无机及分析化学第一章
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分压定理。 3.掌握溶液浓度的表示方法。 4.掌握稀溶液的通性及其应用。 5.理解胶体的基本概念、结构及其性质。 6.了解高分子溶液、表面活性物质、乳
状液的基本概念和特征。
2020/8/4
第一章物质的聚集状态
3
1.1 分散系
分散系（disperse system）:颗粒大小不等,形状不同 的物体分散在均匀介质中所形成的体系。 分散相（dispersed phase）:被分散的物质，粒子间 有间隔，或称不连续相，相当于溶液中的溶质。 分散介质（dispersion medium）:容纳分散相的均匀 介质，或称连续相，相当于溶液中的溶剂。
xA xB 1
第一章物质的聚集状态
5
按分散相粒子大小引分言 类的各种分散系
• 溶液(或真溶液): 分散质粒子直径小于1 nm, 均相系统, 透 明, 不能发生光的散射, 扩散速率快, 为热力学稳定状态。
• 胶体分散系统: 分散相在某方向上的直径在1~100 nm之间, 可透明或不透明, 均可发生光散射, 胶体粒子扩散速率慢, 不能透过半透膜, 有较高的渗透压。
cB
nB V
cB — 物质B的物质的量浓度 ，单位为mol·L-1。
nB — 物质B的物质的量，单位为mol。 V — 混合物的体积，单位为L 。
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第一章物质的聚集状态
12
注意：使用物质的量单位mol时，要指明物 质的基本单元。
例： c(KMnO4) = 0.10 mol·L1 与 c(1/5KMnO4) = 0.10 mol·L1 的两种溶液。 两种溶液浓度数值相同，但是，它们所表示
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第一章物质的聚集状态
7
理想气体：一种假想的气体。 真实气体，特别是非极性分子或极性小的分子，在压力
不太高，温度不太低的情况下，若能较好地服从理想气体 状态方程，则可视为理想气体。
例1-1 某氢气钢瓶容积为50.0 L, 25.0℃ 时，压力为500k Pa， 计算钢瓶中氢气的质量。
第一章 物质的聚集状态
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第一章物质的聚集状态
1
1.1 分散系 1.2* 气体 1.3 溶液浓度的表示方法 1.4 稀溶液的通性 1.5 胶体溶液 1.6 高分子溶液和乳状液
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第一章物质的聚集状态
2
学习要求
1.了解分散系的分类及主要特征。 2.掌握理想气体状态方程式和气体
分压:在相同温度时，某组分气体单独占有混合气体
总体积时的压力。
道尔顿（Dalton）分压定律：p
p 1
p 2
...
pn
或
p pB
推论：
RT
pB
nB
，
V
p n RT V
两式相除,可得
pB
或n
B
pn
n p Bp
Bn
表明混合气体组分B的分压等于组分B的摩尔分数与混合 气体总压之乘积。
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解：
p(N2) = 0.78 p = 0.78×9.7×104 Pa = 7.6×104 Pa p(O2) = 0.21 p = 0.21×9.7×104 Pa =2.0×104 Pa p(Ar) = 0.01 p = 0.01×9.7×104 Pa =0.97×104 Pa
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第一章物质的聚集状态
1 L溶液中所含KMnO4的物质的量n是不同的，前 者为0.10 mol， 后者为0.10/5 = 0.020 mol。
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第一章物质的聚集状态
13
1.3.2 质量摩尔浓度
bB
nB 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。
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第一章物质的聚集状态
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按聚集状态分类的各种分散系
分散相 气 液 固
分散介质
气 液 固
气 液 固
气 液 固
名称
气溶胶
泡沫 乳状液 液溶胶
固溶胶
实例
空气，家用煤气 泡沫,，汽水 泡沫塑料
云，雾 牛奶，含水原油
珍珠, 蛋白石
烟，粉末 金溶胶， 油墨，泥浆 有色玻璃， 某些合金
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第一章物质的聚集状态
14
摩尔分数
n
xB＝
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。
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第一章物质的聚集状态
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两组分的溶液系统 ：
溶质B的摩尔分数: 溶剂A的摩尔分数:
x nB B nA nB
xA
nA nA nB
第一章物质的聚集状态
9
在同温同压的条件下，气态物质的量与它的体积成正比，因
此混合气体中组分气体B的体积分数等于物质B的摩尔分数，
即 VB nB Vn
所以,
pB
VB V
p
例1（-2A冬r）季。草在原压上力的为空9.气7×主10要4 P含a及氮温气度(N为2)、-2氧2℃气时（，O2收）集和的氩一气 份空气试样经测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依次 为0.780、0.21、0.010。计算收集试样时各气体的分压。
• 粗分散系统: 分散相粒子在某方向上的直径大于100 nm, 如悬浮液、 乳状液、 泡沫、 粉尘等。 与胶体有许多共 同特性。
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第一章物质的聚集状态
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1.2* 气体
1.2.1 理想气体状态方程式
( ideal or perfect gas equation )
pV nRT
p为气体的压力，SI单位为Pa； V为气体的体积，SI单位为为m3； n为物质的量，SI单位为mol； T为气体的热力学温度，SI单位为K； R为摩尔气体常数，8.314J·mol-1·K-1
10
1.3 溶液浓度的表示方法
名称 物质的量浓度
数学表达式 c(B) n(B)
V
单位 mol﹒L-1
质量分数 质量摩尔浓度
w(B) mB m
m(B) n(B) m
摩尔（物质的量）分数
x(B) n(B) n
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第一章物质的聚集状态
量纲为1
mol﹒kg-1 量纲为1
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1.3.1 物质的量浓度
解：根据理想气体方程式
n
pV RT
500000 Pa 50.010-3m3 8.314Pa m3 mol -1 K-1 298.15K
10.1 mol
钢瓶中氢气的质量为：10.1 mol×2.01 g·mol-1 =20.3 g。
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1.2.2. 分压定律
状液的基本概念和特征。
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1.1 分散系
分散系（disperse system）:颗粒大小不等,形状不同 的物体分散在均匀介质中所形成的体系。 分散相（dispersed phase）:被分散的物质，粒子间 有间隔，或称不连续相，相当于溶液中的溶质。 分散介质（dispersion medium）:容纳分散相的均匀 介质，或称连续相，相当于溶液中的溶剂。
xA xB 1
第一章物质的聚集状态
5
按分散相粒子大小引分言 类的各种分散系
• 溶液(或真溶液): 分散质粒子直径小于1 nm, 均相系统, 透 明, 不能发生光的散射, 扩散速率快, 为热力学稳定状态。
• 胶体分散系统: 分散相在某方向上的直径在1~100 nm之间, 可透明或不透明, 均可发生光散射, 胶体粒子扩散速率慢, 不能透过半透膜, 有较高的渗透压。
cB
nB V
cB — 物质B的物质的量浓度 ，单位为mol·L-1。
nB — 物质B的物质的量，单位为mol。 V — 混合物的体积，单位为L 。
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12
注意：使用物质的量单位mol时，要指明物 质的基本单元。
例： c(KMnO4) = 0.10 mol·L1 与 c(1/5KMnO4) = 0.10 mol·L1 的两种溶液。 两种溶液浓度数值相同，但是，它们所表示
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理想气体：一种假想的气体。 真实气体，特别是非极性分子或极性小的分子，在压力
不太高，温度不太低的情况下，若能较好地服从理想气体 状态方程，则可视为理想气体。
例1-1 某氢气钢瓶容积为50.0 L, 25.0℃ 时，压力为500k Pa， 计算钢瓶中氢气的质量。
第一章 物质的聚集状态
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第一章物质的聚集状态
1
1.1 分散系 1.2* 气体 1.3 溶液浓度的表示方法 1.4 稀溶液的通性 1.5 胶体溶液 1.6 高分子溶液和乳状液
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第一章物质的聚集状态
2
学习要求
1.了解分散系的分类及主要特征。 2.掌握理想气体状态方程式和气体
分压:在相同温度时，某组分气体单独占有混合气体
总体积时的压力。
道尔顿（Dalton）分压定律：p
p 1
p 2
...
pn
或
p pB
推论：
RT
pB
nB
，
V
p n RT V
两式相除,可得
pB
或n
B
pn
n p Bp
Bn
表明混合气体组分B的分压等于组分B的摩尔分数与混合 气体总压之乘积。
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解：
p(N2) = 0.78 p = 0.78×9.7×104 Pa = 7.6×104 Pa p(O2) = 0.21 p = 0.21×9.7×104 Pa =2.0×104 Pa p(Ar) = 0.01 p = 0.01×9.7×104 Pa =0.97×104 Pa
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1 L溶液中所含KMnO4的物质的量n是不同的，前 者为0.10 mol， 后者为0.10/5 = 0.020 mol。
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1.3.2 质量摩尔浓度
bB
nB 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。
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4
按聚集状态分类的各种分散系
分散相 气 液 固
分散介质
气 液 固
气 液 固
气 液 固
名称
气溶胶
泡沫 乳状液 液溶胶
固溶胶
实例
空气，家用煤气 泡沫,，汽水 泡沫塑料
云，雾 牛奶，含水原油
珍珠, 蛋白石
烟，粉末 金溶胶， 油墨，泥浆 有色玻璃， 某些合金
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14
摩尔分数
n
xB＝
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。
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第一章物质的聚集状态
15
两组分的溶液系统 ：
溶质B的摩尔分数: 溶剂A的摩尔分数:
x nB B nA nB
xA
nA nA nB
第一章物质的聚集状态
9
在同温同压的条件下，气态物质的量与它的体积成正比，因
此混合气体中组分气体B的体积分数等于物质B的摩尔分数，
即 VB nB Vn
所以,
pB
VB V
p
例1（-2A冬r）季。草在原压上力的为空9.气7×主10要4 P含a及氮温气度(N为2)、-2氧2℃气时（，O2收）集和的氩一气 份空气试样经测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依次 为0.780、0.21、0.010。计算收集试样时各气体的分压。
• 粗分散系统: 分散相粒子在某方向上的直径大于100 nm, 如悬浮液、 乳状液、 泡沫、 粉尘等。 与胶体有许多共 同特性。
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6
1.2* 气体
1.2.1 理想气体状态方程式
( ideal or perfect gas equation )
pV nRT
p为气体的压力，SI单位为Pa； V为气体的体积，SI单位为为m3； n为物质的量，SI单位为mol； T为气体的热力学温度，SI单位为K； R为摩尔气体常数，8.314J·mol-1·K-1
10
1.3 溶液浓度的表示方法
名称 物质的量浓度
数学表达式 c(B) n(B)
V
单位 mol﹒L-1
质量分数 质量摩尔浓度
w(B) mB m
m(B) n(B) m
摩尔（物质的量）分数
x(B) n(B) n
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第一章物质的聚集状态
量纲为1
mol﹒kg-1 量纲为1
11
1.3.1 物质的量浓度
解：根据理想气体方程式
n
pV RT
500000 Pa 50.010-3m3 8.314Pa m3 mol -1 K-1 298.15K
10.1 mol
钢瓶中氢气的质量为：10.1 mol×2.01 g·mol-1 =20.3 g。
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第一章物质的聚集状态
8
1.2.2. 分压定律