶液的 质量摩尔浓度成正比。 其数学表达式为: ∆Tfp= kfp m kfp为溶剂的摩尔凝固点下降常数, 它 与溶剂的本性有关。
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问题: 1)溶液结冰到底是什么在结冰?谈谈冰 棍的结冰问题。 2)为什么汽车水箱加了防冻液 (水+乙二醇)可以防冻? 3)为何冬天路面结冰要洒盐水? 4)凝固点的降低为何与溶质是否是挥发性 无关?
水三相点是纯水的固、液、汽三相平衡 共存时的温度 该点的坐标位置为: 610.75Pa、273.16K (0.01℃) 注:在一标准大气压(760毫米水银柱)时, 摄氏温标是确定冰之熔点为0℃和水之沸点 为100℃。 0℃=273.15K
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3、凝固点下降 凝固点(T fp freezing point) 定义: 溶液的液相蒸气压等于固相蒸气压时 的温度。 在该温度下,可发生物质从液态转变 为固态的变化。
名称
高氯酸 硝酸 氢碘酸 盐酸 硫酸 水合氢离子
酸 性 增 强
亚硝酸 氢氟酸 醋酸 氢硫酸 铵离子 氢氰酸 水
HNO2 HF CH3COOH H2 S NH4+ HCN H2 O
碱 性 增 强
氨 氢氧离子
NH3 OH-
NH2- O2 -
氨基离子 氧离子
二、酸、碱在水溶液中的离子平衡及计算
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酸、碱在水溶液中的离子平衡及计算 1、一元弱酸及一元弱碱的解离平衡 例:HAc (aq) H+ (aq) + Ac-(aq) ca 0 0
ca-x
Ka
eq eq cH c Ac
x
c
eq HAc
x
当ca · (Ka)-1 >400时,可忽略已离解部分:ca-x ca
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§3-3 水溶液中的单相离子平衡
1、酸、碱的概念及其在水溶液中的解离平衡 酸碱的大小可以用pH来表示 电离理论:解离之阳离子皆为H+者为酸,阴 离子皆为OH-者为碱; 酸碱质子理论:酸为质子给体,碱为质子受 体; 酸碱电子理论:酸为电子对的受体,碱为电 子对的给体。
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酸碱质子理论: 酸为质子给体,碱为质子受体
分为气体溶液、液体溶液、固体溶液。其中液体
溶液以其特殊性引起化学家的关注。
溶质溶于溶剂的过程,可伴随物理性质及化学性
质(即指溶剂化作用)的变化。
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1、蒸气压 在一定外界条件下,液体中的液态分子 会蒸发为气态分子,同时气态分子也会撞 击液面回归液态。这是单组分系统发生的 两相变化,一定时间后,即可达到平衡。 平衡时,气态分子含量达到最大值,这些 气态分子对液体产生的压强称为饱和蒸气 压,简称蒸气压。
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∆Tbp=kbpm =0.52×0.867=0.45℃ Tbp=100.00℃+0.45℃=100.45℃ ∆Tfp=kfpm =1.86 ×0.867=1.61℃ Tfp=0.00℃-1.61℃= -1.61℃ 答:此溶液的沸点为100.45℃, 凝固点为-1.61℃。 所以
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5、电解质溶液的通性 由于溶剂化作用,电解质在溶液中自 发地离解成带电粒子(离子)的现象称为电 解质的解离或电离。 无论是离子键电解质(通常为晶体),还 是共价键电解质(通常为分子)在水中溶解 时,都会由于离子与水分子间的相互作用 而自发地离解成正、负离子,并导致水分 子在离子周围定向排列而形成水化(溶剂化 )离子。
Ka 1.76 105 2 1.33 10 2 1.33% ca 2 0.1
第三章 水化学
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《大学化学第三章》主要介绍什么
本章将热力学的基本原理应用于水溶 液体系,探索其部分物理及化学变化的规 律。
§3-1 非电解质稀溶液的通性
§3-2
§3-3 §3-4
电解质溶液的通性简述
水溶液中的单相离子平衡 难溶电解质的多相离子平衡
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本章学习要点为: 掌握稀溶液的通性,包括蒸气压下降、沸点升高 、凝固点下降及渗透压等依数性规律;
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结论: 质子理论中的酸、碱可为分子或离子; 共轭酸碱一定共存,且相互转化; 酸愈强,它的共轭碱愈弱,反之亦反;
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反应中酸给出质子,但若没有一个碱来接受 质子,反应便不能进行。如:
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表3-3
共轭酸
常见共轭酸碱对
共轭碱 分子式 HClO4 HNO3 HI HCl H2SO4 H3 O + 分子式 ClO4- NO3- I- Cl- HSO4- H2 O NO2- F- CH3COO- HS- NH3 CN- OH- 名称 ~酸根离子 ~酸根离子 碘离子 氯离子 ~酸根离子 水 ~酸根离子 氟离子 ~酸根离子 硫氢根离子 氨 氰根离子 氢氧离子
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3.一般讨论的蒸气压都为大量液体的蒸气 压,但是当液体变为很小的液滴时,且液 滴尺寸越小,由于表面张力而产生附加压 力越大,而使蒸气压变高(这也是形成过 热液体,过饱和溶液等亚稳态体系的原因 )。 所以蒸气压与温度、压力和物质特性在 表面化学中液面的曲率也有影响.
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思考: “在密闭容器中,液面上的蒸气压与其液面 上的空间体积成反比。”这种说法对吗?
渗透压形成的原因是: 当用半透膜把溶液和纯溶剂隔开时,纯 溶剂中的溶剂分子在单位时间内渗透到溶 液内的数目,要比溶液内的溶剂分子在同 一时间内渗透到纯溶剂的数目为多。结果 使得溶液被稀释,溶液体积逐渐增大,细 玻璃管中的液面逐渐上升,直至双方的渗 透达到平衡为止。液面上升高度越高,说 明溶液的渗透压越大。
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例题1:已知293K时水的饱和蒸气压为 2.33kPa,将17.1g蔗糖(C12H22O11)溶于100g 水中,试计算此溶液的蒸气压为多少? 解: 17.1g蔗糖的物质的量: nB =17.1g/342(g.mol-1)=0.05mol 100g水的物质的量: nA =100g/18(g.mol-1)=5.55mol
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二、溶液浓度的几种常用的表示方法 除组分物质及T、p 外,溶液的性质在 很大程度上取决于溶质与溶剂的相对含量 。如以A为溶剂、B为溶质的二元溶液中, 其物质组成的浓度可表示为:

物质的量分数xB :
xB= nB / Σni,(无量纲)
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物质的量浓度cB :
cB=nB / V,
单位为:mol·dm-3 质量摩尔浓度mB :
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