第2章 物质的化学组成与聚集状态
《无机化学》第2章化学基础知识
p1
p2
②蒸汽压下降的规律
拉乌尔定律： 一定温度下难挥发性非电解质
稀溶液的蒸汽压下降值（△p）与
溶液质量摩尔浓度的关系： △p=K·b（B）
蒸汽压下降公式：△p=K·b（B）
△p ：蒸汽压的下降值
K：比例常数 b(B)：溶液的质量摩尔浓度
n (B ) b (B )＝ m (A )
（2)沸点升高
p总Vi = niRT
Vi ni pi φi＝ ＝x i＝ ＝ V总 n 总 p总
结论： 体积分数=摩尔分数=压力分数
课本P17：
例题2-1： 在0.0100 m3容器中含有2.50×10-3 mol
H2、1.00×10-3 mol He和3.00×10-4 mol Ne，
在35℃时，各气体分压是多少？总压为多
m (B ) ρ(B )＝ V
单位：g/L
各种浓度表示方法比较
浓度表示方法 概念∑ 公式 单位
1、物质的量浓度 单位体积溶液中所含溶质B的物质的量
c (B )＝
ρ(B )＝
b (B )＝
n (B ) mol/L V
m (B ) g/L V
n (B ) m (A )
mol/kg
2、质量浓度
单位体积溶液中所含溶质B的质量。
凝固点的降低与溶液的质量摩尔 浓度成正比：
△Tf=Kf·b（B）
凝固点降低公式：△Tf=Kf·b（B）
△Tf ：凝固点降低数值。
Kf：凝固点降低常数。 b(B)：质量摩尔浓度。
（Kf只随溶剂不同而不同 ）
例题2-3：
溶解2.76 g甘油于200 g水中，测得凝 固点为-0.279℃，已知水的Kf=1.86 K· Kg· mol-1，求甘油的相对分子质量。
工程化学第2章物质的化学组成和聚集状态
上述各类材料体系可根据用户 不同用途及要求选择合成，发光颜 色主体为红、蓝、绿等过渡色。
上海科润光电材料有限公司
19
录音磁头合金： (Co0. 90 Fe0. 06 Ni0. 02 Nb0. 02 )78 Si22–x Bx 计算机储存元件：(GdCo，GdFe) ，一种非晶态材料
形状记忆合金： Ti50 Ni
O CO
2-
CO CH2 CH2
O Ca
N CH2
O
N CH2
CO CH2
CH2
O CO
[CaY]2– 配离子
螯合物的稳定性很强
螯合物的稳定性很强是因为螯合效应的结果。
9
配合物的结构与性能
具有相同化学组成的配合物往往有不同的空间结构， 并表现出不同的性能。
例如 Cl
NH3
Pt
Cl
NH3
顺式-二氯·二氨合铂(Ⅱ)
23
另外，还有多中心键型金属有机化合物，如含桥 连烷基的[Al(CH3)2C6H5]2，[Be(CH3)2]n，多核羰基金属 化合物 [Mx(CO)y] 等。
事实上，周期表中除惰性气体以外的绝大多数元素 都可以与有机基团中的碳以各种方式结合，硼、磷、 砷和硅等的有机化合物一般也包括在金属有机化合物 范围之内；对过渡金属，可形成 M–O，M–S，M–P 或 M–N键，如 Pd(PPh3)4（Ph指苯基），Al(OC3H7)3 等， 也常划为金属有机化合物。所以金属有机的范围在不 断扩大，也说明科学和人的认识都是不断发展的。
大学化学物质的聚集状态
04 固态物质
晶体结构
1 2 3
晶体结构定义
晶体是由原子、分子或离子按照一定的规律在三 维空间内周期性重复排列形成的固体物质。
晶体分类
根据晶体内部原子、分子或离子的排列方式，晶 体可以分为离子晶体、原子晶体、分子晶体和金 属晶体等。
晶体性质
晶体具有规则的几何外形、固定的熔点和各向异 性的特点。
非晶体结构
高分子溶液的特性与应用
特性
高分子溶液的特性主要包括溶液粘度较高、稳定性较好、不易结晶等。这些特性使得高分子化合物在 许多领域都有广泛的应用，如塑料、橡胶、涂料、粘合剂等。
应用
高分子溶液在工业生产和科学研究中具有广泛的应用，如制备高分子材料、改善材料性能、制备高分 子复合材料等。此外，高分子化合物在生物医学领域也有广泛应用，如制备药物载体、组织工程支架 等。
胶体的性质
胶体具有丁达尔效应、布朗运动、电泳和电渗等性质。这些性质与胶体粒子的大 小和带电性质密切相关，是胶体区别于其他分散体系的重要特征。
大分子溶液的定义与性质
大分子溶液的定义
大分子溶液是由高分子化合物溶解于溶剂中形成的均一、透 明、稳定的溶液。
大分子溶液的性质
大分子溶液具有粘度较大、扩散系数较小、不易渗透等性质 ，这是因为高分子化合物在溶液中能够形成较大的分子链， 对溶剂分子产生较大的阻力。
大学化学物质的聚集状态
contents
目录
• 物质的聚集状态简介 • 气态物质 • 液态物质 • 固态物质 • 溶液的聚集状态 • 胶体与大分子溶液
01 物质的聚集状态简介
聚集状态的定义
聚集状态是指物质在一定条件下所呈 现的空间形态，包括单个分子、分子 间相互作用形成的聚集集体以及更大 尺度的物质结构。
基础化学第二章
态；
2）.纯液体（或纯固体）物质的标准态就是标准压力p下的纯液体 （或纯固体）。
3）溶液中溶质的标准态是指标准压力p下溶质的浓度为1mol.l-1时
的理想溶液。 必须注意!!!!!!!
在标准态的规定中指规定了压力p，并没有规定温度
（3）标准摩尔反应焓变rHm 标准摩尔反应焓：反应物和产物均处于温度为T的热力学标准态下 0 Δ H 表示，单位是kJ· mol-1 反应进度为1mol时的焓变。用符号 r m (T) 即：对于任一反应：
B 表示B物质的化学计量数，其对反 式中B表示反应式中任一物质。 应物取负值，对产物取正值，是一个没有单位的纯数。
B
3、热化学方程式 表明化学反应与反应热关系的化学反应方程式叫热化学反应方程式。 例如：下列反应中的各物质在热化学标准态及298 K下的热化学方 程式为： C(s) + O2(g)CO2(g) ，rHm = -394.4kJ· mol-1 1 O2(g) H2O(l) ，rHm = -285.85 kJ· mol-1 2 1 H2O(g) H2(g) + O2(g) ，rHm = 241.84 kJ· mol-1 2 书写热化学方程式时应注意以下几点： (1)正确书写出化学计量式，同一反应，不同的化学计量方程式， 其反应热的数值不同 C(石墨)＋O2(g)＝CO2(g) ， rHm＝－393.509kJmol－１ H2(g) + 1/2C(石墨)＋1/2O2(g)＝1/2CO2(g) ，rHm＝－1/2393.509kJmol-1
C(s) +
C(s) +1/2 O2(g) CO(g)
可以设计如下过程
， rHmø = -110.5kJ· mol-1
高分子物理第二章 高聚物的聚集态结构
晶态 非晶态
取向结构 Orientation
决
决
高分子的聚集态 定 聚合物的基本性能特点 定 材料的性能
控制成型加工条件
获 得
预定材料结构
得 到
预定材料性能
高聚物的聚集态
晶态 一般晶态与半晶态
半晶态 取向晶态与半晶态 玻璃态
非晶态 取向态Leabharlann 橡胶态 粘流态液晶态
织态
第二节 结晶高聚物的结构模型
一、樱状微束模型（两相结构模型）
从而存在最大结晶温 度Tmax
Tmax＝（0.80～0.85) Tm
低温
高温
Tmax=0.63 Tm+0.37 Tg-18.5
如: PP Tm=176℃ Tmax=0.85(176+273)K=381K
例 如 定向PS
Tc →Tm时，成核少，但生长快，
容易成为大球晶，不透明，脆，
表面粗糙。
Tc →Tg时，成核多，但生长慢， 容易成为小球晶，可能透明， 脆，表面细致。
这是人们多年来所接受和公认的结晶高聚物的结构模 型。
1、依据： 通过X-衍射
证实：除了有晶 相的衍射环外， 还有由于非晶造 成的弥散环。
2、中心论点： 高聚物只能部分结晶，有晶区，同时也有非晶区，
两相同时并存，一条高分子链可以贯穿好几个晶区和非晶 区，在非晶区中分子链仍是卷曲的。
3、应用： 用此模型可以解释一些实验事实，但有另一些实验事
后来许多聚合物如古塔波胶，PP, 聚α－烯烃，纤维素及衍生物等也相 继培养出了单晶。在电镜下可以清楚 的看到这些单晶具有规则的几何外 形。
Andrew Keller (1925～) 英国
远程有序和进程有序贯穿整个晶体。
第2章 物质的聚集状态
第2章物质的聚集状态(3学时)2.1 概述2.2 理想气体2.3 溶液2.4 固体—晶体物质的聚集状态：气体、液体、固体以及超临界液体等物质的聚集状态物质由分子组成，在通常情况下，物质呈固态、液态和气态。
固体：有一定的体积和一定的形状液体：有一定的体积气体：没有固定的体积和形状。
组成物质的分子是不停地运动的，并且分子间存在着相互作用力(引力和斥力)。
固体内部粒子的相互作用力最强，液体次之，气体最弱。
2.1 概述1. 相态（phase）：是物质的状态（或简称相，也叫物态）指一个宏观物理系统所具有的一组状态。
一个态中的物质拥有单纯的化学组成和物理特性（如密度、晶体结构、折射率等）。
2.相图表达一系列温度压力下的相平衡关系右图区：液相区，固相区，气相区和超临界区线：两相平衡区，S-L线（BD），S-G线（AB），L-G线（BC）点：三相共存点：B点，临界点：C点，Tc：临界温度，Pc：临界压力✧三相点：273.16K,610.75Pa ✧临界点：647.29K, 22.09MPa水的相图临界点与超临界态✧在临界点以下，气态和液态之间具有显著区别✧在临界点以上，这种区别将不复存在✧这种状态称为：超临界流体（supercritical fluid,简称SCF）如：水的临界点为T= 374.3℃，P c = 22.09MPa，c在此临界点以上，就处于超临界状态，该状态的水就称为超临界水。
超临界流体特点：具有液体和气体的优点，密度大，粘稠度低，表面张力小，有很强的溶解能力。
CO2：临界温度较低（Tc=364.2K），临界压力也不高（Pc=73.8MPa），无毒，无臭，不污染环境，实际工作中使用较多的事超临界流体。
如：用超临界CO：2从咖啡豆中除去咖啡因从烟草中脱除尼古丁大豆或玉米胚芽中分离甘油酯轻易穿过细菌的细胞壁，在其内部引起剧烈氧化反应，杀死细菌。
超临界流体在绿色化工工艺的开发研究中具有重要的价值。
其他聚集态当温度足够高时，外界提供的能量足以破坏分子中的原子核和电子的结合，气体就电离成自由电子和正离子，即形成物质的第四态——等离子态(plasma),电离气体。
物质的化学组成.ppt
（二）配位化合物的命名 配位化合物的命名方法在外界和内界间服从一般无机 化合物的命名原则： 若外界是负离子而且为简单酸根，如C1-、S2-、OH-离 子等，则叫做“某化某”；
若外界是负离子而且为复杂酸根，如SO42-、 CH3COO-等，则叫做“某酸某”。 若外界为简单阳离子，内界为配阴离子时，也叫“某 酸某”。也就是说把负配离子看成是一个复杂酸根离 子。
2、配位体
在配离子中同中心离子(或原子)结合的离子或分子， 称配位体，简称配体，如H2O，NH3，CO，CN-为常 见的配体；
中心离子和配体之间靠配位键结合。
在配体中直接同中心离子(或原子)结合的原子称配位 原子，如H2O中的O原子，NH3中的N原子，以及CO， CN-中的C原子．
配位原子的共同特点是它们必须至少含一对孤对电子， 一般常见的配位原子主要是周期表中电负性较大的非 金属原子，如N、O、S、C、F、Cl、Br、I等原子。 根据配体中所含配位原子的数目多少，将配体分成两 大类。
例如： [Co(NH3)6]Cl3 [三氯化六氨合钴（Ⅲ）]、 K2[PtCl6] [六氯合铂（Ⅳ）酸钾]
1、内界命名的次序是： （数）阴离子配位体→（数）中性分子配位体→合→ 中心离子（罗马数字表示的价数）。
配位体的个数用数字一（常被省略）、二、三等写在 配位体的前面，并以中黑点把不同配位体隔开；配位 体与中心离子之间加一“合”字表示配合，中心离子 后面用圆括号中的罗马数字表示它的价数。
第二章 物质的化学组成与聚集状态
§2.1 物质的化学组成
一、配位化合物 （一）配位化合物的组成 配合物的组成一般分为内界和外界两部分，内界用方 括号括起来，其中包括带正电荷的中心离子或中性原 子 及与它直接配位的中性分子或负离子，它是配合 物的特征部分。其余部分是外界。
《普通化学》《Ch2物质的化学组成与聚集状态》复习题及答案
《普通化学》《Ch2物质的化学组成与聚集状态》复习题及答案一、是非题1. 共价化合物都是分子晶体，所以它们的熔沸点都很低。
2. CCl4熔点低，所以分子不稳定。
3. 在SiC晶体中不存在独立的SiC分子。
4. KCl的分子量比NaCl的分子量大，所以KCl熔点比NaCl高5. H-O键能比H-S键能大，所以H2O的熔沸点比H2S高。
6. 相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100 g水中，所得到两个溶液的凝固点相同。
7. 浓度均为0.1 mol·kg-1葡萄糖水溶液和甘油水溶液沸点相同。
8. 10升0.1 mol·dm-3的葡萄糖水溶液比2升0.1 mol·dm-3的蔗糖水溶液的渗透压大。
9. 难挥发电解质稀溶液的依数性不仅与溶质种类有关，而且与溶液浓度成正比。
10. 因为溶入溶质，故溶液沸点一定高于纯溶剂的沸点。
11.配体数不一定等于配位数。
12. 同聚集状态的物质在一起，一定是单相体系。
是非题参考答案：1.× 2. × 3. √ 4.× 5.× 6. ×7. √ 8 × 9 × 10 ×11√ 12×二. 选择题1. 对配位中心的正确说法是(A)一般是金属阳离子(B)一般是金属阳离子,中性原子,也可是非金属阳离子或阴离子(C)只能是金属阳离子(D)以上几种说法都对2.下列晶体中，属于原子晶体的是_______。
(A)I2 (B)LiF (C)AlN (D)Cu3.下列氯化物熔点高低次序中错误的是_______。
(A)LiCl < NaCl (B)BeCl2 > MgCl2(C)KCl > RbCl (D)ZnCl2 < BaCl24. 下列几种物质按晶格结点上粒子间作用力自小至大顺序排列的是_______。
(A)H2S < SiO2 < H2O (B)H2O < H2S < SiO2(C)H2S < H2O < SiO2 (D)H2O < SiO2 < H2S5. 下列相同浓度的稀溶液，蒸气压最高的是_______。
2 第二章 物质的状态
§2.2
固 体
在第八章讲
§2.3 液体与溶液
1. 液体的蒸发与凝固 1)液体的蒸发 (1)蒸发过程及蒸气压
蒸 发 凝 聚
饱和蒸气
饱和蒸气压（简称蒸气压）
液体的蒸气压是液体的特征之一，它 与液体量的多少和在液体上方的蒸气体积 无关，而与液体本性和温度有关。同一温 度下，不同液体有不同的蒸气压；在不同 温度时每种液体的蒸气压也不同。通常把 蒸气压大的叫做易挥发性物质，蒸气压小 的叫做难挥发性物质。
pi＝(ni/n)p＝xip (可由pV=nRT和pi=niRT推导得出)
该式为气体分压定律的另一种表达式，即 混合气体中，某组分气体的分压等于该组 分气体的摩尔分数和总压之乘积。
2)分体积定律 分体积是指混合气体中任一气体在 与混合气体处于相同温度下，压力与混 合气体总压相同时所占有的体积。混合 气体的总体积等于各种气体的分体积的 代数和，有 V＝∑Vi 同样可得 Vi＝xiV
水的相图是将水的蒸气 压随温度的变化曲线、冰的 蒸气压随温度的变化曲线、 水的冰点(水的凝固点)随压 力的变化曲线融合在一个图 中构成的，可以根据实验绘 制，如图所示。 气、液、固三个单相区 OC线是气-液两相平衡线，即水的蒸气压曲线 OB线是气-固两相平衡线，即冰的蒸气压曲线 OA线是液-固两相平衡线
② 溶胶的相互聚沉 将两种带异号电荷的溶胶以适当的数 量相互混合时，由于电性中和，也能发生 相互聚沉作用。 ③ 适当加热往往也可促使溶胶聚沉 这主要是因为加热可以使胶体粒子的 运动加快，增多胶粒相互接近或碰撞的机 会，而且加热会使胶核减弱对离子的吸附 作用和水合程度，从而有利于溶胶聚沉。
3)溶液的沸点上升和凝固点下降
(完整版)大学无机化学知识点
第一章物质的聚集状态§１～１基本概念一、物质的聚集状态１．定义：指物质在一定条件下存在的物理状态。
２．分类：气态（ｇ）、液态（ｌ）、固态（ｓ）、等离子态。
等离子态：气体在高温或电磁场的作用下，其组成的原子就会电离成带电的离子和自由电子，因其所带电荷符号相反，而电荷数相等，故称为等离子态，（也称物质第四态）特点：①气态：无一定形状、无一定体积，具有无限膨胀性、无限渗混性和压缩性。
②液态：无一定形状，但有一定体积，具有流动性、扩散性，可压缩性不大。
③固态：有一定形状和体积，基本无扩散性，可压缩性很小。
二、体系与环境１．定义：①体系：我们所研究的对象（物质和空间）叫体系。
②环境：体系以外的其他物质和空间叫环境。
2．分类：从体系与环境的关系来看，体系可分为①敞开体系：体系与环境之间，既有物质交换，又有能量交换时称敞开体系。
②封闭体系：体系与环境之间，没有物质交换，只有能量交换时称封闭体系。
③孤立体系：体系与环境之间，既无物质交换，又无能量交换时称孤立体系。
三、相体系中物理性质和化学性质相同，并且完全均匀的部分叫相。
１．单相：由一个相组成的体系叫单相。
多相：由两个或两个以上相组成的体系叫多相。
单相不一定是一种物质，多相不一定是多种物质。
在一定条件下，相之间可相互转变。
单相反应：在单相体系中发生的化学反应叫单相反应。
多相反应：在多相体系中发生的化学反应叫多相反应。
２．多相体系的特征：相与相之间有界面，越过界面性质就会突变。
需明确的是：①气体：只有一相，不管有多少种气体都能混成均匀一体。
②液体：有一相，也有两相，甚至三相。
只要互不相溶，就会独立成相。
③固相：纯物质和合金类的金属固熔体作为一相，其他类的相数等于物质种数。
§１～2 气体定律一、理想气体状态方程PV=nRT国际单位制：R=1.0133*105Pa*22.4*10-3 m 3/1mol*273.15K=8.314(Pa.m3.K-1.mol-1)1. (理想)气体状态方程式的使用条件温度不太低、压力不太大。
第二章 物质的聚集状态
1. 敞口烧瓶在 7 ℃ 所盛的气体必须加热到什么温度，才能使1/3的气体逸出烧瓶？ 解：本题的过程是在恒压、恒容下进行的由 pV = nRT 得 n 1RT 1 = n 2RT 2n 2 = (1 – 1/3) n 1=2/3 n 1所以 T 2=3/2T1=3/2 (273+7)K = 420 K2. 已知一气筒在27℃ 、30.0atm 时含480 g 氧气。
若此筒被加热到100℃，然后启开阀（温度保持在100℃），一直到气体压强降到 1.00atm 时，共放出多少克氧气？（1atm = 1.01325×105Pa ）解：本题的过程是在恒容条件下进行的由 pV = nRT 得112212n RT n RT P P =，m M n = 4803232558.314(27327)8.314(273100)30.0 1.0132510 1.00 1.0132510m ⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯⨯解得：m=12.87 g则当压强降到1.00atm 时，共放出氧气的质量m 放=480-12.87=467.13(g)3. 有两个容器 A 和B ，各装有氧气和氮气。
在25℃时，容器A ：O 2体积500cm 3，压强1atm ；容器B ：N 2体积500cm 3，压强0.5atm 。
现将A 和B 容器相连，使气体互相混合，计算:(1) 混合后的总压。
(2) 每一种气体的分压。
(3) 在此混合物中氧气所占的摩尔分数。
(1atm = 1.01325×105Pa ）解：（1） 混合后的总压为P ，混合后的体积V=1000cm 3初始V O2始=V N2始=500cm 3P=22225005001000100010.50.75()O N O N V V V V P P atm =⨯⨯+=+始始始始 （2）由道尔顿分压定律 i i p n P n =总总得i n i n p P =总总 P O2分= 11.50.750.5=⨯（atm ）P N2分= 0.51.50.750.25=⨯（atm ）（3）在此混合物中氧气所占的摩尔分数x %=1/1.5=66.7%4. 4g 某物质溶于156g 苯中，苯的蒸气压从200mmHg 减到196.4mmHg 。
第二章 物质的聚集状态
2.1 2.2 2.3 2.4 气体 固体 液体 液晶态
2.5
等离子体
2.1
气体
2.1.1
理想气体定律 实际气体的状态方程
2.1.2
2.1.3
临界现象和超临界流体
2.1.1
理想气体定律
1
2
理想气体 状态方程式
理想气体的 分压定律和 分体积定律
1． 理想气体状态方程式
(1) 为什么引入理想气体的概念
超临界状态容易达到，设备投资不高；
聚苯乙烯泡沫塑料绿色生产技术
聚苯乙烯+发泡剂→聚苯乙烯泡沫塑料 →快餐饭盒、包装、减震、保温材料。 Dow化学公司开发出一种用液态二氧化碳 完全替代有机发泡剂生产聚苯乙烯泡沫 塑料的新技术，可生产厚度小于1.27cm 的泡沫塑料食品包装板，每年可减少 1500吨以上的二氟二氯甲烷或二氟一氯 甲烷的排放。
(5～30) ×10-3
(1~9) ×10-5
(30～70) ×10-3
(0.2~0.3) ×10-3
(70～250) ×10-3
超临界二氧化碳作为溶剂
当二氧化碳温度超过31℃，压力超过7.38 M Pa时就称 为超临界二氧化碳， 超临界二氧化碳作为溶剂： 从来源上看，是生产合成氨和天然气的副产物。对它加 以利用只会减少二氧化碳的排放，故不会加剧温室效应。 不燃烧，不形成光化学烟雾，也不破坏臭氧层，有利于 操作人员健康。 二氧化碳虽能引起窒息，但允许浓度比有机溶剂低10～ 100倍，不会发生中毒和爆炸事故。 它能溶解许多有机化合物，而且易分离。
例:在 101.325KPa和 15.0℃情况下在水面上收 集0.5升CO2 ,在0℃和101.325KPa时体积是多 少？已知15.0℃ 时水 的 蒸汽压为1.7065KPa.
工程化学基础(第二版)习题解答
<<工程化学基础（第二版）>>练习题参考答案第一章 绪 论练习题（p.9）1. （1）×； （2）√； （3）×； （4）√。
2. （1）C 、D ；（2）C ；（3）B 。
3. 反应进度；ξ； mol 。
4. 两相（不计空气）；食盐溶解，冰熔化，为一相；出现AgCl ↓，二相；液相分层，共三相。
5. 两种聚集状态，五个相：Fe （固态，固相1），FeO （固态，固相2），Fe 2O 3（固态，固相3），Fe 3O 4（固态，固相4），H 2O （g ）和H 2（g ）（同属气态，一个气相5） 6. n =（216.5 －180）g / (36.5g · mol -1) = 1.0 mol7. 设最多能得到x 千克的CaO 和y 千克的 CO 2，根据化学反应方程式： CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 摩尔质量/g ·mol -1 100.09 56.08 44.01 物质的量/mol100095%10009103⨯⨯-. x 56.08×-310 y 4401103.⨯-因为n(CaCO 3)=n (CaO)=n (CO 2) 即100095%10009103⨯⨯-.=x 56.08×-310=y 4401103.⨯-得 x =m (CaO) =532.38kg y =m (CO 2) =417.72kg分解时最多能得到532.28kg 的CaO 和417.72kg 的CO 2。
8. 化学反应方程式为3/2H 2+1/2N 2 = NH 3时：22(H )6mol4mol 3(H )2n ξν∆-===-22(N )2mol4mol 1(N )2n ξν∆-===-33(NH )4mol4mol 1(NH )n ξν∆===化学反应方程式为3H 2+ N 2 = 2NH 3时：22(H )6mol 2mol 3(H )n ξν∆-===-22(N )2mol2mol 1(N )n ξν∆-===-33(NH )4mol 2mol 2(NH )n ξν∆===当反应过程中消耗掉2mol N 2时，化学反应方程式写成3/2H 2+1/2N 2 = NH 3，该反应的反应进度为4 mol ；化学方程式改成3H 2+ N 2 = 2NH 3，该反应的反应进度为2 mol 。
第二章高分子的聚集态结构
没有取代基（PE）或取代基较小的（polyester，polyamide，POM，PVA等）的碳氢链中为了使分子链取位能最低的构象，并有利于在晶体中作紧密而规整的堆砌，所以分子取全反式构象，即：取平面锯齿形构象（P.Z）。
例如：PE
1．PE构象（平面锯齿） 2．晶系系： 斜方（正交） 晶系
2-3 内聚能密度（CED）
内聚能密度（cohesive energy density — CED）是聚合物分子间作用力的宏观表征 聚合物分子间作用力的大小，是各种吸引力和排斥力所作贡献的综合反映，而高分子分子量又很大，且存在多分散性，因此，不能简单的用某一种作用力来表示，只能用宏观的量来表征高分子链间作用力的大小。
1-2 高聚物的聚集态结构
高聚物的聚集态结构很长一段时间内搞不清楚，很长而柔的链分子如何形成规整的晶体结构是很难想象的，特别是这些分子纵向方向长度要比横向方向大许多倍；每个分子的长度又都不一样，形状更是变化多端。所以起初人们认为高聚物是缠结的乱线团构成的系统，象毛线一样，无规整结构可言。
1-2 高聚物的聚集态结构
晶胞
3-1 基本概念
3. 晶胞——在空间格子中划分出余割大小和形状完全一样的平行六面体以代表晶体的结构的基本重复单位。这种三维空间中具有周期性排列的最小单位称为晶胞。
3-1 基本概念
4．晶胞参数——描述晶胞结构的参数 有 6个： 平行六面体的三边的长度：a、b、c 平行六面体的三边的夹角：
第一节 概述
分子的聚集态结构： 平衡态时分子与分子之间的几何排列
1－1 小分子的聚集态结构
物质内部的质点（分子、原子、离子）在空间的排列情况可分为： 近程有序——围绕某一质点的最近邻质点的配置有一定的秩序（邻近质点的数目（配位数）一定；邻近质点的距离一定；邻近质点在空间排列的方式一定） 远程有序——质点在一定方向上，每隔一定的距离周期性重复出现的规律。
工程化学基础参考答案
工程化学基础习题解第一章 绪论P13. 一些基本概念1.判别下列表述的正确与否，正确的在后面括号内用“√”错误的用“×”表示：（1）1摩尔氧..........................................................................................................(X ） （2）1mol(-OH )................................................(√) (3)化学反应通式可表示为ΣB v B=0...................................( X) (4)在宇宙中找不到绝对意义上的孤立系统..............................................................(√) 2.选择题：（要求将正确标号填入括号内，多选与单选自己判断） （1）下列物质中属于微观粒子的是 （ C D ）(A)分子 （B ）原子 （C ）高速运动的电子 （D ）光子 （2）下列说法正确的是 （ C ） （A ）1摩尔氧的质量是8.0g(B)原子和分子的空间尺寸分别为m 10107-10和m -(C)原子和分子的空间尺寸在m 10~107-10m -左右（D ）我们能同时看到远处打雷发出光和听到打雷发出的声音（3）下列表述中错误的是（ B D ） (A)18.0g O H 2物质的量是1mol(B)1.0 mol 氢的物质参加了反应 （C ）1.0 mol 的（2H ）参加了反应（D ）“反应进度”说明，认识物质变化，必须考虑时间的变化 3.（用恰当的文字或符号填入空格）计量反应进行程度的物理量都是（反应进度），它的符号是（ξ），单位是（mol ）,这个单位还可以方便地计量介观粒子和微观粒子的物质的量。
4.在0℃时，一只烧杯中盛有水，水上浮着两块冰，问水和冰组成的系统中有几相？如果撒入食盐，保持系统的温度仍为0℃不变，直至冰和食盐全部溶解（此时，冰点下降，详见ξ2.3所述），此时系统中有几相？如果再加入一些3AgNO 溶液，有什么现象发生？此时系统有几相？如果还加入一些4CCl ，又将发生什么现象？此时系统为几相？ 答：① 两相（固、液）② 一相（液相）③加入3AgNO 有白色沉淀生成，此时系统有两相（液、固） ④ 加入4CCl 发生分层现象，此时系统三相（水相、固、油相） 5.高温水蒸气对钢的化学腐蚀特别严重。
工程化学基础童志平答案
工程化学基础童志平答案【篇一：《工程化学基础》习题参考答案】ss=txt>第一章习题参考答案1. ph2=123.941kpa; po2=61.9705kpa2. (1) ph2=60.021kpa; po2=14.985kpa; pn2=5.994kpa(2) p总=81 kpa（3）xh2=0.741； xo2=0.185； xn2=0.074 5. （1）pn2=75kpa；po2=75kpa（2）pn2=37.5062kpa；po2=112.4938kpa （3）p总=243.0632kpa6. （1）硫蒸气的摩尔质量：65.2230 （2）硫蒸气的化学式为：s2第二章习题参考答案1.是非题 :(1) (-); (2)(-); (3)(-)；(4) (-); (5)(-); (6)(+ )。
2.选择题: (1)(c); (2)(d)；(3) (a); (4)(c)；(5)(d)。
3. (1) △u=150kj; (2) △u=-250kj；(3) △u=450kj; (4) △u=975kj。
4.(1)w=-3.10kj; (2)△u=37.53kj。
5.(1)9.75kj; (2)0kj; (3)8.11kj; (4)0kj。
6. 可获得肌肉活动的能量为17.86kj 7. △rhm?(298.15k)=-16.73kj.mol-110. (1)-1366.8kj.mol-1; (2)-429.82 kj.mol-1. 11. (1)-153.89kj.mol-1; (2)-82.89 kj.mol-1第三章参考习题答案1.是非题 (1) (-); (2)(-); (3)(+); (4)(-); (5)(-); (6)(-)。
2.选择题: (1) (c);(2)(b) ;(3)(b); (4)(c)。
(2)升温、增加h2o(g)分压、催化剂；第四章习题参考答案1.是非题 (1) (-); (2)(+); (3)(-); (4)(-); (5)(-)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
金属有机化合物是电子、光学、磁性等功能材料、超纯材 料和精细陶瓷等许多工业加工中的重要物质基础。
金属镍粉与 CO 反应得到液态 Ni(CO)4，在稍高温度下分 解便得到纯镍。
(a) 等径圆球密堆积
(b) 晶格或点阵
图2-8 晶格及晶胞
(c) 晶胞
安徽理工大学化工学院 2012
晶体的特征
固体
晶体 非晶体——无定型物质
两者有何区别？ 晶体
无定型物质
（1） 具有整齐规则的几何外形
外形不规则
（2） 在一定压力下具有固定 的熔点
没有固定熔点
（3） 具有各向异性
各向同性
安徽理工大学化工学院 2012
原子晶体特性 原子晶体一般具有较高的熔点和硬度，在工程中经常作 为耐磨料或耐火材料，延展性很小，有脆性，不易导电，可 做电的绝缘体，某些（如Si、Ge、Ga、As ）等可做优良的半 导体材料，在一般溶剂中都不溶解。
安徽理工大学化工学院 2012
CCC CCC CCC
图2-11 金刚石(C) 的晶体结构
306℃较低，FeCl2倾向于离子晶体，熔点672℃较高。 6．混合键型晶体
实际晶体中还有晶格粒子间同时存在几种作用力的混合 键型晶体。如层状结构的石墨（图2-13） 、 二硫化钼、氮化硼等属于混合键型晶体。
图2-13 石墨的层状结构
安徽理工大学化工学院 2012
二、非晶体
与晶体晶格结点上微 粒长程有序排列不同，非 晶体中微粒呈短程无序排 列。
外 界
中配 心位
离体
子
安徽理工大学化工学院 2012
2、配位化合物的系统命名
原则：服从一般无机化合物的命名原则。
（1）外界命名： 外界是简单阴离子酸根，则称“某化某”。
[CoC12(NH3)4]Cl 氯化二氯·四氨合钴(III) 外界是复杂阴离子酸根，则称“某酸某”。
[Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜(II) 外界为氢离子，配阴离子后用酸字结尾，它的盐类似。
蓝色球和红色球都是碳原子，用红 色球凸显四个位置特殊的碳原子。
金刚石
安徽理工大学化工学院 2012
4．金属晶体 金属晶体的晶格结点上排列着原子或正离子。原子或正离
子通过自由电子结合，这种结合力是金属键。金属键的强弱与 构成金属晶体原子的原子半径、有效核电荷、外层电子组态等 因素有关。
金属晶体特性 金属晶体单质多数具有较高的熔点和较大的硬度，通常所 说的耐高温金属就是指熔点高于铬的熔点 (1857 ℃) 的金属。 金属晶体具有良好的导电、导热性，还有良好的延展性等 机械加工性能，有金属光泽、对光不透明等特性。纯金属及其 合金构成的金属材料是最重要的结构材料之一。
OH n HCHO + n
OH
CH2 + n H2O
n
安徽理工大学化工学院 2012
单体
聚合物
nCH 2
聚合
CHCl
......CH2 CH
Cl
CH2 CH Cl
链节
CH2 CH...... 简写： CH2
Cl
CH Cl n
聚合度
多分散性：高分子化合物相对分子质量大小不等的现象。
高分子合成材料：塑料、纤维、橡胶
CH2 CH2
H2N
NH2
Cu2+
H2N
NH2
CH2 CH2
O CO
2-
CO CH2 CH2
O Ca
N CH2
O
N CH2
CO CH2
CH2
O CO
[CaY]2– 配离子
安徽理工大学化工学院 2012
配合物的结构与性能
螯合物由于螯合效应具有很强的稳定性。 具有相同化学组成的配合物往往有不同的空间结构，并表现 出不同的性能。
片、萘等。ຫໍສະໝຸດ O=C=O 图2-10 CO2分子晶体(干冰)
安徽理工大学化工学院 2012
C60 的溶液
C60 的晶体结构
安徽理工大学化工学院 2012
3．原子晶体
原子晶体的晶格结点上排列着中性原子，原子间由共价 键结合。由非金属元素组成的共价化合物多为分子晶体，但 也有少数可形成原子晶体，如常见的 C (金刚石，立方型)，Si， Ge，As，SiC (俗称金刚砂)，SiO2，B4C，BN (立方型)， GaAs 等。
非整比化合物举例 碳化物、氮化物在钢材中能有效地提高钢材的硬度； “黑漆”古铜镜耐磨是因为其表面形成了一层非整比化
合物：Sn1-xCuxO2 GaAs1–x Px是制造发光二极管的材料，它可以发出从红
光到绿光的各种颜色的光； (Co0. 90 Fe0. 06 Ni0. 02 Nb0. 02 )78 Si22–x Bx 是用于录音磁头的
二氯二羟合锌(Ⅱ)酸 乙二胺四乙酸合镁(Ⅱ)酸钠
六氯合铂(Ⅱ)酸钾 四碘合汞(Ⅱ)酸钾 氯化二氯·一水·三氨合钴(Ⅲ) 氯化乙酸根·二氨合铜(Ⅱ) 硫酸二乙二胺合铜(Ⅱ)
八羰合二钴(0) 二苯合铬(0)
安徽理工大学化工学院 2012
3、多齿配体与螯合物
含有两个或两个以上配位原子的配位体称为多齿配体。 多齿配体与中心离子形成具有环状结构的配合物称为螯合物。
六、自由基和生物大分子（略）
安徽理工大学化工学院 2012
§ 2. 2 固体
学习要求
1．了解晶体、非晶体概况，掌握晶体的分类、晶格结点上粒 子及其作用力、熔点、硬度、延展性、导电性的不同。
2．了解非晶态高分子化合物、固体吸附剂和固体废弃物。
安徽理工大学化工学院 2012
一、晶体
晶体如图2-8(a)，具有较规则的几何外形。 晶体三维点阵中存在一个能够完全代表晶格特征的最小单 元叫作晶胞，如图2-8(c)表示的是立方晶系的一个晶胞。
一类合金的组成；
(GdCo，GdFe) 是用于计算机储存元件的一种非晶态材料； Ti50 Ni 是钛镍形状记忆合金； Yn Ba2 Cum O7 ~ 8：La1–n Lim–3 是性能很好的高温超导体。
安徽理工大学化工学院 2012
四、金属有机化合物
由金属原子和有机基团中碳原子键合而成，含金属–碳键 （M—C）的化合物称金属有机化合物。
碳纳米管可以用于未来电子工业制 造电子器件和超薄导线，使电子芯片集 成度更高，体积更小。
纳米碳管的细尖极易发射电子。用 于做电子枪，可做成几厘米厚的壁挂式 电视屏，这是电视制造业的发展方向。
安徽理工大学化工学院 2012
三、非整比化合物
碳化物 Fe3C， Mn7C3 氮化物 Fe2N， Fe4N
不符合正常化合价规则
将其组成约简后，其原子数目不成整数比，这类化合
物称为非整比化合物。
非整比化合物在材料中十分重要，可以控制或改善无机 固体材料的光、电、声、磁、热、力学等性质。
非整比化合物（不定组成）与整比化合物(定组成)（水， 二氧化碳等）是一对矛盾，他们代表着物质形成的两种方式， 各自发挥着自己的作用。
安徽理工大学化工学院 2012
单晶体 如果能用一个空间点阵图形贯穿整个晶体，这种晶体又叫
单晶体。如自然界存在的金刚石、人工制备的单晶硅、锗等。
十二面体钻石晶体
钻石及其母岩
多晶体
一般的固体材料不能用一个空间点阵图形贯穿，它们称为
多晶体。
安徽理工大学化工学院 2012
1．离子晶体 离子晶体的晶格结点
上交替排列着正、负离子， 靠离子键结合。NaCl离子 晶体如图2-9所示。
例如：
Cl
NH3
Pt
Cl
NH3
H3N
Cl
Pt
Cl
NH3
顺式-二氯·二氨合铂(Ⅱ)
反式-二氯·二氨合铂(Ⅱ)
具有抗癌活性
无活性
安徽理工大学化工学院 2012
二、团簇 团簇是指由几个至上千个原子、分子或其结
合态粒子聚集而形成的相对稳定的介观聚集体。
团簇的结构、性能与所含原子、分子或其结合 英国化学家 克鲁托
态粒子数密切相关，它的物理和化学性质不同于单
个原子或分子，也不同于常规的固体和液体。
团簇是许多纳米材料的基础。
碳团簇
美国化学家 史沫莱
荣获1996年诺贝尔化学奖。
CsC60
美国化学家 柯尔
安徽理工大学化工学院 2012
安徽理工大学化工学院 2012
碳纳米管 碳纳米管是一种由单层或多层石墨
卷成的纳米微管。外部直径只有几到几 十纳米。 潜在的应用前景
晶体的熔点和硬度的变化与离子间作用力的变化相同 电荷数起主要作用 在电荷数相同的情况下参考半径大小
安徽理工大学化工学院 2012
表2. 5 KF、NaF和CaO晶体离子间作用力及其熔点变化规律
物质 离子的电荷 离子半径／nm 离子半径之和／nm 离子间的作用 熔点／℃
KF +1 －1 0. 133 0. 133
安徽理工大学化工学院 2012
一、 配位化合物 1、基本概念
中配配心位位原键体(配子结（内离或合简界子离形称)子成配（体的统）一称的类中分复心子杂原或的子离化）子合，和物围完。绕全它或(配部的内离称分界为由子)
[ Pt (NH3)4 (NO2) Cl ] CO3
中
配
外
心
位
界
离
体
子 配位原子
K4 [ Pt Cl6 ]
离子晶体一般具有较 高的熔点和较大的硬度， 较脆。在熔融状态或在水 溶液中具有优良的导电性， 但在固体状态时离子限制 在晶格的一定位置上振动， 所以几乎不导电。
Na+