无机及分析化学第一章

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无机及分析化学第一章气体和溶液详解演示文稿

1.2 溶液
(1) 什么是“分散系”？
一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种物质里所形成的系统
分散质 (分散相)
分散剂（分散介质）
被分散
起分散作用
(2) 三种常见的分散系
a)分子或离子分散系--真溶液（单相体系）：
0.1~1 nm (< 10-9 m), 分子/离子分散系，例如NaCl水溶液等。是一种稳定的体系。
(4) 单相体系中不一定只有一种组分物质（例如气体混合物即由多种物质所组成）；同一种物质也可因聚集状态的不同而形成多相体系（例如水、水蒸气和冰三相共存）；聚集状态相同的物质在一起也不一定就是单相体系（例如油水分层的液态体系有两相）。
1.2.2 稀溶液的通性 ★ 溶液
(1) 溶液的一般概念分子或离子分散体系单相按聚集状态：气态溶液、液态溶液、固态溶液
(5) 溶液浓度的表示方法
质量分数 (无量纲) 摩尔分数 x (无量纲) 质量摩尔浓度 b (mol ·kg-1) 质量浓度 (g ·L-1) 物质的量浓度 c (mol ·L-1或mol ·dm-3)
常用溶液浓度的表示方法
名称
定义
质量分数溶质A的质量mA与溶
液质量m之比值
摩尔分数
物质A的物质的量(nA) 与混合物的物质的量 ( i ni )之比
子与器壁之间的碰撞，是完全弹性碰撞-无动能损失。 ➢ 理想气体分子本身占有的体积忽略不计,将分子看成有质
量的几何点。
■ 严格意义上的理想气体实际上是不存在的。但对实际气体来说，只要温度不是太低（高温,高于273K），压力不是太高（低压,低于数百kPa），都可以近似用理想气体状态
方程作有关p、V、T、n 的计算。

无机及分析化学01-分散体系

低分子或离子分散系
分散质粒子直径/nm ＜1
（小分子、离子或原子）
分散系
真溶液: 食盐水高分子溶液: 血液溶胶: AgI溶胶
主要特征
均相，稳定，扩散快，颗粒能透过半透膜。均相，稳定，扩散慢，颗粒不能透过半透膜，粘度大。
1～100 胶体分散系
（为大分子或分子的小聚集体）
单相体系
分散系的分类
第3 页
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1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.1.1 何谓分散系？
由一种或几种物质分散在另一种物质中所形成的体系。分散质（相）（dispersion phase)被分散的物质分散剂（dispersed medium）起分散作用的物质
分散在分散剂中所形成的分散系。
溶液
低分子或离子分散系
溶液属于分散体系，是一种特殊的分散体系
特征：均相，稳定，扩散快，颗粒能透过半透膜
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1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.2.2 溶液组成的量度方法
1）物质的量及其单位（1）物质的量：表示物质所含基本单元数目多少的物理量，用符号“n”表示。
m( B ) w( B ) m(液)
例2
注意：溶质的质量和溶液的质量单位必须相同质量分数也可以用百分数表示，即质量百分数或质量百分百浓度。
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1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
溶液组成的量度方法 1.2.2 （5）其他表示方法 ①体积分数 φ(B):

无机及分析化学第一章第一节气体

例 1-3
• 在 25 ℃下，将 0.100m ol 的 O 2 和 0.350mol 的 H 2 装入 3.0 0L 的容器中，通电后氧气和氢气反应生成水，剩下过量的氢气。求反应前后气体的总压和各部分的分压。 •
解：反应前 0.100mol 8.315kPa L mol-1 K -1 298K p（O 2） 82.6kPa 3.00L 0.350mol 8.315kPa L mol-1 K -1 298K p（H 2） 289kPa 3.00L p 82.6kPa 289kPa 372kPa( 四舍五入) 通电时0.100mol O 2只与0.200molH2 反应生成0.200molH2 O，而剩余0.150molH 2。液态水所占的体积与容器体积相比可忽略不计，但由此产生的饱和水蒸气却必须考虑。因此反应后 0.150mol 8.315kPa L mol-1 K -1 298K p（H 2） 124kPa 3.00L P（H 2 O） 3.17kPa p 124kPa 3.17kPa 127kPa(四舍五入)
无机及分析化学
第一章气体和溶液
1.1 气体 1.1.1 理想气体状态方程
概念：分子本身不占体积，分子间没有相互作用力的气体称为理想气体。低压状态下可以看做理想气体，所遇到的实际情况都不是理想气体。理想气体状态方程： pV=nRT p 代表了气体的压力 V 代表了气体的体积
T 代表了气体的温度
• 解：
mRT 0.118g 8.315kPa L mol-1 K -1 298K -1 M 16 . 0 g mol pV 73.3kPa 250 10-3 L 所以该气体的相对分子质量为 16.0g mol-1。

无机及分析化学第一章课件

2、相：体系中物理性质和化学性质完全相同的一部分称为相
(1)单相体系（均相体系）：只有一个相的体系
(2)多相体系：有两个或两个以上相的体系
粗分散系多相体系胶体分散系
分散系
分子、离子分散系——单相体系
1-2-2 稀溶液的通性—依数性(colligative properties )
稀溶液的蒸气压、沸点、凝固点和渗透压等
P PB B
*

P PB P PB 1 B PB A
* * *
P—溶液的蒸气压，PB*—纯溶剂的蒸气压, χB—溶剂的摩尔分数, χA—溶质的摩尔分数
拉乌尔定律：一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的摩尔分数成正比。（此定律只适用于稀溶液，溶液越稀，越符合定律）
理想气体状态方程式
PV nRT m M
R的取值（与P、V、T的单位有关）
R 8 . 314 J mol
1
RT
K
1
( Pa m
1
3
mol
1
K
1
, KPa L mol
1
K
1
)
0 . 08206 atm L mol
62360 mmHg ml mol
渗透。可用于海水淡化、工业废水及污水处理、溶液的浓缩等方面。
范特霍夫（Van`t Hoff）综合实验结果，指出： V nRT
cRT
对很பைடு நூலகம்的溶液，
bRT
1-3 胶体溶液 colloid
1-3-1 溶胶的制备
1、分散法研磨法、超声波法、胶溶法、电弧法 2、凝聚法物理凝聚法、化学凝聚法

《无机及分析化学》第一章--电解质溶液(比赛课件)

碱有下列电离平衡
NH3·H2O(aq)
NH4+(aq) + OH-(aq)
Kbθ

c c NH
4
OH
cNH 3 H2O
KbΘ是碱电离平衡常数。
注：a. KaΘ、 KbΘ只是温度的函数，一般为常温； b. KaΘ、 KbΘ是水溶液中酸碱强度的量度，通常KΘ越大相应酸碱的强度越大； HAc ＞ HClO ＞ HCN KaΘ 1.75×10-5 3.9×10-8 6.2×10-10 c. 一般把KΘ≤10-4的电解质称为弱电解质； KΘ=10-2~10-3的电解质称为中强电解质； d. pKaΘ = - lgKaΘ pKaΘ 越大，酸越弱；
③电离平衡常数与电离度的关系
以HA表示一种弱酸，设：浓度为c 、电离度为α
HA
H+ + A-
开始时c： c
平衡时c： c – cα
0
0
cα cα
则有：
K
θ a

cH cA cHA
(cα)2 cα2 c cα 1 α
α 很小时，1 － α≈1，
∴ KaΘ≈c α2
α
K
θ a
K
θ a

aH aAc cHAc
γ c H H γ c Ac Ac cHAc
在弱电解质的溶液中，加入与弱电解质不具有相同离子的强电解质，使弱电解质的电离度略有增大的效应称作盐效应。
二、多元弱酸的电离
以H2S水溶液为例：
一级电离： H2S
K
θ a1

c H

cHS
lgγ 0.509 zi21 I I 0.30I

无机及分析化学1

9
伴随其他科学技术和生产水平的提高，伴随其他科学技术和生产水平的提高，新的精密仪器、的精密仪器、现代化的实验手段和电子计算机的广泛应用，化学科学也在突飞猛进地发展，的广泛应用，化学科学也在突飞猛进地发展，正在从描述性的科学向推理性的科学过渡, 正在从描述性的科学向推理性的科学过渡,从定性科学向定量科学发展, 性科学向定量科学发展,从宏观现象向微观结构深入。深入。
传统化学的分支(二级学科无机化学、有机化学、分析化学、传统化学的分支二级)学科：无机化学、有机化学、分析化学、二级学科：物理化学等。物理化学等。
无机及分析化学的性质、二、无机及分析化学的性质、任务及学习方法
无机及分析化学是不化学学科发展的一门分支学科, 无机及分析化学是不化学学科发展的一门分支学科,而主要介绍无机化学、分析化学等学科中的基础知识基础知识、主要介绍无机化学、分析化学等学科中的基础知识、基本原理和基本操作技术。原理和基本操作技术。无机化学是研究所有元素的单质和化合物（无机化学是研究所有元素的单质和化合物（碳氢化合物是研究所有元素的单质和化合物及其衍生物除外）的组成、结构、性质和反应的学科；及其衍生物除外）的组成、结构、性质和反应的学科；当前无机化学研究的内容：当前无机化学研究的内容：探索性的基础研究。合成各种几何结构新颖的、 ①探索性的基础研究。合成各种几何结构新颖的、或电子结构特异的或性质异常的化合物。电子结构特异的或性质异常的化合物。寻找新的分离提纯方法,制备方法和研制的新材料。 ②寻找新的分离提纯方法,制备方法和研制的新材料。与生命科学交叉渗透，进行生物无机化学的研究。 ③ 与生命科学交叉渗透，进行生物无机化学的研究。
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以稀土元素为例，过去仅用于打火石、以稀土元素为例，过去仅用于打火石、玻璃着色等方面，用途十分有限。20世纪50年代以来世纪50年代以来，色等方面，用途十分有限。20世纪50年代以来，由于人们采用离子交换和有机溶剂萃取技术，由于人们采用离子交换和有机溶剂萃取技术，分提纯稀土产品获得成功，离、提纯稀土产品获得成功，同时通过研究又不断发现了稀土元素及其化合物的许多优良性能，断发现了稀土元素及其化合物的许多优良性能，因而它的应用迅速扩展。荧光材料、磁性材料、因而它的应用迅速扩展。在荧光材料、磁性材料、激光材料、超导材料、贮氢材料、激光材料、超导材料、贮氢材料、新型半导体材原子反应堆材料等方面等方面，料、原子反应堆材料等方面，都显示出稀土元素的重要作用。的重要作用。

无机及分析化学——第一章气体和溶液..

1.2.2 稀溶液的通性
★ 溶液
(1) 溶液的一般概念分子或离子分散体系单相按聚集状态：气态溶液、液态溶液、固态溶液 (2) 溶解过程与溶液的形成溶解：溶质均匀分散于溶剂中的过程。是个既有化学变化，又有物理变化的复杂过程。
常伴随：颜色变化，体积变化，能量变化。
(3) 溶解度的概念单位溶剂中最多能溶解的溶质的量——溶解度溶解度与温度、压力等因素有关。 (4) 相似相溶原理溶剂与溶质的分子结构相似，就能较好地相互溶解。
体来说，只要温度不是太低（高温,高于273K），压力不
是太高（低压 , 低于数百 kPa ），都可以近似用理想气体状态方程作有关p、V、T、n 的计算。
2. 理想气体状态方程
理想气体的温度（T）、压力（p）、体积(V)和物质的量（n）之间, 具有如下的方程式关系： pV = nRT 在SI制中，p—Pa，V—m3，T—K，n—mol。标准状况（p=101.325 kPa，T=273.15 K）下，1 mol 气体的标准摩尔体积为 22.414×10-3 m3 ，摩尔气体常数 R 的单位及数值为: pV 1.01325 105 Pa 22.414 103 m3
自发有序仍能流动的状态（有序流体）。
等离子态—物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引而形成带负电的自由电子和带正电的离子共存
的状态。由于此时物质正、负电荷总数仍然相
等，因此叫做等离子态（又叫等离子体）。
1.1
气
体
描述气体状态的物理量
物理量压力体积温度 p V T 单位
帕斯卡 Pa (N· m-2 ) 立方米 (m3) 开尔文 (K) 摩尔 (mol)
水
蔗糖溶液

无机及分析化学第一章物质结构

但我们还必须认识到，放射性同位素产生的高能射线对动物、植物也能造成严重的危害，管理使用不当会造成放射性污染，因此，必须合理地进行利用。
一、填空题
1.原子是由居于原子中心的带( ) 电的( )和核外带( ) 电的( ) 构成。 ) ，电离能逐渐 2.同一周期的主族元素，从左到右，原子半径逐渐( ( )。 ) ，电负性逐渐( )。 ) ，电离能逐渐( )。 ) ，电负性逐渐(
这三个中心的形成决非偶然的巧合，而是元素性质在生命中周期性变化的一种规律体现。
第二节重要的生命元素
二、生命元素在周期表中的分布及其生物效应
1. s区生命元素 s区元素中的氢、钠、钾、镁、钙与生命关系十分密切。
氧、氮、硅、锗、锡、磷、硫、硼、硒、氟、氯、溴、碘等元素与生命关系十分密切。
2.p区生命元素 p区元素中的碳、
第一节原子结构和元素周期系
二、核外电子的运动状态
1.电子云
2.核外电子运动状态
（1）电子层（2）电子亚层和电子云的形状
（4）电子的自旋
（3）电子云的伸展方向和原子轨道
3.核外电子的排布
（1）泡利不相容原理（2）能量最低原理
（3）洪德规则
第一节原子结构和元素周期系
三、元素周期系
1.元素周期表
60
235
给安全、保卫工作带来极大的方便。
在农业生产上可利用放射性同位素辐射进行辐射加工。例如，辐射育种就是利用放射性同位素放出的射线照射生物体，使其正常代谢作用发生改变。通过遗传变异，选出新的优良品种，使它们具有抗病、早熟、高产的优良品质。此外，用小剂量的射线照射种子或用放射性物质的溶液拌种，可刺激生长发育使种子又快又好地发芽。用强辐射照射马铃薯、大蒜等，可抵制种子、块根、块茎的生长发育机能，达到保鲜、储藏的作用。

无机及分析化学第一章物质结构基础

玻尔理论的成就
1.成功地解释了氢原子的线状光谱。
2.首先提出了电子运动能量的量子化概念。
Bohr理论的成功之处
Bohr’s model
● 解释了 H 及 He+、Li2+、B3+ 的原子光谱
波型
计算值 /nm 实验值 /nm
Hα
656.2 656.3
Hβ
Hγ
Hδ
410.1 410.2
486.1 434.0 486.1 434.1
微观粒子的波粒二象性
1924年法国科学家德布罗意(L.de Broglie) 提出了电子等实物也具有波粒二象性的假设。
h/P =h/mv
此式称为德布罗意关系式。根据此式，可算出电子波的波长。
电子衍射实验证实了德布罗依的假设
1927年，美国物理学家戴维逊（Davissn,C.J.）和盖末（Germer,L.H.)通过电子衍射实验证实了德布罗意的假设。
轨道假设
4
3
2 1
3. 跃迁假设：在正常情况下，原子中的电子处于基态，当电子受到激发时就可以从基态跳到激发态。激发态的电子并不稳定，它会发生电磁辐射放出光子，直接或逐步跳回基态，放出光子所具有的能量等于两个轨道的能量差。即： hν=E初 – E未

4 3 2
跃迁假设
E4 E3 E2 1 E1
D(r)
氢原子1s电子：在
1s
原子核附近概率密度最大，而在离核半径 52.9pm (Bohr半径) 的
r
球壳层中有最大概率。
52.9pm
波函数角度分布图
(以氢原子 2px轨道为例)
Y ( , )
3 sin cos 2

无机及分析化学第一章溶液和胶体

1.3.3 B的质量分数
物质B的质量与混合物的质量之比。
B
mB m
mB — 物质B的质量； m —混合物的质量；
B — B的质量分数，SI单位为1。
1.3.5 几种溶液浓度之间的关系
1. 物质的量浓度与质量分数
cB
nB V
mB M BV
mB
M Bm /
mB
M Bm
B
MB
CB —溶质B的量浓度;
pB p
nB n
xB
x B B的摩尔分数
pB
nB n
p
xB p
B的摩尔分数
B
nB n
nB—B的物质的量，SI单位为mol； n —混合物总的物质的量，SI单位为mol ；
B— SI单位为1。
两组分的溶液系统：
溶质B的量分数:
B
nB nA nB
溶剂A的量分数:
A B 1
A
nA nA nB
的基本概念和特征。
溶液（solution）:
凡是由一种或多种物质分散在另一种物质中所形成的混合体系。
1.1 分散系
分散系：一种或几种物质分散在另一种物质里所形成的系统称为分散系统，简称分散系。如泥浆、云雾、牛奶等分散系。
分散质：被分散的物质叫做分散质(或分散相)；
分散剂：而容纳分散质的物质称为分散剂( 或分散介质)。
表 1-1 按聚集状态分类的各种分散系
分散质
分散剂
实例
气
气
液
气
固
气
气
液
液
液
固
液
气
固
液
固
固
固
空气、家用煤气云、雾烟、灰尘泡沫、汽水牛奶、豆浆、农药乳浊液泥浆、油漆、墨水泡沫塑料、木炭、浮石肉冻、硅胶、珍珠红宝石、合金、有色玻璃

无机及分析化学第一章气体、溶液和胶体

V nBRT
或
nB V
RT
cB RT
bB RT
是渗透压，单位为 kPa。
由上式看出，非电解质稀溶液的渗透压与溶液中所含溶质的物质的量浓度成正比，而与溶质的本性无关。
两溶液渗透压相等，称为等渗溶液；不等，则渗透压高的称为高渗溶液，渗透压低的称为低渗溶液。

溶质的本性决定，溶质不同则性质各异；第二类：如溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点
下降、渗透压等则与溶质的本性无关，取决于溶液中溶质的自由粒子（可以是分子、离子、原子等微粒）数目，
即浓度。后一类性质常称为溶液的依数性，也称为溶液的通
性。在难挥发非电解质的稀溶液中，这些性质就表现得更有规律。
1.溶液的蒸气压下降
(3)n(H 2O )=M m ((H H 2 2O O ))11 80 .0 025.55m ol x(C 12H 22O 11)=n(C 12n H (C 221 O 2H 11)22 O n 11 ()H 2O )0.05 0. 05 5.558.93103
二、溶液的依数性
第一章第二节
溶液的性质有两类：第一类：如颜色、导电性、酸碱性等，这些性质由
xB
nB n
若某一混合物为两组分A 和B，物质的量分别为nA
和nB，则：
xA + xB = 1 多组分体系？
4. 质量分数
溶液中溶质B的质量mB 与溶液的总质量m之比称为溶质B的质量分数（mass fraction）。
wB
mB m
一、溶液浓度的表示法
第一章第二节
5. ppm 和 ppb 浓度
主要用于极稀的溶液（环境分析、食品分析中）。 ppm (百万分浓度）：表示溶质的质量占溶液质量的百万分之几，即每kg溶液所含溶质的mg数。如： 1ppm：1g/1,000,000g溶液 = 1mg溶质/1kg溶液。 8ppm：8g/1,000,000g溶液 = 8mg溶质/1kg溶液。

无机及分析化学-第1章- 物质的聚集状态

由于所以
xA+ xB= l，即 xA= lxB， p = p0(1xB)= p0p 0·B x
p0 p = p 0·B x p = p0 p = p 0·B x
p—溶液蒸气压的下降值，单位为Pa； xB —溶质的摩尔分数。结论：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压的下降值与溶质的摩尔分数成正比，而与溶质的性质无关。 ——拉乌尔定律
稀溶液渗透压与浓度、温度的关系 П×V = nB×R×T 即 П= cB×R×T П—溶液的渗透压，单位为Pa； cB—溶液的浓度，单位为mo1· 1； L‾ R—气体常数，为8.31 kPa·L·mol‾1·K‾1； T—体系的温度，单位为K 。在定温下，溶液的渗透压与溶质的浓度成正比。溶液愈稀，公式愈准确。
1.3.2 溶胶的性质
胶体溶液的性质
溶胶的光学性质
溶胶的动力学性质
胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。
1.3.1 胶团结构
例：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ ，过量的 KI 作稳定剂
胶团的结构表达式：
[(AgI)m . nI- .(n-x)K+]x- .xK+
胶核胶粒胶团
1.3.1 胶团结构
例：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓，过量的 AgNO3 作稳定剂，胶团的结构表达式：
[(AgI)m . nAg+ .(n-x)NO3-]x+ .xNO3胶核胶粒胶团
胶团结构式
氢氧化铁
{(Fe(OH)3)m· nFeO+· (nx)Cl‾}x+· xCl‾
三硫化二砷
{(As2S3)m· nHS‾· x)H+})m· nHSiO3‾· x)H+}x‾· + (n xH

无机及分析化学第一章

理解杂化、杂化轨道的意义，掌握以sp、sp2、sp3杂化轨道成键分子的空间构
型；掌握分子间作用力和氢键的概念及对物质某些性质的影响。
能力目标：
能写出主族元素及第四周期过渡元素原子核外电子排布式；能解释原子的电子层结构与元素周期表、元素性质之间的关系；能应用杂化轨道理论解释某些分子的空间构型；
(4) 共价键的键参数 1. 键能
定义：在298.15K和100kPa下，断开1mol键所需要的能量，单位是kJ/mol。一般来说，
键能越大，表明键越牢固，分子越稳定。 2. 键长分子中两成键原子核间的平衡距离称为键长。一般来说，成键原子的半径越小，成键
的电子对越多，其键长就越短，键能越大，共价键就越牢固。
在等价轨道上处于全充满、半充满或者全空状态时，具有额外的稳定性。
四、多电子原子轨道的能级
针对多电子原子，由鲍林近似能级图得到的能级高低基本规律：
1. 当角量子数l值相等时，主量子数n值不同，n越大，电子的能量E越高； 2. 当主量子数n值相同，角量子数l值不同时，l值越大，电子的能量E越高；
3. 当主量子数n值和角量子数l值都不相同时，n≥3，电子能量E的高低，通常由近似
第一章物质结构知识目标：
了解核外电子运动的基本特点；
理解四个量子数的意义及取值规则；
掌握原子核外电子排布的原理和主族元素及第四周期过渡元素原子核外电子排布；
理解原子的电子层结构与元素周期表、元素性质之间的关系；
了解共价键的定义、现代价键理论的基本要点、共价键的键参数和共价键的类型；
能级图来确定。
主量子数大的4s亚层的能量，反而低于主量子数小的3d亚层的能量，这种现象称为能级交错。
第二节电子层结构和元素周期系

第一章无机及分析化学11分解

族
〔列〕
副族： ⅠB ⅡB ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB
共七个副族
第VIII 族：三个纵行，位于Ⅶ B 与ⅠB中间
零族：稀有气体元素
2022/1/8
同主族元素原子构造
一样点: 最外层电子数一样
递变规律
电子层数增多原子半径增大
主族序数 = 最外层电子数=最高正价
2022/1/8
元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系 (1)稀有气体的不活泼性：稀有气体元素的原子最外层
〔n代表电子层数〕.
2022/1/8
原子构造示意图
画法:画圆圈,标核电, 弧线呈扇面,数字一条线。
Na
2022/1/8
例如：O和P的原子构造示意图：
O
P
2022/1/8
作业 ❖ 画出1-18号元素的原子构造示意图
H
2022/1/8
1～18号元素原子构造示意图
原子序数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 元素名称氢氦锂铍硼碳氮氧氟
电子层结构原子序数 10 11 12 13
元素名称氖钠镁铝
电子层结构
14 15 16 17 18
硅磷硫氯氩
2022/1/8
元素周期律和元素周期表重点
元素周期律：元素的性质随着元素原子序数的
递增而呈现周期性变化的规律。
俄国化学家门捷列夫1869年发现元素周期律，把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。
2022/1/8
小结：
用一句话概括一下元素性质的变化情况
元素周期律的内容随着原子序数的递增，元素性质呈周期性的变化。元素性质的周期性变化是元素
元素周期律的实质原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。

无机及分析化学第一章

2016/7/27
第一章物质的聚集状态
13
1.3.2 质量摩尔浓度
nB bB mA
bB —溶质B的质量摩尔浓度，单位为mol· kg-1；
nB —溶质B的物质的量，单位为mol；
mA —溶剂的质量，单位为kg。
2016/7/27
第一章物质的聚集状态
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摩尔分数
xB＝ n
B
n
nB—B的物质的量，SI单位为mol； n —混合物总的物质的量，SI单位为mol ； χB— 量纲为1。
cB —溶质B的物质的量浓度; — 溶液的密度; wB—溶质B的质量分数; MB —溶质B的摩尔质量。
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2．物质的量浓度与质量摩尔浓度
nB nB nB cB V m/ m
cB — 溶质B的物质的量浓度; — 溶液的密度; m — 溶液的质量; nB — 溶质B的物质的量。
温度升高，蒸气压增大
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固体也有饱和蒸气压。如干冰、萘、碘等固体，蒸气压很大，可直接由固体变成气体（升华）。
饱和蒸气压与物质的种类有关。有些物质的蒸气压很大，如乙醚、汽油等，有些物质的蒸气压很小，如甘油、硫酸等。蒸气压的大小，与液体分子间的吸引力有关，吸引力越大，蒸气压越小。
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第一章物质的聚集状态
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1.3
名称
溶液浓度的表示方法
数学表达式
n( B ) c( B) V
单位
mol﹒L-1
物质的量浓度
质量分数
mB w( B ) m
m( B) n( B ) m
n( B ) n

第一章无机及分析化学

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纯水的蒸气压示意图
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蒸气压的大小表示液体分子向外逸出的趋势，它只与液体的本性和温度有关，而与液体的量无关。通常把蒸气压大的物质称为易挥发物质，蒸气压小的称为难挥发物质。
液体的蒸发是吸热过程，所以温度升高，蒸气压增大。
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正常
少
纯溶剂
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你能举例说明吗?
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二、分散系的分类
按照分散质粒子直径大小不同分类
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按照物质的聚集状态进行分类
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三、分散度和比表面系统的分散度常以分散质粒子的总表面积与其总体积之比来表示，称为比表面。如：S0=S/V S0愈大，表明系统的分散度越高。
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3、溶液的凝固点降低（1）凝固点是指液体的蒸气压等于其固体蒸气压时系统对应的温度，此时液体的凝固和固体的熔化处于平衡状态。（2）例：0℃时水的蒸气压和冰的蒸气压相等，水开始凝固，但此时溶液的蒸气压低于溶剂的蒸气压，也必定低于冰的蒸气压，所以此时溶液不能凝固，要使溶液凝固，就必须进一步降低溶液的温度，使溶液和冰的蒸气压同时下降，由于冰的蒸气压下降率比水溶液大，当温度降低到tf时，溶液和冰的蒸气压才相等，此时的温度就是溶液的凝固点。
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法国物理学家拉乌尔(Raoult)对溶液的蒸气压进行了定量研究，得出如下结论：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压(p)等于纯溶剂的蒸气p*与溶液中溶剂的摩尔分数（xA）的剩积即： p=p*·xA 若是双组分系统则：xA+ xB=1 所以p=p*（1-xB）= p*- p* ·xB

无机及分析化学_第一章_物质及其变化

第一章物质及其变化学习要求：1．掌握理想气体状态方程式及其应用；2．掌握道尔顿分压定律；3．明确液体的蒸气压、液体沸点的含义及应用；4．学会盖斯定律及应用；5．会正确书写热化学方程式，明确其含义；第一节物质的聚集状态物质是由分子或原子构成的，它们都以一定的形态存在于自然界，但物质是由无数个分子、原子聚集而成，对于单个的分子或原子没有什么状态可言。

在常温、常压下，物质通常有气体（gas），液体（liquid）和固体（solid）三种存在状态，通称为物质的“三态”。

在一定的温度和压力条件下，同一种物质的“三态”可以相互转化。

此外，现已发现物质还有第四种存在形式―等离子体状态。

物质的存在状态主要由其组成微粒间的相互作用力所决定。

从微粒间相互作用的强弱来看，一般来说，气体微粒间的作用最弱，液体微粒间的作用较强，固体微粒间的作用最强。

物质的每一种聚集状态有各自的特征。

在一定的条件下，物质总是以一定的聚集状态参加化学反应，对于某一特定的反应，由于物质的聚集状态不同，其反应的速率和能量关系也不同。

在化学反应中，气体物质与其它反应物接触面积大，使得反应能充分进行，例如液体燃料燃烧时尽量使之气化，以便燃烧完全。

一、气体的一般性质和理想气体状态方程式物质处在气体状态时，气体分子间的距离远大于气体分子本身的大小，分子间的引力非常小，各个分子都在作无规则地高速运动（布朗运动），因此，可认为气体的存在状态几乎和它们的化学组成无关，致使气体具有许多共同性质，主要是扩散性和可压缩性，这对于研究气体的存在状态带来了方便。

气体没有固定的形状和体积，将气体引入任何形状和体积的容器中，由于它可向各个方向运动，都能自动扩散并均匀地充满整个容器（扩散性）；又由于气体分子间的距离很大，所以气体又很容易被压缩（可压缩性），这给气体的贮存和运输带来了很大的方便。

有关气体的研究，对于原子论和近代化学的发展起着重要的作用。

（一）理想气体的经验公式气体的存在状态主要由四个因素决定，即体积、压力、温度和物质的量。

无机及分析化学第一章

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