宋天佑《无机化学》(课堂PPT)
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无机化学PPT 第十五章 武汉大学等高校 宋天佑
影响 HNO3 还原产物因素
a.浓 HNO3 → NO2 为主;稀 HNO3 → NO 为主
b.活泼金属(Mg, Al, Zn, Fe…) c.非金属(C、S、P、I2…) d.冷、浓 HNO3 使下列金属“钝化”: Al, Cr, Fe, Co, Ni, Ti, V
2 HNO2 + 2I- + 2 H+ = 2 NO + I2 + 2 H2O
配位性
能与许多过渡金属离子生成配离子
15 - 4 - 3
1
硝酸及其盐
硝酸的结构 平面结构 ,一个 Π34 键 键角 HON 为 102°, 由两个端氧形成的键角 ONO = 130°, 硝酸中 H-O 键长为 96pm,N-O (端)键长为 121 pm,N-O (羟基)键长为 140 pm ,有分子内氢键。
分子轨道式为 [KK(σ2s)2(σ*2s)2 (π)2(π)2(σ)2] 键级为 3,分解 N2 能量 941.69 kJ· -1 mol
对比氧分子的分子轨道: [KK(σ2s)2(σ*2s)2 (π)2(π)2(π*2Py )1 (π*2Pz )1]
氮原子的 2s 和 2p 轨道能量比较接近,形成分子时,
2s 和 2p 轨道相互作用使σ 轨道能量比π y 和π z 高 。 2p 2p
15 - 1 - 2
与氢气反应: 与氧气反应: 与金属反应:
N2 的化学性质
高温高压
N2 + 3 H2 N2 + O2
催化剂
2 NO
2 NH3
放 电
6 Li + N2
250℃ △
2 Li3N
(IA 族)
3 Ca + N2 = Ca3N2 与非金属反应: B、Si
宋天佑无机化学01
mol rm= -726.6-(-563.6)=-163.0 kJ· -1
2.从键能估算反应热
Ec=c=602 ,EO-H=458.8,EC-H=411 Ec-c=345.6,Ec-o=357.7 kJ· -1 mol rm=4 EC-H +1× Ec=c +2× EO-H -[5 EC-H + 1× Ec-c + 1× Ec-o + 1× EO-H] = Ec=c+ EO-H - EC-H - Ec-c- Ec-o =602+459-411-346-358 mol =-54 kJ· -1
• 有了标准生成焓数据,任意反应即可查表计算反 应热。 如 : 4NH3(g) +5 O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) • 查表:fHm(NH3,g)=-46.11 kJ.mol-1 fHm(NO,g)=90.25kJ.mol-1 fHm(H2O,g)=-241.82 kJ.mol-1
• 注:稳定单质?对于存在多种单质形式的有特 指,如磷指白磷,碳指石墨等。 该温度、压力下的稳定状态:如书中数据常是 标准压力、298K的数据。该条件下氯的稳定状 态是Cl2(g),而不是Cl2(l);溴是Br2( l ), 而不是Br2( g );碘是I2(s),而不是I2(l);
H2 (g)+1/2 O2(g) H2O (g) Hm (298.15)=-241.82 KJ.mol-1 fHm
第1章 热化学与能源
• §1.1 反应热 一、热力学中几个基本概念 1. 体系和环境 :热力学中研究的对象为体系, 称体系以外的其他部分为环境. 2. 状态和状态函数 3. 过程和途径 可逆过程 4. 化学计量数和反应进度
无机化学PPT 第十一章 武汉大学等高校 宋天佑
配体前面用 二、三、四 … … 表示该配体的个数;
几种不同的配体之间加“· ”号隔开;配体与中心之间加
“合”字;中心后面加 ( ),内用罗马数字表示中心的价
态。
10
3 . 配体的先后顺序
(1)先无机后有机
(2)先阴离子后分子 (3)同类配体中,按配位原子在英文字母表中的次序。 (4)配位原子相同,配体中原子个数少的在前 (5)配体中原子个数相同,则按和配位原子直接相连的
三角双锥
三角双锥 正八面体 正八面体
Fe(SCN)52-
Fe(CO)5 Co(NH3)62+ Co(NH3)63+ 16
11-2-2
中心价层轨道的杂化
若中心参与杂化的的价层轨道属同一主层,即中心采取
ns np nd杂化,形成的配合物被称为外轨型配合物;若中
心参与杂化的的价层轨道不属同一主层,即中心采取(n- 1)d ns np杂化,形成的配合物被称为内轨型配合物。
CoCl3∙5NH3、CoCl3∙5NH3∙H2O、CoCl3∙4NH3。同是氯化
化学家曾提出各种假说,但都未能成功。直到1893年,瑞 士化学家维尔纳(A.Werner)发表的一篇研究分子加合 物的论文,提出配位理论和内界、外界的概念,标志着配
钴,但它的性质不同,颜色也不一样。为了解释上述情况,
位化学的建立,并因此获得诺贝尔化学奖。
解: E晶 = ( - 4 Dq )×5 + 2p = - 20 Dq + 2P
CFSE = E球 - E晶 = 0- (-20 Dq + 2P) = 20 Dq – 2P = 2△– 2P
(1)晶体场的对称性:△p > △o > △t
(2)中心离子电荷数:电荷高,与配体作用强,△ 大。 △ [ Fe(CN)63- ] > △ [ Fe(CN)64- ] (3)中心原子所在周期数:周期数大,△ 相对大些。 △ [ Hg(CN)42- ] > △ [ Zn(CN)42- ]
几种不同的配体之间加“· ”号隔开;配体与中心之间加
“合”字;中心后面加 ( ),内用罗马数字表示中心的价
态。
10
3 . 配体的先后顺序
(1)先无机后有机
(2)先阴离子后分子 (3)同类配体中,按配位原子在英文字母表中的次序。 (4)配位原子相同,配体中原子个数少的在前 (5)配体中原子个数相同,则按和配位原子直接相连的
三角双锥
三角双锥 正八面体 正八面体
Fe(SCN)52-
Fe(CO)5 Co(NH3)62+ Co(NH3)63+ 16
11-2-2
中心价层轨道的杂化
若中心参与杂化的的价层轨道属同一主层,即中心采取
ns np nd杂化,形成的配合物被称为外轨型配合物;若中
心参与杂化的的价层轨道不属同一主层,即中心采取(n- 1)d ns np杂化,形成的配合物被称为内轨型配合物。
CoCl3∙5NH3、CoCl3∙5NH3∙H2O、CoCl3∙4NH3。同是氯化
化学家曾提出各种假说,但都未能成功。直到1893年,瑞 士化学家维尔纳(A.Werner)发表的一篇研究分子加合 物的论文,提出配位理论和内界、外界的概念,标志着配
钴,但它的性质不同,颜色也不一样。为了解释上述情况,
位化学的建立,并因此获得诺贝尔化学奖。
解: E晶 = ( - 4 Dq )×5 + 2p = - 20 Dq + 2P
CFSE = E球 - E晶 = 0- (-20 Dq + 2P) = 20 Dq – 2P = 2△– 2P
(1)晶体场的对称性:△p > △o > △t
(2)中心离子电荷数:电荷高,与配体作用强,△ 大。 △ [ Fe(CN)63- ] > △ [ Fe(CN)64- ] (3)中心原子所在周期数:周期数大,△ 相对大些。 △ [ Hg(CN)42- ] > △ [ Zn(CN)42- ]
宋天佑无机化学第17章卤族元素PPT课件
卤素单质的溶解性
9
2020/11/11
F2:分解水 2F2 + 2H2O = 4H+ + 4F- + O2↑
Cl2:水中溶解度较小,其水溶液为氯水,显黄绿色, 主要成分Cl2。
* Br2:水中溶解度稍大,其水溶液为溴水。且易溶于 有机溶剂乙醇、乙醚、 氯仿、四氯化碳、二硫化碳 等中。溶液的颜色随溴浓度的增加而加深,由黄色 →橙色→棕色。
第十七章 卤素
1
2020/11/11
§17-1 卤素的单质 §17-2 卤化氢 §17-3 卤化物和拟卤素 §17-3 卤素的含氧化合物
自然界的分布
2
X2活泼,自然界无游离单质,主要是稳定的卤化物。 F:多以难溶物存在.CaF2,Na3AlF6,Ca5F(PO4)3, 另外骨骼、牙齿、毛发、鳞、羽毛等中均有F。
2020/11/11
Cl: Br:
主以溶解状态存在于海水中,多为Li、Na、Mg盐,另也存于一些 盐湖、盐井中。
I:海水中含量少,海带、海藻等水藻类能选择性吸收和聚集碘。含碘 盐:KIO
3
§17-1 卤素单质
3
卤素(X)
F
Cl
Br
I
2020/11/11
原子序数
9
17
35
53
价电子层结构
2s22p5 3s23p5
E°(X /X-1)(v) 2
X 的氧化性 2
X-1的还原性 气味、毒性
卤素单质的通性
F 2
浅黄气体
分解水
Cl 2
黄绿气体
Br 2
棕红液体
逐渐升高
微溶于水
2020/11/11
4 I 2
宋天佑《无机化学》第5章.ppt
4 对电子 正四面体 一种角度,109°28′
5 对电子 6 对电子
三角双锥 三种角度, 90°,120°,180°
正八面体 两种角度, 90°,180°
在常见的夹角中 90°是最小的。
5. 2. 3 分子构型与电子对空间构型的关系
在 ABn 型分子中,若配体的个 数 n 和价层电子对数 m 相一致,则 分子构型和电子对空间构型一致。
破坏 H2 的化学键,使之成两 个 H 原子要吸收能量,这个能量 与 H2 分子中化学键的键能有关。
H2 中两个 H 原子之间的特定 距离与 H2 中化学键的键长有关。
从电子云的观点考虑,可认为 H 的 1s 电子云在两核间重叠。
电子在两核间出现的概率大, 形成负电区。
两核吸引核间负电区,使 两个 H 原子结合在一起。
将对 H2 的处理结果推广到 其他分子中,形成了以量子力学 为基础的价键理论。
valence bond theory 简称 VB 法
5. 1. 1 共价键的形成
A,B 两原子各有一个成单电 子,若两个电子所在的原子轨道能 量相近且对称性相同,
当 A,B 相互接近时,两电子 能以自旋相反的方式结成电子对。
不考虑电子、电子对等。
电子 配体数 孤电子 电子对
对数
对数
构型
(m) (n) (m - n)
分子 构型
3
2
BB
1
A
三角形 V字形
电子 配体数 孤电子 电子对
对数Βιβλιοθήκη 对数构型(m) (n) (m - n)
分子 构型
4
3
1
正四面体 三角锥
电子 配体数 孤电子 电子对
对数
对数
宋天佑无机化学第14章碳族元素.ppt
2021/1/2
3
18
2.SiO2(俗名:石英、海砂、水晶、碧玉、玛瑙等)
2021/1/2
3
19
SiO2的化学性质 ⑴高温下被Mg、Al、B还原
SiO2+2Mg(AL、B)→Si+MgO(B2O3、Al2O3) ⑵除F2、HF外不与其它X2和酸作用 SiO2+4HF=SiF4+2H2O→H2SiF6 (腐蚀玻璃) ⑶溶于热强碱液或熔融Na2CO3 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑ 光缆:高纯SiO2熔融体中拉出的直径约100μm的细丝(光 导纤维)→光缆
2021/1/2
3
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3.Sn、Pb的氧化物
SnO:难溶于水的黑色固体,两性。
Sn的 氧化物
SnO+2HCl=SnCl2+H2O SnO+2NaOH=Na2SnO2+H2O SnO2:难溶水的白色固体,两性偏酸. SnO2+2NaOH(熔融)=Na2SnO3+H2O
Pb的 氧化物
PbO(密陀僧):黄色、难溶于水,两性偏碱。溶 HAc和HNO3→Pb2+
PbO2:暗棕色,难溶于水,两性偏酸.强氧化性。
* PbO2+4HCl(浓)=PbCl2↓+Cl2↑+2H2O
* 2PbO2+2H2SO4(浓) =2PbSO4↓+O2↑+2H2O
* 5PbO2+2Mn2++4H+=2MnO4- 2021/1/2
+5Pb2++2H2O
3
21
宋天佑《无机化学》337页PPT
39、没有不老的誓言,没有不变的承 诺,踏 上旅途 ,义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事,无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。——培根
宋天佑《无机化学》
36、“不可能”这个字(法语是一个字 ),只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气,不要看破要突 破,不 要嫉妒 要欣赏 ,不要 托延要 积极, 不要心 动要行 动。 38、勤奋,机会,乐观是成功的三要 素。(注 意:传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素,但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出,乐 观是成 功的第 三要素 。
宋天佑《无机化学》
36、“不可能”这个字(法语是一个字 ),只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气,不要看破要突 破,不 要嫉妒 要欣赏 ,不要 托延要 积极, 不要心 动要行 动。 38、勤奋,机会,乐观是成功的三要 素。(注 意:传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素,但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出,乐 观是成 功的第 三要素 。
无机化学吉林大学宋天佑ppt课件下载
wB = mB/m液 (无单位)
(4) 质 ( 重 ) 量 百 分 浓 度 (weight percent): 每100份重的溶液中所 含溶质的质量份数.
wt% = mB/m液 100% (无单位)
32
(5) 摩尔分数(mole fraction): 溶 质的物质的量与溶液的总物质的 量之比(用符号xB表示)。
去,这一过程为凝聚。当蒸发速度与凝聚
速度达到相等时,即达到了动态平衡,此 时蒸气所具有的压强就是饱和蒸气压 (vapour pressure)。
36
哪一个是平衡状态? 哪一个不是,将往哪个方向移动?
蒸发
溶剂(l)
蒸气(g)
凝聚
37
饱和蒸气压:一定温度下,一纯 溶剂置于密闭容器中,当蒸发与 凝聚达到动态平衡时,蒸气所具 有的压强(p*)。
蒸发
溶剂(l)
蒸气(g)
凝聚
蒸气压 < p*, 平衡,液体汽化;
蒸气压 > p*, 平衡,气体液化。
38
• 饱和蒸气压与溶剂的本性有关。同一溶 剂的蒸气压又随温度的升高而增大。 表1 水的蒸气压
t/℃ p*/kPa t/℃ p*/kPa t/℃ P*/kPa
10.0 1.228 60.0 19.92 110.0 143.3 20.0 2.338 70.0 31.16 120.0 198.6 30.0 4.243 80.0 47.34 130.0 270.2 40.0 7.376 90.0 70.10 140.0 361.5 50.0 12.33 100.0 101.325 150.0 476.2
Note: Because volume is temperature dependent, molarity can change with temperature.
(4) 质 ( 重 ) 量 百 分 浓 度 (weight percent): 每100份重的溶液中所 含溶质的质量份数.
wt% = mB/m液 100% (无单位)
32
(5) 摩尔分数(mole fraction): 溶 质的物质的量与溶液的总物质的 量之比(用符号xB表示)。
去,这一过程为凝聚。当蒸发速度与凝聚
速度达到相等时,即达到了动态平衡,此 时蒸气所具有的压强就是饱和蒸气压 (vapour pressure)。
36
哪一个是平衡状态? 哪一个不是,将往哪个方向移动?
蒸发
溶剂(l)
蒸气(g)
凝聚
37
饱和蒸气压:一定温度下,一纯 溶剂置于密闭容器中,当蒸发与 凝聚达到动态平衡时,蒸气所具 有的压强(p*)。
蒸发
溶剂(l)
蒸气(g)
凝聚
蒸气压 < p*, 平衡,液体汽化;
蒸气压 > p*, 平衡,气体液化。
38
• 饱和蒸气压与溶剂的本性有关。同一溶 剂的蒸气压又随温度的升高而增大。 表1 水的蒸气压
t/℃ p*/kPa t/℃ p*/kPa t/℃ P*/kPa
10.0 1.228 60.0 19.92 110.0 143.3 20.0 2.338 70.0 31.16 120.0 198.6 30.0 4.243 80.0 47.34 130.0 270.2 40.0 7.376 90.0 70.10 140.0 361.5 50.0 12.33 100.0 101.325 150.0 476.2
Note: Because volume is temperature dependent, molarity can change with temperature.
宋天佑版无机化学 第19章 铜锌副族PPT课件
2020/11/27 8
三、铜的重要化合物
一、一价化合物-氧化物和氢氧化物
Cu2O:暗红(黄),弱碱性共价化合物,溶于稀酸、氨水,热稳 定性高。CuO分解得到。 Cu2O+2HCl(稀)→ 2CuCl↓(白)+H2O Cu2O+4HCl(浓)→2H[CuCl2]+H2O Cu2O+H2SO4→(Cu2SO4)→CuSO4+Cu+H2O Cu2O+4NH3+H2O→2[Cu(NH3)2]++2OH- (无色,不稳定) 4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3+2H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH(深兰色)
2020/11/27 6
⑴ 2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS(焙砂) +SO2↑ ⑵ mCu2S+nFe2S=冰铜
FeO+SiO2=FeSiO3(渣浮上) ⑶ 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 32.ACgu的2O冶+பைடு நூலகம்炼u2S=6Cu+SO2
问题:电解铜时, 为何Ni、Fe、 Zn、Ag、Au、 Pt等不在纯铜板 上沉积?
Cu4HN3(O 浓) Cu(N3)O 2 2NO 2 2H2O Ag2HN3(O 浓) AgN3O NO 2 H2O Cu2H2SO4(浓) CuS4O SO2 2H2O 2Ag2H2SO4(浓) Ag2SO4 SO2 2H2O Au4HC浓 l)(HN3O (浓) H[Au4]CN l O2H2O
Eθ(M+/M) 0.521 0.799 1.68 -2.7~-2.9
电负性
宋天佑无机化学PPT课件
(1) 气体 (2) 稀溶液的性质 (3) 晶体结构基本概念 (4) 酸碱理论 (5) 化学反应速率
第1页/共335页
1. 1 理想气体
1. 1. 1 理想气体的状态方程 符合下面两条假定的气体,叫做 理想气体: (1) 气体分子的自身体积可以 忽略,分子可看成有质量的几何点。
第2页/共335页
(2) 分子间的作用力可以 忽略, 分子与分子之间、分子与 器壁之间的碰撞,可认为是完全 弹性碰撞 —— 无动能损失。
1
n(质) 1 kg 1 0.018 kg•mol-
1
第55页/共335页
n(质)
x(质)
1 kg 1 0.018 kg•mol-
1
分子是 1 kg 溶剂水所对应的溶质
的物质的量,即质量摩尔浓度 m。
第56页/共335页
x(质) 故 x(质)
n(质) 1 kg
1 0.018 kg•mol-
一般性的结论是,在相同的 温度下,溶液的饱和蒸气压低于 纯溶剂的饱和蒸气压。
第69页/共335页
蒸发
液体
凝聚
气体
当溶剂或溶液与气态实现平 衡时,若使蒸气压小于其饱和蒸 气压,则平衡右移,液体气化。
1
m(质)
55.5 mol•kg-1
这是稀的水溶液中,x(质)与质 量摩尔浓度 m(质)之间的关系。
第57页/共335页
x(质)
m(质) 55.5 mol•kg-1
对于其他溶剂,分母不是 55.5, 但仍是一个特定的数值。
第58页/共335页
1. 2. 2 饱和蒸气压 1. 溶剂的饱和蒸气压 在密闭容器中,在纯溶剂的单 位表面上,单位时间里,有 N0 个 溶剂分子蒸发到上方空间中。
第1页/共335页
1. 1 理想气体
1. 1. 1 理想气体的状态方程 符合下面两条假定的气体,叫做 理想气体: (1) 气体分子的自身体积可以 忽略,分子可看成有质量的几何点。
第2页/共335页
(2) 分子间的作用力可以 忽略, 分子与分子之间、分子与 器壁之间的碰撞,可认为是完全 弹性碰撞 —— 无动能损失。
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n(质) 1 kg 1 0.018 kg•mol-
1
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n(质)
x(质)
1 kg 1 0.018 kg•mol-
1
分子是 1 kg 溶剂水所对应的溶质
的物质的量,即质量摩尔浓度 m。
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x(质) 故 x(质)
n(质) 1 kg
1 0.018 kg•mol-
一般性的结论是,在相同的 温度下,溶液的饱和蒸气压低于 纯溶剂的饱和蒸气压。
第69页/共335页
蒸发
液体
凝聚
气体
当溶剂或溶液与气态实现平 衡时,若使蒸气压小于其饱和蒸 气压,则平衡右移,液体气化。
1
m(质)
55.5 mol•kg-1
这是稀的水溶液中,x(质)与质 量摩尔浓度 m(质)之间的关系。
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x(质)
m(质) 55.5 mol•kg-1
对于其他溶剂,分母不是 55.5, 但仍是一个特定的数值。
第58页/共335页
1. 2. 2 饱和蒸气压 1. 溶剂的饱和蒸气压 在密闭容器中,在纯溶剂的单 位表面上,单位时间里,有 N0 个 溶剂分子蒸发到上方空间中。
天津大学无机化学课件:第1章 绪论
2004年:以色列科学家阿龙-西查诺瓦、阿弗拉姆-赫尔 什科和美国科学家伊尔温-罗斯,表彰他们在蛋白质控制 系统方面做出重大发现: 人类细胞如何控制某种蛋白质 的过程,具体地说,就是人类细胞对无用蛋白质的“废 物处理”过程。
2021/3/20
28
诺贝尔化学奖获奖名单及研究领域 (1994 – 2006) (续)
2007诺贝尔化学奖
2007年度诺贝尔化学奖授予德国科学家 格哈德•埃特尔,以表彰他在“固体表面 化学过程”研究中作出的贡献。
他在表面化学所作的开创性研究。表面 化学对于化学工业很重要,它可以帮助 我们了解不同的过程,例如铁为什么生 锈、燃料电池如何工作、汽车内催化剂 如何工作等。表面化学反应对于许多工 业生产起着重要作用,例如人工肥料的 生产。表面化学甚至能解释臭气层破坏, 半导体工业也是与表面化学相关联的领 域。
2021/3/20
30
诺贝尔化学奖获奖名单及研究领域 (续) (1994 – 2006) (续)
1997年:美国的保罗·博耶、英国的约翰·沃克、丹 麦的詹 斯·斯科,表彰他们在研究身体细胞是如何 储存和传递能量 方面所取得的成果。
1996年:英国的哈诺德·克奥托、美国的小罗伯 特·荷尔、 理查德·斯莫利,表彰他们发现了布基球 (C60, C70, C140 …),这是一种球型的 碳分子。
I2(g) 2I(g)(快) 2I(g) + H2(g) 2HI(g)(慢)
第一节 基础化学课程的地位和作用
三. 化学是一门中心学科
第一节 基础化学课程的地位和作用
化学和医学、药学的关系
HOCH2 O H CH HC H C C OH OH H
脱氧核糖 deoxyribose
O
2021/3/20
28
诺贝尔化学奖获奖名单及研究领域 (1994 – 2006) (续)
2007诺贝尔化学奖
2007年度诺贝尔化学奖授予德国科学家 格哈德•埃特尔,以表彰他在“固体表面 化学过程”研究中作出的贡献。
他在表面化学所作的开创性研究。表面 化学对于化学工业很重要,它可以帮助 我们了解不同的过程,例如铁为什么生 锈、燃料电池如何工作、汽车内催化剂 如何工作等。表面化学反应对于许多工 业生产起着重要作用,例如人工肥料的 生产。表面化学甚至能解释臭气层破坏, 半导体工业也是与表面化学相关联的领 域。
2021/3/20
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诺贝尔化学奖获奖名单及研究领域 (续) (1994 – 2006) (续)
1997年:美国的保罗·博耶、英国的约翰·沃克、丹 麦的詹 斯·斯科,表彰他们在研究身体细胞是如何 储存和传递能量 方面所取得的成果。
1996年:英国的哈诺德·克奥托、美国的小罗伯 特·荷尔、 理查德·斯莫利,表彰他们发现了布基球 (C60, C70, C140 …),这是一种球型的 碳分子。
I2(g) 2I(g)(快) 2I(g) + H2(g) 2HI(g)(慢)
第一节 基础化学课程的地位和作用
三. 化学是一门中心学科
第一节 基础化学课程的地位和作用
化学和医学、药学的关系
HOCH2 O H CH HC H C C OH OH H
脱氧核糖 deoxyribose
O
无机化学-宋天佑版-化学基础知识PPT课件
单位换算1atm=101.325kPa=760mmHg
1ml=1cm3=10-3L=10-3dm3=10-6m3
1m=102cm=103mm=106um=109nm=1012pm
n=m/M ρ=m/V C=n/V
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阿佛加得罗定律: 相同温度和压力下,相同体积的不同气体均含有
实际气体在低压(<101.325kPa)和高温(> 0℃)的条件下,接近理想气体。
Байду номын сангаас
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等压变化(盖·吕萨克定律): 恒压条件下,气体的体积与其温度成正比。V∝T
等温变化(玻意耳定律): 恒温条件下,气体的体积与压强成反比。 PV = C
由此: 一定量气体P,V,T之间有如下关系 PV/T = C
相同数目的分子。 标准条件(standard condition,或标准状况) 101.325kPa和273.15K(即0℃)--STP 标准条件下1mol气体:
粒子数NA=6.02×1023mol-1 体积 Vm=22.4141×10-3m3
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理想气体状态方程的应用
推导出气体密度ρ与P,V,T之间的关系。(设气体 质量为m,摩尔质量为M)
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p1
n1RT V
,
p2
n2 RT V
,
p
n1RT V
n2 R T V
n1
n2
RT
V
PiV=niRT
P总V=n总RT
Pi P总
ni n总
i
Pi iP总
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1. 1. 2 混合气体的分压定律
由两种或两种以上的气体混合在 一起,组成的体系,称为混合气体。
.
18
组成混合气体的每种气体,都 称为该混合气体的组分气体。
显然,空气是混合气体,其中 的 O2,N2,CO2 等,均为空气这 种混合气体的组分气体。
.
19
第 i 种组分气体的物质的量 用 ni 表示,混合气体的物质的量 用 n 表示,
当第 i 种组分气体单独存在, 且占有总体积时,其具有的压力, 称为该组分气体的分压。
.
23
第 i 种组分气体的分压,用 pi 表示 应有关系式 pi V总 = n i R T
.
24
混合气体所具有的压力,称为总 压,用 p总 表示。
当第 i 种组分气体单独存在,且 具有总压时,其所占有的体积,称为 该组分气体的分体积。
R = 8.314 103 Pa•dm3•mol-1•K-1
.
15
R = 8.314 103 Pa•dm3•mol-1•K-1
这个 R 值用于处理压力与浓度 的关系时,十分方便。
.
16
如用在下面的公式中 n
p = RT V
p = c RT 式中 c 是以 mol•dm-3 为单位 的浓度。
.
17
可见 p总 = p(N2) + p(O2)
.
30
再考察一个实验
N2 +
O2
N2 + O2
1 dm3
2 dm3
8105 Pa 2105 Pa
4 dm3
p总
测得混合气体的总压为 3 105 Pa
.
31
N2 +
O2
N2 + O2
1 dm3
2 dm3
4 dm3
8105 Pa 2105 Pa
p总
根据分压的定义,由波义耳定律得
.
12
从式 R = pV
和
nT
R = 8.314 J•mol-1•K-1
看出 pV 乘积的物理学单位为 焦耳 (J)
.
13
p
Pa N•m-2
V
m3
所以 pV 的单位为 N•m-2•m3
= N•m
=J
从物理学单位上看 pV 是一种功。
.
14
pV R = nT 若压力 p 的单位为 Pa 体积 V 的单位为 dm3 温度 T 的单位为 K 物质的量 n 的单位为 mol
p总 = pi i
此即道尔顿分压定律的数学表达式
.
34
理想气体混合时,由于分子间无 相互作用,故碰撞器壁产生的压力, 与独立存在时是相同的。即在混合气 体中,组分气体是各自独立的。
这是分压定律的实质。
.
35
同样基于上述原因,各组分
气体的分压 pi 在混合气体的总 压 p总 中所占有的比例,应该与 其摩尔分数 xi 一致。
.
38
解:根据分压的定义求组分气体的分压,
显然有 n = ni i
.
20
第 i 种组分气体的摩尔分数用
xi 表示,则
xi =
ni n
例如,由 4 mol N2 和 1 mol O2 组成的混合气体, 则其中
.
21
x(N2)=
n(N2) n
=
4 5
x(O2)=
n(O2) n
=
1 5
显然有
xi = 1
i
.
22
混合气体的体积称为总体积, 用 V总 表示。
.
6
中学阶段的物理课程和化学课程 中,曾学习过理想气体的经验公式
Boyle 定律
n,T 一定时
1 V p
读做 “正比于”
.
7
Gay - Lussac 定律 n,p 一定时 V T
Avogadro 定律 p,T 一定时 V n
.
8
1 V p VT Vn
综合以上三式,得
V
nT p
.
9
以 R 做比例系数,比例式
故有
pi = p总 • xi
.
36
pi = p总 • xi 即组分气体的分压等于总压与 该组分气体的摩尔分数之积。
.
37
例 1. 1 某温度下,将 5 105 Pa 的 H2 2 dm3 和 4 105 Pa 的 N2 5 dm3 充 入 10 dm3 的真空容器中。
求各组分气体的分压及 混合气体的总压。
V
nT p
则变成等式
nRT V= p
.
10
由
nRT V= p
得
pV = nRT
此式即为理想气体状态方程。
上式中
pV R = nT
.
11
若压力 p 的单位为 Pa 体积 V 的单位为 m3 温度 T 的单位为 K 物质的量 n 的单位为 mol 则 R = 8.314 J•mol-1•K-1 R 称为摩尔气体常数。
2 dm3
p总
将 N2 和 O2 按上图所示混合。 测得混合气体的 p总 为 4 105 Pa。
.
28
N2
+
O2
N2+ O2
2 dm3 2 105 Pa
2 dm3 2 105 Pa
2 dm3
p总
按分压的定义
p(N2)= 2 105 Pa p(O2)= 2 105 Pa
.
29
p(N2)= 2 105 Pa p(O2)= 2 105 Pa 测得混合气体的 p总 为 4 105 Pa。
.
3
(2) 分子间的作用力可以 忽略,分子与分子之间、分子与 器壁之间的碰撞,可认为是完全 弹性碰撞 —— 无动能损失。
.
4
Hale Waihona Puke 在高温和低压下,实际气体分 子间的距离相当大,气体分子自身 的体积远远小于气体占有的体积。
这时分子间的作用力极弱。
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5
高温和低压下的实际气体很 接近理想气体。
故理想气体的这种假定是有 实际意义的。
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25
第 i 种组分气体的分体积,用 Vi 表示。
应有关系式
p总Vi = n i R T
.
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我们通过实验来研究分压与总 压的关系
N2
+
O2
2 dm3 2 105 Pa
2 dm3 2 105 Pa
N2+ O2
2 dm3
p总
.
27
N2
+
O2
N2+ O2
2 dm3 2 105 Pa
2 dm3 2 105 Pa
p(N2)= 2 105 Pa p(O2)= 1 105 Pa
.
32
p(N2)= 2 105 Pa p(O2)= 1 105 Pa 混合气体的总压为 3 105 Pa 亦有 p总 = p(N2)+ p(O2)
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33
道尔顿(Dalton) 进行了大量 实验,提出了混合气体的分压定律 —— 混合气体的总压等于各组分 气体的分压之和
第一章 化学基础知识
本章作为化学课程的基 础,包括 5 部分内容。
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1
(1) 气体 (2) 稀溶液的性质 (3) 晶体结构基本概念 (4) 酸碱理论 (5) 化学反应速率
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2
1. 1 理想气体
1. 1. 1 理想气体的状态方程
符合下面两条假定的气体,叫做 理想气体:
(1) 气体分子的自身体积可以 忽略,分子可看成有质量的几何点。