无机及分析化学基本概念

无机及分析化学基本概念

1.溶液的性质:

1)溶液的颜色、密度、酸碱性和导电性(与溶质的本性有关)

2)溶液蒸气压、沸点、凝固点和渗透压(与溶质的本性无关,与溶质的独立质点数有关) 2.溶液的种类:

1)难挥发的非电解质稀溶液(蔗糖溶液) 2)电解质溶液或浓溶液(食盐溶液)

3.难挥发的非电解质稀溶液的通性，或者称为依数性

1)溶液蒸气压的下降(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。------拉乌尔定律)

2)溶液沸点升高和凝固点下降(一切可形成晶体的纯物质，在给定条件下都有一定的沸点和凝固点。)

3)溶液的渗透压

A.渗透： 由物质粒子通过半透膜单向扩散的现象。

B.渗透压：为维持只允许溶剂通过的膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的超额 的压力。

3.电解质溶液或浓溶液

对于电解质溶液或浓溶液来分析，其溶液蒸气压、沸点、凝固点和渗透压也存在非电解质稀溶液的特性，但其稀溶液的依数性定律却不适用电解质溶液或浓溶液。 1）同浓度的不同溶液 沸点和渗透压

蒸气压和凝固点

2)不同浓度的同溶液 沸点和渗透压

高浓度溶液>低浓度溶液 蒸气压和凝固点

高浓度溶液<低浓度溶液 4.胶体溶液

1)胶体分散系：溶胶 （如Fe(OH)3胶体和As2S3胶体等）——多相集合体 高分子溶液（淀粉溶液和蛋白质溶液等）——均相稳定体 2)胶体溶液的性质

A.光学性质——丁达尔效应(由于丁达尔效应是胶体所特有的现象，因此，可以通过此效应 来鉴别溶液与胶体。)

B.溶胶的动力学性质——布朗运动

C.溶胶的电学性质——电泳现象

5.化学反应进度 ：表示化学反应进行的程度的物理量，单位mol 。 注：1)无论以反应物或生成物表示反应进度，其值均相同。 2)反应进度的物理意义

22

A B AB AB 型强电解质溶液型强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液22

A B AB AB 型强电解质溶液型强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液

表明：每消耗掉a mol 物质A 的同时，也消耗掉b mol 的物质B ，并生成g mol 的物质G 和d mol 物质D

3) 反应进度与化学反应计量方程式的写法有关 反应进度必须对应具体的反应方程式 6.系统和环境

1)系统：热力学中所研究的对象

2)环境：系统以外与系统密切相关的其它物质和空间 3)根据环境与系统间有无能量与物质的交换分类 A.敞开系统：有物质和能量交换 B.封闭系统：有能量但无物质交换 C.隔离系统：无能量也无物质交换 7.状态和状态函数

1)状态： 由一系列表征系统性质的宏观物理量（如压力、温度、密度、体积等）所确定下来的系统的存在形式。

2)状态函数：用以确定系统状态的宏观物理量。

压力p 、温度T 、密度ρ、体积V 、物质的量n 、热力学能U 、焓H 、熵S 、吉布斯函数G 均为状态函数

3)状态函数具有以下性质：

A.状态一定，状态函数一定，状态变则状态函数随之改变。

B.状态函数变化只与系统的终始态有关，而与变化的具体途径无关。 8.过程与途径

1)系统状态所发生的一切变化称为------过程

2)系统由始态到终态所经历的过程总和被称为------途径 9.热和功

热和功是系统状态发生变化时与环境之间的两种能量交换形式，J 或kJ 。

1)热：系统与环境之间因存在温度差异而发生的能量交换形式叫作热，用Q 来表示。 规定：系统吸热—— Q >0；系统放热——Q <0 热不是状态函数！！！

2)功：除热以外的其他各种能量交换形式叫功，用W 表示。

规定：系统对环境做功，W<0（失功）;环境对系统做功，W>0（得功） 功不是状态函数!!！

a.体积功：体系由于体积变化而反抗外力所做的功。

b.非体积功： 如电功，表面功等。 10.热力学能与热力学第一定律

1)热力学能：即内能，系统内部各种形式能量的总和，包括系统中分子的平动能、转动能、振动能、电子运动和原子核内的能量以及系统内部分子与分子间的相互作用的位能等。用符号U 表示，单位J 或kJ

G A B D A B G D aA bB gG dD 1mol Δn Δn Δn Δn ξ1mol

νννν++=====例 若发生了 反应进度的反应，则

在实际化学过程中，U 的绝对值不可能得到!

2)热力学第一定律：在隔离系统中，能的形式可以相互转化，但不会凭空产生，也不会自行消失。它只能从一种形式转化为另一种形式，在转化过程中，能量的总值不变。 热力学第一定律的实质是能量守恒与转化定律

若只考虑系统对环境作体积功

11. 化学反应热效应

化学反应热效应是指系统发生化学反应时，在只做体积功不做非体积功的等温过程中吸收或放出的热量。

1)恒容反应热 在等温条件下，若系统发生化学反应是恒容且不做非体积功的过程，则该过程中与环

境之间交换的热就是恒容反应热，以符号“

Q

V

”来表示。

恒温恒容过程中系统的热量变化全部用来改变系统的热力学内能！ 2)恒压反应热 在等温条件下，若系统发生化学反应是恒压且只做体积功不做非体积功的过程，则该过程中与环境之间交换的热就是恒压反应热，其量符号为

Q

P

H---焓，具有能量的量纲，无物理意义，状态函数，绝对值无法确定。

恒压只做体积功的过程中，系统吸收的热量全部用于增加系统的焓。

3)的关系与U H ∆∆

注：a.当反应物和生成物都为固态和液态时，反应的 值很小，可忽略不计,

b.对有气体参加或生成的化学反应， 值较大，不可忽略。 根据理想气体状态方程

21U U U ∆=-U Q W

∆=+U Q p V

∆=-∆V

Q

ΔU =∴W Q ΔU +=：由热力学第一定律

V p W Q Q p ∆-==若为恒压过程V p Q U p ∆∆-=∴V ΔU Q p ∆p +=pV U H +=令ΔH Q p =H U P V

∆=∆+∆V p ∆ΔU

ΔH ≈V p ∆(g)ΔH ΔU p V ΔH ΔU Δn RT =+∆=+