1.气体、溶液和胶体
兰叶青无机化学课后习题答案1
第一章 气体、溶液和胶体1-1答:假设有一种气体,它的分子只是一个具有质量的、不占有体积的几何点,并且分子间没有相互吸引力,分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞不造成动能损失。
这种气体称之为理想气体。
实际气体只有在高温、低压下才接近于理想气体,1-2解:依题意V = 250 mL =2.5 ×10-4m 3 T = 273.15 + 25 = 298.15 K p = 101300 Pa m =0.164 g 根据 PV = nRTmol 0102.015.298J 8.314105.21013004=⨯⨯⨯==-RT pV n M =m /n =0.164/0.0102= 16.08该气体的相对分子质量为16.08。
1-3解:M =207353314.86.1510.1=⨯⨯=RT p ρ已知Xe 的相对原子质量为131,F 的相对原子质量为19,则131+19n =207,n =4。
该氟化氙的分子式XeF 4。
1-4解:(1) 各组分的物质的量为n (H 2)=075.0215.0=mol n (N 2)=025.0287.0=mol n (NH 3)=02.01734.0=mol 混合气体的物质的量为n 总 = 0.075 mol + 0.025 mol + 0.02 mol =0.12 mol由 p i =x ip 总 知各组分的分压为 p (H 2) =5.62kPa 10012mol .0mol 075.0=⨯kPa p (N 2)= 83.20kPa 10012mol.0mol 025.0=⨯kPa P (NH 3) =67.16kPa 100mol12.0mol 02.0=⨯kPa 1-5解:(1)用排水取气法得到的是氧气和水蒸气的混合气体,水的分压与该温度下水的饱和蒸气压相等,查附录,298 K 时水的饱和蒸气压为3.167kPa根据分压定律 p 总 = p (O 2)+ p (H 2O)故 p (O 2) = p 总-p (H 2O) = 98.28-3.167 = 95.11kPa 。
第一章 气体、溶液和胶体
第一章气体、溶液和胶体⏹§1.1 气体⏹§1.2 液体⏹§1.3 分散系⏹§1.4 溶液⏹§1.5 胶体溶液⏹§1.6 高分子溶液和凝胶⏹§1.7 表面活性物质和乳浊液1、Dalton分压定律2、稀溶液的依数性3、胶体的结构、性质依数性的计算、胶团结构的书写、胶体的性质1、气体的基本特征:(1)无限膨胀性:所谓无限膨胀性就是,不管容器的形状大小如何,即使极少量的气体也能够均匀地充满整个容器。
(2)无限掺混性:无限掺混性是指不论几种气体都可以依照任何比例混合成均匀的混溶体(起化学变化者除外)。
高温低压下气体的p 、V 、T 之间的关系。
即:P :气体压力,单位用kPa(或Pa)。
V :气体体积,单位取dm 3(或写为L ,l) n :气体物质的量mol 。
T :绝对温度,单位是K ,它与t °C 的关系为:T=273.15+t °CR :理想气体常数P V = n R T (1-1)此式称为理想气体状态方程。
普通化学普通化学Dalton分压定律适用范围:Dalton分压定律可适用于任何混合气体,包括与固、液共存的蒸气。
对于液面上的蒸气部分,道尔顿分压定律也适用。
例如,用排水集气法收集气体,所收集的气体含有水蒸气,因此容器内的压力是气体分压与水的饱和蒸气压之和。
而水的饱和蒸气压只与温度有关。
那么所收集气体的分压为:p气=p总-p水如图:普通化学【例1.3】 一容器中有4.4 g CO 2,14 g N 2和12.8 g O 2,气体的总压为202.6 kPa ,求各组分的分压。
【解】混合气体中各组分气体的物质的量m ol m olg g n N 5.028141)(2=⋅=-m ol m olg g n CO 1.0444.41)(2=⋅=-m ol m ol g g n O 4.0328.121)(2=⋅=-k Pa k Pa m olm ol m ol m ol p CO 26.206.2024.05.01.01.0)(2=⨯++=()kPa kPa molmol mol mol p kPa kPa molmol mol mol p O N 04.816.2024.05.01.04.03.1016.2024.05.01.05.022)(=⨯++==⨯++=,总=总总p i x p n i n i p =由道尔顿分压定律T 一定,速率和能量特别小和特别大的分子所占的比例都是很小的,温度升高时,速率的分布曲线变得较宽而平坦,高峰向右移,曲线下面所包围的面积表示的是分子的总数,对一定的体系它是常数. 氮的速率分布曲线麦克斯韦-玻尔兹曼分布定律:普通化学水有三种存在状态,即水蒸气(气态)、水(液态)、冰(固态)。
无机及分析化学第一章 气体、溶液和胶体
设有一混合气体,有 i个组分,pi和ni分别表示各组 分的分压力和物质的量,V为混合气体的总体积,则
pi=(ni/V) ·RT p=pi=(ni/V)·RT =(n/V)·RT pi/p=ni/n pi = ( ni/n )·p
第二节 溶 液
第一章第二节
广义地说,两种或两种以上的物质均匀混合而且彼 此呈现分子(或离子或原子)状态分布者均称为溶液, 溶液可以气、液、固三种聚集状态存在。
ppb(十亿分浓度):表示溶质的质量占溶液质量 的十亿分之几,即每kg溶液中所含溶质的g数。如:
1ppb:1g/1,000,000,000g溶液=1g溶质/1kg溶液。 8ppb:8g/1,000,000,000g溶液=8g溶质/1kg溶液。
例 题 1-1
第一章第二节
在100 mL水中,溶解17.1 g蔗糖(C12H22O11),溶液 的密度为1.0638 g ·mL1,求蔗糖的物质的量浓度、质 量摩尔浓度、摩尔分数各是多少?
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无机及分析化学第一章 气体、溶液和胶体
化学学科的分类
1. 无机化学 2. 分析化学 3. 有机化学 4. 物理化学 5. 高分子化学
化学学科的重要性
化学学科与其它学科的相互渗透,形成新 的学科,如生物化学、环境化学、环境分析化 学、食品化学、农药化学、土壤化学、植物化 学、配位化学、放射化学等。
第一章第二节
在100 mL水中,溶解17.1 g蔗糖(C12H22O11),溶液 的密度为1.0638 g ·mL1,求蔗糖的物质的量浓度、质 量摩尔浓度、摩尔分数各是多少?
解:
( 2 )b ( C 1 2 H 2 2 O 1 1 )= n ( C m 1 ( 2 H H 2 2 O 2 O ) 1 1 ) 1 0 0 0 .0 1 5 0 3 0 .5 m o lk g 1
胶体和溶液的区别1
胶体和溶液的区别1胶体和溶液是化学中两个非常重要的概念。
在日常生活和工业生产中,二者经常被用作分离和制备各种物质。
但是,虽然胶体和溶液都是混合物,它们之间存在着很大的区别。
本文将深入探讨胶体和溶液的区别,从而帮助读者更好地理解这两个概念。
一、定义溶液是指由两种或更多种物质在一起溶解而成的均匀混合物,其中溶质溶解在溶剂中。
溶液通常是透明的,无色或有色。
溶液可以是固液,液体和气体之间的混合物。
在溶液中,溶质的分子或离子分散在溶剂中,形成一个稳定的溶液体系。
胶体是指由两种或更多种物质组成的不稳定混合物,其中一种物质是固体,另一种物质是液体或气体。
胶体的特点是由两个或更多种物质组成,物质的分子或核心粒子分散在另一个物质中,形成一种非均匀的混合物。
胶体通常是半透明或乳白色的,可以出现明显的悬浮物质,如胶体银。
二、物理性质1.颗粒大小溶液中的溶质分子或离子的直径通常小于1纳米,因此不会在常温下形成悬浮液体。
胶体中的固体颗粒直径通常在1-1000纳米之间,大约是溶液中物质颗粒直径的100-1000倍。
这些固体颗粒会通过表面电荷,分散和静电斥力相互作用,形成胶体分散液。
2. 穿透性溶液是透明的,因为溶质分子或离子与溶剂分子的大小差不多,没有明显的悬浊固体颗粒。
在胶体中,由于固体颗粒的大小与光的波长相当,导致光的散射,使胶体呈现乳白色或半透明状态。
3. 能沉淀性溶液是一种无颜色无味的液体,其中的溶质已经完全溶解。
当溶液不再是饱和溶液时,其中的溶质会沉淀出来。
胶体则具有稳定的性质,并不会沉淀。
4.过滤性质溶液可以通过过滤器,并且通过过滤器的溶质数量可以准确地计算。
胶体则无法通过通常的过滤器,而需要使用更高级的技术,例如超滤或透析。
5. 电导率在电场中,溶液中的溶质会离子化并产生电荷,因此具有一定的电导率。
胶体的电导率较小,因为其中的固体颗粒没有完全离子化。
三、化学性质1. 化学反应溶液中的溶质可以通过化学反应与溶剂产生新的物质。
基础化学赵玉娥第1章
1.1 气体
1.1.1 理想气体状态方程式 1.1.2 理想气体分压定律
1.1.1 理想气体状态方程式
气体的基本特征是它的无限膨胀性和 无限渗混性。不管容器的大小以及气体量 的多少,气体都能充满整个容器,而且不 同气体能以任意的比例相互混合从而形成 均匀的气体混合物。此外,气体的体积随 体系的温度和压力的改变而改变,因此研 究温度和压力对气体影响是十分重要的。
基础化学
第1章 气体、 溶液和胶体
1.1 气体 1.3 溶液及其浓度表示方法 1.5 非电解质稀溶液的依数性
教学要求: 1.掌握理想气体状态方程和分压定律。 2.掌握溶液浓度的表示方法和有关计算。 3.理解溶液的蒸汽压下降和拉乌尔定律、溶 液的沸点升高、溶液的凝固点下降、溶液的渗透 压和反渗透。 重点: 理想气体状态方程和分压定律,溶液浓度的 表示方法和有关计算。 难点: 理想气体状态方程和分压定律,溶液浓度的 表示方法和有关计算;稀溶液的依数性。
Vi = V总
ni n总
=
V总 xi
对于混合气体来说:
各组分的分压之和等于总压力,即∑pi= p总
各组分的体积之和等于总体积,即∑vi= v总 各组分的摩尔分数之和等于1,即∑xi=1 各组分的体积分数之和等于1,即∑vi= 1
根据上面的讨论,我们可以得出下面的关系式:
pB p总
=
nB n总
=
VB V总
即:
xA xB 1
x 1
i i
(3) 质量摩尔浓度
一千克质量的溶剂中所含溶质的物质的量, 此种表示的浓度叫做质量摩尔浓度,用符号b表 示。 nB bB = m
bB——溶质B的质量摩尔浓度,单位为mol/kg; nB——溶质B的物质的量,单位为mol; m——溶剂的质量,单位为kg。
大一化学溶液与胶体知识点
大一化学溶液与胶体知识点在大一的化学学习中,溶液与胶体是两个重要的概念。
本文将详细介绍溶液和胶体的定义、特点、分类以及相关的知识点。
一、溶液的定义和特点溶液是由溶质和溶剂组成的一种均匀混合物。
其中,溶质是指能够被溶解的物质,溶剂是指能够溶解其他物质的介质。
溶液具有以下特点:1. 透明度:溶液通常呈透明状态,能够使光线通过。
2. 溶解度:溶液中溶质的溶解度是指单位溶剂中最多能溶解多少溶质。
不同的溶质在不同的溶剂中具有不同的溶解度。
3. 浓度:溶液的浓度是指单位溶液中溶质的量。
常用的浓度单位包括摩尔浓度和质量浓度等。
二、溶液的分类根据溶剂的性质,溶液可以分为以下几种类型:1. 水溶液:以水作为溶剂的溶液称为水溶液。
例如,盐水和糖水都属于水溶液。
2. 非水溶液:以非水溶剂作为介质的溶液称为非水溶液。
例如,乙醇溶液和二氧化碳溶液都属于非水溶液。
3. 气溶液:气体在液体中的溶液称为气溶液。
例如,碳酸氢钠溶液中的二氧化碳就是气体在水中的溶液。
三、胶体的定义和特点胶体是介于溶液与悬浊液之间的一种混合态物质。
在胶体中,溶质以极微小颗粒的形式分散在溶剂中,且能够长时间保持均匀分散状态。
胶体的特点包括:1. 稳定性:胶体具有较好的稳定性,即能够长时间保持分散状态,不易发生沉淀。
2. 散射性:胶体溶液能够散射光线,呈现浑浊的外观。
3. 过滤性:胶体溶液不能通过常规的过滤器进行过滤,只能通过特殊的方法进行分离。
四、胶体的分类根据溶剂与溶质的相态、形状和粒径大小等,胶体可以分为以下几种类型:1. 溶胶:溶剂为液体,溶质为固体的胶体称为溶胶。
例如,颜料溶液就是一种溶胶。
2. 凝胶:在溶胶基础上,加入适量的胶态剂后形成的胶体称为凝胶。
凝胶具有较高的黏稠度和凝固性质,可以保持形状。
3. 乳胶:溶剂为液体,溶质为固体或液体的胶体称为乳胶。
例如,牛奶是由水、脂肪、蛋白质等组成的乳胶。
4. 气溶胶:溶剂为气体,溶质为固体或液体的胶体称为气溶胶。
气体与溶液.
(1) (2) (3)
O2、N2的物质的量; O2、N2的分压力; 混合气体的总压力
(4) O2、N2的分体积
解:(1)混合前后气体物质的量没有发生变化:
(n O )= p1V1
0.3103kPa 1dm3
0.12mol
2 RT 8.314J/(mol K) (25+273)K
3dm3
0.1MPa 0.14MPa
2.14dm3
V (N 2
)=V总
( p N2 ) p总
=3dm3
0.04MPa 0.14MPa
0.86dm3
注意:单位的统一和换算!
(n N )= p2V2
0.06103kPa 2dm3
0.048mol
2 RT 8.314J/(mol K) (25+273)K
(2)O2、N2的分压是它们各自单独占有3 dm3时所产生的压 力。当O2由1 dm3增加到
(p O )= 2
p1V1 V
0.3MPa 1dm3 3dm3
0.1MPa
当N2由2 dm3增加3 dm3到时:
( p N )= p2V2 0.06MPa 2dm3 0.04MPa
2
V
3dm3
(3)混合气体总压力:
p总=(p O2)+p(N2) 0.1MPa+0.04MPa=0.14MPa
(4)O2、N2的分体积:
V (O2 )=V总
( p O2 ) p总Fra bibliotekn m M
pV= mRT/M
ρ=m/V
ρ= pM/RT
在标准状况下,1摩尔气体的体积Vm=22.414×10-3m3
第一章 气体 溶液 胶体
第一章气体、溶液和胶体一、气体:理想气体状态方程:PV=nRT=m/M·RT p=101.03kpa(高温低压)R=8.314J/mol·k摩尔气体常量Pa·m3/mol•k或kPa•L/mol•k 题目上有温度和压强,就常用此方程。
应用1.求容器中气体的质量。
2.求容器的体积。
理想气体分压定律:Pi=ni/v·RT=PXi求用排水法收集的气体,干燥后的体积?解:已知温度、总压强、水蒸气压强、收集到的气体体积。
由P总压=P气体+P水蒸气得P气体,在代入PV=nRT,n由题可以求出,最后得出v。
溶液:浓度的表示方法:①质量分数W B=m B/m总②质量浓度ρ=m/V 单位g/L③物质的量浓度C B=n B/v=ρw B/M B=1000ρw B/M B④质量摩尔浓度b B=n B/m A 单位mol/kg⑤物质的量分数x B=n B/n总溶液的依数性:①蒸气压下降:△P=K P·b B②凝固点下降(最适合摩尔质量测定):△T f=K f·b B 应用:测定除蛋白质等高分子物质外的溶质的摩尔质量。
③沸点升高:△T b=K b·b B④渗透压升高:π=c B RT≈b B RT(对于稀溶液)应用:测生物大分子的相对分子质量。
3%的Nacl溶液渗透压接近1.0mol/kg葡萄糖溶液。
求溶液蒸气压(下降)?解:△P=K P·b B=Kp·n B/m A,再加上原来蒸气压。
已知蒸气压、凝固点、沸点的变化值,求溶质的质量分数?解:由变化值就可求出b B,由b B=n B/m剂,得m B=n B·M B=b B·m剂·M B(m剂已知,或默认1kg),W=mB/(mB+m剂)·100%知凝固点求沸点?解:对于难挥发非电解质的水溶液,由于纯水溶液的凝固点是0度,又已知溶液的凝固点,故可得凝固点下降值△T f,由△T f=K f b B可求b B,再代入沸点升高△Tb=K b b B可求△T b,因为水的沸点为100度,加上△T b即为溶液的沸点。
无机及分析化学 第一章 气体、溶液和胶体
1.4.1 溶液蒸汽压的下降
液体的蒸发
一定温度下,敞口容 器中液体将不断蒸发 至没有液体留下。
一定温度下,密 闭容器中的液体 随着蒸发进行, 最终将达到液体 蒸发与气体凝结 的动态平衡状态, 蒸气压力不再变 化。
a 敞口容器
b 密闭容器中
液体的饱和蒸汽压 在一定温度下,液体与其蒸气平衡时 的蒸气压力为该温度下的液体的饱和蒸气压,简称蒸气压。
V/T=恒量 (n、P 恒定)
阿伏加德罗定律:在相同的温度与相同的压力下,相同体积的 气体所含气体的分子数相同或所含气体的物质的量相同,其数 学表达式为
na=nb (Ta=Tb,pa=pb,Va=Vb)
9
1.2.1 理想气体状态方程
以上三个定律的适用条件是压力要较低,温度不 能太低,即对稀薄气体适用(或理想气体)。
多相体系
均相体系
常见实例
泥浆
氢氧化铁溶胶 蛋白质水溶液 葡萄糖水溶液
8
1.2 气体
气体的基本特性是扩散性和可压缩性。
波义耳定律:一定量气体,在温度恒定时,它的压力和体积的 乘积为恒量,其数学表达式为
pV=恒量 (n、 T恒定)
查理-盖吕萨克定律:他的现代表述是,一定量的气体当压力 恒定时,它的体积与热力学温度成正比,其数学表达式为
35
溶液的沸点升高现象
难挥发非电解质稀溶液的蒸气压比纯溶剂要低,所以在 达到溶剂沸点时,溶液不能沸腾。为了使溶液沸腾,就必须 使溶液的温度升高,加剧溶剂分子的热运动,以增加溶液的 蒸气压。当溶液的蒸气压与外压相等时,溶液开始沸腾。显 然此时溶液的温度应高于纯溶剂的沸点。
拉乌尔定律的适用范围:
非电解质 稀 溶液
33
溶质的独立质点数:
气体、溶液和胶体-答案
第一章气体、溶液和胶体一、选择题1.实际气体与理想气体更接近的条件是()A. 高温高压B. 低温高压C. 高温低压D. 低温低压2.22℃和100.0 kPa下,在水面上收集H2O.100g,在此温度下水的蒸气压为2.7 kPa,则H2的体积应为()A. 1.26 mLB. 2.45 mLC. 12.6 mLD. 24.5 mL3.下列溶液中凝固点最低的是()A. 0.01mol kg-1 K2SO4B. 0.02mol kg-1 NaClC. 0.03mol kg-1 蔗糖D. 0.01mol kg-1 HAc4.常温下,下列物质中蒸气压最大的是()A. 液氨B. 水C. 四氯化碳D. 碘5.在工业上常用减压蒸馏,以增大蒸馏速度并避免物质分解。
减压蒸馏所依据的原理是()A. 液相的沸点降低B. 液相的蒸气压增大C. 液相的温度升高D. 气相的温度降低6.将5.6 g非挥发性溶质溶解于100 g水中(K b=0.51℃∙kg∙mol-1),该溶液在100 kPa下沸点为100.5℃,则此溶液中溶质的摩尔质量为()A. 14 g mol-1B. 28 g mol-1C. 57.12 g mol-1D. 112 g mol-17.欲使溶胶的稳定性提高,可采用的方法是()A. 通电B. 加明胶溶液C. 加热D. 加Na2SO4溶液8.土壤中养分的保持和释放是属于( )。
A. 分子吸附B. 离子选择吸附C. 离子交换吸附D. 无法判断二、填空题1.某蛋白质的饱和水溶液5.18g·L-1,在293K时的渗透压为0.413kPa,此蛋白质的摩尔质量为30553g/mol。
2.在下列溶液中:①0.1mol·L-1 NaCl;②0.1mol·L-1 C6H12O6;③0.1mol·L-1 HAc;④0.1mol·L-1 CaCl2;凝固点最低的是⑴,凝固点最高的是⑹,沸点最高的是⑴,沸点最低的是⑹。
溶液与胶体知识点总结
溶液与胶体知识点总结一、溶液的概念及特点1. 溶液是两种或两种以上的物质均匀地混合在一起所形成的一种新物质。
其中,溶解于溶剂中的物质称为溶质,用来溶解其他物质的溶液称为溶剂。
溶质和溶剂共同组成的溶液称为多组分溶液。
2. 溶液的特点(1)均匀性:溶质在溶剂中均匀分布,形成均匀的溶液。
(2)透明性:溶液是透明的,因为溶质和溶剂的颗粒大小相仿,不能散射可见光。
(3)不能析出:溶液在一定条件下是稳定的,不会因物理条件的改变而析出溶质。
(4)不可过滤:溶质颗粒尺寸小,不能通过常规的过滤器进行分离。
3. 溶解度溶解度是指单位质量的溶剂在一定温度下能溶解最大量溶质,通常用溶质在100g溶剂中的溶解质量来表示。
溶解度随温度的变化而变化,温度升高,通常溶解度增大;温度降低,溶解度减小。
溶解度常常用曲线表示。
二、溶液的分类1. 按溶质的溶解度分为饱和溶液、过饱和溶液和不饱和溶液。
(1)饱和溶液:在一定温度下,加入的溶质全部溶解在溶剂中所得到的溶液。
(2)过饱和溶液:在一定温度下,加入的溶质全部溶解,待溶液冷却后,溶液中不能溶解的溶质再原料形成颗粒,导致溶液过饱和。
(3)不饱和溶液:在一定温度下,加入的溶质不能全部溶解在溶剂中所得到的溶液。
2. 按溶剂的性质分为气体溶液和固体溶液。
气体溶液:溶质与溶剂之间的相互作用力弱,不稳定,易溢出和失去溶质。
如二氧化碳溶于水;固体溶液:溶质与溶剂之间有较强的相互作用力,如常见的金银二十合金等。
三、溶液的制备方法1. 固体溶解于液体中:将固体溶质加入至液体溶剂中,搅拌并加热或者冷却,待溶质溶解于液体中形成溶液。
2. 液体溶解于液体中:两种液体混合后形成的一种新的液体。
3. 气体溶解于液体中:气体呈溶解状态,如二氧化碳溶解于水。
4. 溶液的浓度和稀释:溶液的浓度常用质量分数、摩尔浓度、体积分数等表示,可以通过加入溶剂或溶质来改变溶液的浓度。
四、胶体的概念及特点1. 胶体是介于溶液和悬浮液之间的一种新形态的分散系统,是由微粒或宏观大分子均匀地分散在另一种物质中所得到的一种新物质。
无机化学各章节第3章 气体、溶液和胶体知识点
第3章 气体、溶液和胶体知识点:一 理想气体状态方程与道尔顿气体分压定律1、 pV= nRTR =8.314 kPa∙L∙mol -1∙K -1=8.314 Pa∙m 3∙mol -1∙K -1=8.314 J·mol -1·K -1 2、∑i 321p p p p p =+++= 二 溶液的浓度的表示方法1、物质的量浓度 V n c B B =单位mol·L -1 2、质量摩尔浓度 A B B m n b =单位mol·kg -1 3、摩尔分数 B B n x n =4、质量分数 B B m w m =5、质量浓度 B B m Vρ= 单位g·mL -1 三 稀溶液的依数性1、溶液的蒸气压下降 Δp =K •b B2、溶液的沸点升高 ΔT b =K b •b B3、溶液的疑固点下降 ΔT f =K f •b B4、溶液具有一定的渗透压 依数性适用条件:难挥发、非电解质、稀溶液四 胶团结构:AgNO 3与KI 反应形成AgI 溶胶:1、KI 过量:2、AgNO 3过量: 五 溶胶的稳定性和聚沉1、稳定性因素:布朗运动、胶粒带电、溶剂化作用2、聚沉方法:加热、电性相反溶胶的相互混合、加入强电解质3、电解质的聚沉能力: 电解质的聚沉值越小,其聚沉能力越大若胶粒带正电,聚沉能力的次序为:阴离子-3>-2>-1 ; F -> Cl ->Br -> I -若胶粒带负电,聚沉能力的次序为:阳离子+3>+2>+1 ; Cs +>Rb +>K +>Na +>Li + BV n RT ∏=+x-+m {(AgI)nI (n-x)K }xK -⋅⋅⋅ 胶粒带负电x+m 33{(AgI)nAg (n-x)NO }xNO +--⋅⋅⋅ 胶粒带正电。
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。
精选chap1气体、溶液资料
同种液体蒸气压
不同液体蒸气压
随温度如何变化? 与什么有关?
影响饱和蒸气压的因素 A 温度:
同一液体,温度越高,蒸气压越大。
B 物质本性: 同一温度下,难挥发物质的液体蒸气压比 纯溶 剂的蒸气压低
△p=p纯-p液 蒸汽压下降的原因:正常源自少纯溶剂溶液
∴p液<p纯剂 ,c液越大,p液越小。 p纯-p液的差值也越大。
本节讨论的主要内容是 以水为溶剂的水溶液
二溶液浓度的几种表示方法
物质的 量浓度
质量摩 尔浓度
摩尔 分数
质量 分数
溶液组成标度之间的关系
1 物质B的质量分数(mass fraction of B )
m
w B
B
m溶 液
wB为B的质量分数,SI单位为1 mB为B的质量, Sl单位为kg m 为溶液的质量, Sl单位为kg
4 溶液的渗透压
液面下降
液面上升
纯水 半透膜
蔗糖 溶液
扩散方向:纯水
蔗糖
半透膜的作用:指一类可以让小分子物质透过而
大分子物质不能通过的薄膜的总称 。
初始:溶剂分子扩散速度
V纯水 > V蔗糖
半透膜:指一类可以让小分子物质透过而大分子物质 不能通过的薄膜的总称。小分子和大分子的界定依据 膜种类的不同而划分范围不同。例如,对于鸡蛋的膜 来说,葡萄糖分子就是大分子物质;而对于透析管来 说,葡萄糖是小分子物质;对于肠衣来说,碘以及葡 萄糖是小分子物质,而淀粉是大分子物质。在日常生 活中,常见的半透膜有鸡蛋膜、鸡的嗉囊、鱼鳔、蚕 豆种皮、玻璃纸、青蛙皮、动物膀胱、肠衣、蛋白质 胶膜,火棉胶膜以及其他一些可从生物体上剥离的薄 膜类物质。
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N2 12dm3 3MPa
P(O2) =3MPa,P(N2) =2MPa; V(O2) =10.8dm3,V(N2) =7.2dm3
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练习
1.在298K 10.0L的容器中含有1.00mol N2和3.00mol H2,设气体为理想气体, 试求容器中的总压和两气体的分压。
解:(1)设血红素的摩尔质量为M。
mRT mRT π= ,M = MV πV 1.00g × 8.314kPa ⋅ L ⋅ K −1 ⋅ mol −1 × 293K M= −3 0.366KPa ×100 ×10 K 4 −1 = 6.66 × 10 g ⋅ mol
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胶粒运动时的滑动面 B
- - - - - -
电 势
φ
ξ
M A 扩散层C 吸附层 距离 胶粒与介质之间的双电层及电势差
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(2)溶胶的聚沉 ①电解质对溶胶的聚沉作用 ②溶胶的相互聚沉 ③温度对溶胶稳定性的影响 ④溶胶浓度的影响
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三、稀溶液的依数性
1.溶液的蒸气压下降 △P=P* -P , P=P*·xA △P=P= K·b(B) 2.溶液的沸点升高 △Tb=Tb-Tb* , △Tb=Kb·b(B) 3.溶液的凝固点下降 △Tf=Tf* -Tf, △Tf=Kf·b(B) 4.溶液的渗透压 πV=nRT,π=cRT, π=b(B)RT
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拉 乌 尔 定 律
例:20℃时,将1.00g血红素溶于水中,配制 成100mL溶液,测得其渗透压为0.366kPa。 (1)求血红素的摩尔质量;(2)计算说明 能否用其它依数性测定血红素的摩尔质量。
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一、气体
1.克拉—伯珑方程(Clapeyron)
PV = nRT
m PV = RT 或 P M = ρRT M
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2.不同状态下气体导出公式
R = 8.314Pa ⋅ m ⋅ mol
3
−1 −1
⋅K ⋅K
−1 −1
= 8.314kPa ⋅ L ⋅ mol = 8.314J ⋅ mol
−1
⋅K
−1
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3.道尔顿(Dalton)分压定律
P = P1 + P2 + L即 P = ∑ Pi
Pi = x i P
分压力:指该组分在同一温度下单独占 有混合气体的容积时所产生的压力。
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3.凝固点下降公式适用于:( D ) A.一切溶液 B.稀溶液 C.非电解质的稀溶液 D.难挥发、非电解质的稀溶液 4.处于室温一密闭容器内有水及与水相平衡 的水蒸气。现充入不溶于水也不与水反应的 气体,则水蒸气的压力( C ) A.增加 B.减少 C.不变 D.不能确定
6.电解质稀溶液
(1)电解质稀溶液的依数性
ΔP / ΔP=
*
* Δ Tb /
Δ Tb
= ΔTf*/ Δtf=π*/ π=i i:范特霍夫校正系数,
i −1 α= n −1
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几种无机盐水溶液凝固点下降值
盐类 KCl KNO3 NaCl MgCl2 Ca(NO3)2 i 浓度 按稀溶液定律 实验值 mol·l-1 计算值(ΔTf) (ΔTf*) = ΔTf*/ ΔTf 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 0.372 0.372 0.186 0.186 0.186 0.673 0.664 0.347 0.519 0.461 1.81 1.79 1.86 2.79 2.48
1. 溶液甲的凝固点比溶液乙高,则两溶液的沸 点相比为( B ); A.甲的沸点较高 B.甲的沸点较低 C.两者的沸点相等 D.无法确定 2. 混 合 等 体 积 0.004 mol·L-1 AgNO3 和 0.003 mol·L-1 K2CrO4溶液制备溶胶,然后分别加Na2SO4 、 MgCl2使其凝结,凝结值小的为( B ); A. Na2SO4 B. MgCl2 C.两者相等 D.无法确定
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9.要使溶液的凝固点降低1℃,需向100g水中加 入难挥发非电解质的物质的量是( ) A.0.027 B.0.054 C.0.27 D.0.54 √ 10.尿素水溶液的凝固点是-0.372℃,则此溶 液的沸点是 101.024 ℃ 。
π
ΔTb=Kb·b =0.512℃·Kg ·mol ×1.50 ×10 mol · kg =7.68 ×10-5 ℃ Tf=Kf·b= 2.79×10-4 ℃ 同理: Δ 稀溶液不断加热蒸发过程中 沸点的变化?
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稳定剂是
K2CrO4 。
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7. 1mol物质溶于1L水中形成溶液,其浓度 c(B)为( ) A.1mol·L-1 B. 2mol·L-1 C. 3mol·L-1 D .不能确定 √ 8. 1mol难挥发非电解质溶于4mol溶剂中, 溶液的蒸气压与纯溶剂的蒸气压之比为( ) A.1∶5 B. 1∶4 C. 4∶5 √ D. 5∶4
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6. 等 体 积 混 合 0.008 mol·L-1AgNO3 溶 液 和 0.006 mol·L-1 K2CrO4溶液制得Ag2CrO4溶胶,其胶团结构
+ {(Ag2CrO4)m·nCrO42-·2(n-x)K+ }2x-·2xK、 表示式为
(2)利用沸点升高和凝固点下降也可以 测定血红素的摩尔质量
0.366kPa b(B) = = −1 −1 RT 8.314kPa⋅ L ⋅ K ⋅ mol × 293K −4 −1 = 1.50×10 mol⋅ kg
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二 、溶液
1.物质的量浓度 2.质量摩尔浓度 3.物质的量分数 4.质量分数 c(B)=nB/V (mol·L-1) b(B)=nB/mA(mol·kg-1) x(B)=nB/n
ω(B)=mB/m
注:物质的量与基本单元
例:现有一个6dm3、9MPa的氧气贮罐
12dm3、3MPa的氮气贮罐, 和另一个 两个容器由活塞连接,打开活塞待两 种气体混合均匀后(设混合前后温度 不变),求此时氧气、氮气的分压力 与分体积。
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O2 6dm3 9MPa
第一讲
气体、溶液和胶体
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本讲要点
气体 定律 方程 电解质 非电解质 性质 结构 表示方法 溶液 胶体
基本计算
依数性 基本计算
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2.胶团结构
{[Fe (OH ) ]
3 m
⋅ nFeO ⋅ (n − x )Cl
+
− x+
}
⋅ xCl
−
写出下列胶团结构 AgNO3+KI
① AgNO3过量 ②KI过量
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5. 下 面 几 种 溶 液 , ① 0.1mol·L-1Al2 ( SO4 ) 3 , ② 0.2mol·L-1 CuSO4 ,③0.3mol·L-1NaCl,④0.3mol·L-1 尿素。按溶液的凝固点由高到低排列,顺序正确的 是( C) A.①②③④ B.①③②④ C.④②①③ D.④②③①
Department of Chemistry, College of Science间内完全聚沉所需的电解质的最低浓度。 (感胶离子序) a.离子电荷越高,聚沉能力越强。 b.同价离子聚沉能力相近,但随水化 离子半径增大而略有减小。
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-1
-4
-1
5.稀溶液依数性的联系
(1) π/RT=ΔTf/Kf= ΔTb/Kb= ΔP/K=b(B) (2) 依数性及其本质是什么? (3)公式的应用:沸点升高和凝固点下降适 合测定小分子的摩尔质量,渗透压适合测 定大分子的摩尔质量。