最新无机及分析化学第1章
大学课件无机及分析化学-第一章气体溶液和胶体
1.溶液的蒸气压下降
第一章第二节
一定温度下，将纯溶剂放入密闭容器中，当溶剂蒸
发为气态溶剂的速度与气态溶剂凝聚成液态的速度相等
时，达到相平衡。此时
的气体称为饱和蒸气，
溶
其所具有的压力称为该
液 蒸
温度下液体的饱和蒸气
气 压
压(简称蒸气压)。 若在纯溶剂中加入
通常所说的溶液都是指液态溶液。
溶液由溶质和溶剂组成，被溶解的物质叫溶质，溶 解溶质的物质叫溶剂。
常把含量较少的组分称为溶质，含量较多的组分称 为溶剂。
一、溶液浓度的表示法
第一章第二节
1. 物质的量浓度 单位体积的溶液中所含溶质B的物质的量称为溶质B
的物质的量浓度。用符号cBcB表nV示B ，常用单位mol·L-1 。
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？
解： mA 20.40 0.40 20.00g
nB
0.40 M
（M 为相对分子质量）
bB
nB mA
0.40/M 20.00 103
20 M
Tf =Kf bB
即 0.207=1.86 20 M =180.0 M
3.溶液的凝固点下降
无机及分析化学超详细复习知识点(大一,老师整理)
无机及分析化学超详细复习知识点(大一,老师整理)第一章化学基本概念和理论1. 物质和化学变化物质：具有质量和体积的实体。
化学变化：物质发生变化，新的物质。
2. 物质的组成和结构元素：由同种原子组成的物质。
原子：物质的基本单位，由原子核和核外电子组成。
3. 化学键和分子间作用力化学键：原子之间通过共享或转移电子而形成的连接。
分子间作用力：分子之间的相互作用力，包括范德华力、氢键等。
4. 化学反应化学反应方程式：表示化学反应过程的方程式。
化学反应速率：单位时间内反应物的浓度变化。
化学平衡：反应物和物浓度不再发生变化的状态。
5. 氧化还原反应氧化：物质失去电子的过程。
还原：物质获得电子的过程。
氧化还原反应：同时发生氧化和还原的反应。
6. 酸碱反应酸：能够释放H+离子的物质。
碱：能够释放OH离子的物质。
中和反应：酸和碱反应盐和水。
7. 溶液溶质：溶解在溶剂中的物质。
溶剂：能够溶解溶质的物质。
溶液的浓度：单位体积或单位质量溶剂中溶解的溶质的量。
8. 化学平衡常数的计算平衡常数：表示化学反应平衡状态的常数。
计算方法：根据反应物和物的浓度计算平衡常数。
9. 氧化还原反应的平衡电极电位：表示氧化还原反应进行方向的电位。
计算方法：根据电极电位计算氧化还原反应的平衡常数。
10. 酸碱反应的平衡pH值：表示溶液酸碱性的指标。
计算方法：根据酸碱的浓度计算pH值。
11. 溶液的酸碱滴定滴定：通过滴加已知浓度的溶液来确定未知溶液的浓度。
计算方法：根据滴定反应的化学方程式和滴定数据计算未知溶液的浓度。
12. 气体定律波义耳定律：在一定温度下，气体的压力与体积成反比。
查理定律：在一定压力下，气体的体积与温度成正比。
阿伏伽德罗定律：在一定温度和压力下，等体积的气体含有相同数量的分子。
13. 气体混合物的计算分压定律：气体混合物中每种气体的分压与该气体在混合物中的摩尔分数成正比。
计算方法：根据分压定律计算气体混合物中每种气体的分压和摩尔分数。
无机及分析化学第1章-溶液
第一章 溶液
§1-1 溶液的依数性 §1-2 胶体
本章学习目标
【知识目标】 掌握稀溶液的依数性及其应用。 了解胶体溶液的吸附作用、胶体的结构和性质、胶 体的稳定性及凝聚。
【能力目标】
掌握无机与分析化学实验的基本操作。
溶液是由两种或多种成分组成的均匀的稳定的 体系。溶液是分散系的一种，可以分为气态、液态 和固态。通常所讲的溶液是液态的水溶液。
同液体一样，固体也有蒸汽压，但一般情况下 数值很小，冰的蒸汽压见表1－2。
表1－2 不同温度时冰的蒸汽压
温度/K
259 263 265 267 269 271 273
蒸汽压/kPa 0.21 0.29 0.34 0.39 0.45 0.53 0.61
不同的液体在相同条件下蒸汽压也不同，越是容易挥 发的液体，蒸气压也就越大。
吸附层
扩散层（带电荷）
胶粒（带电荷）
胶团（电中性）
第二节 胶体
例如：FeCl3在沸水中水解可得到Fe(OH)3溶胶。反应为：
FeCl3 + H2O
Fe(OH)3 +
3HCl
溶液中部分Fe(OH)3与HCl反应，生成FeOCl, FeOCl电 离生成FeO+和Cl－。
Fe(OH)3 + HCl FeO++Cl－ + 2H2O 根据吸附规律， FeO+是电位离子，Cl－是反离子。
液，都有Байду номын сангаас气压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压现象。但是只 有难挥发非电解质的稀溶液才严格遵循拉乌尔定律和范特霍夫规律。
第二节 胶体
胶体是一种分散系。是介于溶液和浊液之间 的一种分散系，通常称为溶胶。
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1章-新-PPT文档资料
(2)化学反应进行的快 慢即化学反应的速率 问题
现实性
化学动力学
化学热力学初步 化学热力学 化学反应平衡
化学动力学
化学反应速率
1.1 气体
1.理想气体状态方程 pV=nRT
p—压力，Pa； V—体积，m３；
ｎ—物质的量，mol；
T—热力学温度，K；
R—摩尔气体常数，又称气体常数。 表明了气体的p、V、T、n四个量之间的关系
m n M
pV= mRT/M
ρ= pM/RT
ρ=m/V
在标准状况下，1摩尔气体的体积Vm=22.414×10-3m3
3 3 3 1 0 1 . 3 2 51 0 P a2 2 . 4 1 4 1 0 m R=pV/nT = 1 m o l 2 7 3 . 1 5 K
=8.314Pa· m3/(mol· K) =8.314J/(mol· K) R的数值与气体的种类无关，所以也称通用气体常数
（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
p1V1 0.3MPa 1dm3 （ p O 2） = 0.1MPa 3 V 3dm
当N2由2 dm3增加3 dm3到时：
p2V2 0.06MPa 2dm3 （ p N 2） = 0.04MPa 3 V 3dm
注意：单位的统一和换算！
1.2 溶液
把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散体系。
分散相：分散系中被分散的物质。
分散介质：容纳分散质的物质。
例如 ①小水滴+空气=云雾，其中小水滴是分散相，空气是分 散介质。 ②二氧化碳+水=汽水，其中二氧化碳是分散相，水是分 散介质。
按分散质粒子直径大小不同分为三类：
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气体和溶液
➢ 理想气体分子间的作用力忽略不计。分子与分子之间、分子与器壁之
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
* 分压力与总压力的关系
假如容器中有1, 2, 3, ···等多种气体，则：
p= p1 + p2 + p3 +…=Σpi= nRT/V (总压力等于分压力之和) （理想气体方程也适合混合气体）
pi= niRT/V
* 只有理想气体才严格遵守道尔顿分压定律
pi ni pn pi = xi p
，实际气体只有在低压和高温下，才近似地 遵守此定律。
物）、两相（例如水和油的混合物）、甚至三相共存（例如水、
油和汞的混合物）。
(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）。
难挥发非电解质稀溶液的依数性
(Colligative properties of dilute solutions)
与溶解有关的性质分为两类： (1) 溶液的颜色、比重、导电性等性质，与溶质的本性有关；
(2) 溶液的蒸气压、沸点、凝固点等性质，与溶质的本性无关。
稀溶液的依数性：
只与溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关的性质。 只有溶质的浓度低，即所谓“稀溶液”才具有依数性。 依数性来源于分散微粒间距离远，作用力小。
《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》科学出版社-第1章分散体系
概述1.分散体系：由一种物质或几种物质所形成的体系称为分散体系，简称分散系均相的单相体系非均匀的多相体系分散质：被分散的物质分散剂：起分散作用的物质2.分类：按分散质粒子的大小500nm的分散系也表现出溶胶的性质1.1溶液溶液的定义：分散质以小分子、离子和原子为质点均匀地分散在分散剂中所形成的分散系一.物质的量及其单位1.符号：n；单位:mol2.摩尔：是一个系统物质的量。
该系统中所包含的基本单元与0.012kg碳12的原子数目相等1mol12C所含的原子数称为阿伏伽德罗常量（L），约为6.02×10²³mol-11mol任何物质均含有L个基本单元3.基本单元：是系统组成物质的基本组合，用符号B表示。
注：B既可以是分子、原子、离子等其他粒子，也可是这些粒子的特定组合4.摩尔质量：1mol物质的质量，其数值等于相对原子质量或相对分子质量（1）符号：M（B）（2）单位：kg/mol，g/mol二.物质的量浓度简称浓度（1）符号：M（B）（2）单位：mol·m-3，常用单位为mol·dm-3或mol·L-1（3）与摩尔质量的关系：三.质量摩尔浓度（1）符号：（2）单位：mol/kg注：质量摩尔浓度的数值不随温度变化。
溶剂是水的稀溶液[b(B)<0.100mol/kg]mb(B）与c(B）数值近似相等四.摩尔分数（1）符号：（2）量纲为1（3）五.质量分数（1）符号：（2）量纲为1，也可用百分数表示1.2稀溶液的依数性溶液的性质：⑴溶质的本性决定：密度，颜色，导电性，酸碱性…⑵溶质粒子数目多少决定（依数性）：如溶液的蒸气压下降，溶液的沸点升高，溶液的凝固点降低和溶液的渗透压等一.溶液的蒸气压下降1.饱和蒸气压：⑴定义：一定T下，将纯液体置于真空容器中，蒸发速度=凝聚速度，液体上方的蒸气所具有的压力，简称蒸气压⑵特点：任何纯液体在一定温度下都有确定的蒸气压，且随温度的升高而增大2.蒸气压下降：⑴定义：当纯溶剂溶解一定量难挥发物质时，在同T下，溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压⑵原因：溶质分子占据着一部分溶剂分子的表main，在单位时间内逸出页面的溶剂分子数目相对减少⑶特点：①平衡时，溶液的蒸气压必定低于纯溶剂的蒸气压②浓度越大，蒸气压下降越多3.拉乌尔定律：在一定T下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质B的摩尔分数成正比或在一定T下，难挥发非电解质稀溶液蒸气压下降，近似地与溶质B的质量摩尔浓度成正比，与溶质的本性无关二.溶液的沸点升高1.沸点：⑴定义：液体的蒸气压等于外界蒸气压时，液体沸腾，此时的温度称为沸点⑵水的蒸气压=外界大气压（101.3kPa），水的沸点=373.15K（100℃）⑶特点：溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点2.溶液沸点升高：⑴内容：溶液的沸点升高等于溶液的沸点与纯溶剂的沸点之差⑵根本原因：溶液的蒸气压下降⑶特点：①溶液越浓，蒸气压越低，沸点升高越多②难挥发非电解质稀溶液的沸点升高近似与溶质B的质量摩尔浓度成正比注：Kb称为沸点升高常数，只取决于溶剂，与溶质无关，不同溶剂Kb不同三.溶液的凝固点降低1.凝固点：⑴定义：一定外压下（一般指常压），物质的固相蒸气压=液相时，两相平衡共存时的温度⑵水的蒸气压=冰的蒸气压，温度为273.15K（0℃），水冰共存，凝固点为273.15K⑶特点：溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点2.溶液的凝固点降低：⑴特点：①溶液越浓，溶液的蒸气压下降越多，凝固点降低越大②非电解质稀溶液的凝固点降低近似地与溶质B的质量摩尔浓度成正比注：Kf为凝固点降低常数用途：①植物细胞内有多种可溶物（氨基酸，糖）存在，使细胞蒸气压下降，凝固点降低，从而表现出抗旱性和耐寒性②凝固点降低原理，用冰盐混合物作冷冻剂五.溶液的渗透压1.渗透作用：连通容器中间安装一种溶剂分子可通过，溶质分子不能通过的半透膜，当单位时间内进入糖液的水分子比离开的多，A液面升高，B液面降低，直到两侧水分子扩散速率相等。
无机及分析化学课件(第四版)第一章
根据不同的分类标准，分析化学可以分为多种类型。按分析对象可以分为无机分析和有机分析，这是根据被测物质中是否含有碳元素来划分的。按分析方式可以分为化学分析和仪器分析，前者依赖于化学反应进行定量或定性分析，后者则利用各种精密仪器对物质进行测量。另外，根据待测组分的含量，分析化学可分为常量分析、微量分析和痕量分析。
分子结构
分子由原子通过化学键连接而成，分子的几何构型和成键方式决定了分子的性质。常见的分子结构有共价键、离子键和金属键。
晶体结构
晶体是由原子或分子在空间周期性排列形成的固体，晶体的性质与原子或分子的排列方式密切相关。晶体分为金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体等。
分子结构和晶体结构
酸和碱之间的反应称为酸碱反应，反应中质子转移是酸碱反应的本质。酸和碱的相对强弱可以通过电离常数来衡量。
实验数据处理和误差分析
实验安全
01
实验安全是实验过程中的首要问题，需要遵守实验室安全规定，正确使用实验器材和防护用品。
环境保护
02
环境保护是每个实验者应尽的责任，需要合理处理实验废弃物，减少对环境的污染。
实验安全和环境保护的实验实例
03
通过具体的实验实例，如实验室安全规定、废液处理等，来掌握实验安全和环境保护的方法。
04
无机及分析化学实验基础
1
2
3
掌握实验基本操作技术是进行无机及分析化学实验的基础，包括称量、加热、冷却、萃取、蒸发、结晶等操作。
实验基本操作技术
在进行实验基本操作时，需要注意安全、准确、快速、环保等原则，避免误差和事故的发生。
实验基本操作技术的注意事项
通过具体的实验实例，如硫酸铜晶体的制备、碘的萃取等，来掌握实验基本操作技术。
无机及分析化学 课件第1章 酸碱反应
1.3.1 缓冲溶液的概念及缓冲溶液的重要性 1.3.2 缓冲溶液pH的计算 1.3.3 缓冲容量与缓冲范围 1.3.4 缓冲溶液的种类、选择和配制
1.1 酸碱理论概述
酸碱反应是一类没有电子转移的反应，许多化学 反应和生物化学反应都属于酸碱反应，有些化学反 应必须在酸或碱存在时才能顺利进行，这就是酸碱 催化反应。
1.2.2 酸度对弱酸溶液中各组分浓度的影响
在弱酸平衡体系中，通常同时存在多种酸碱组分， 这些组分的浓度在总浓度中所占的分数称为分布系 数，以δ表示。某酸碱组分的分布系数，决定于该 酸碱物质的性质和溶液中H+的浓度。
1. 一元弱酸溶液中各组分的分布
对于一元弱酸HB，在溶液中以HB和B－两种 形式存在，若HB的总浓度为c，平衡时HB和B－ 的浓度分别为[HB]和[B－]，则c = [HB] + [B－]
硬酸与硬碱结合，软酸与软碱结合，常形成稳定的配合 物，“硬亲硬，软亲软”，这就是软硬酸碱规则。
1.2 酸碱平衡中有关浓度的计算
1.2.1 溶液的pH
pH lg[H ]
pOH lg[OH ]
由于
[H ][OH ] K w 1.0 10 14
得到 所以
lg[H ] lg[OH ] lg K w
由此可见，多元酸HnA最强的共轭碱An- 的离解 常数Kb1对应着最弱的共轭酸 HA1-n 的Kan ；而最弱 的碱Hn-1A- 的离解常数Kbn 对应着最强的共轭酸 HnA 的Ka1。
4. 拉平效应和区分效应
HCl、HI、HNO3、HClO4等强酸在水中“完全 电离”，因而它们的同浓度水溶液的pH相同，这 意味着它们酸的强度是相同的。然而，这些强酸 结构中与可电离氢原子结合的化学键并不相同， 为什么电离能力相同呢？
无机及分析化学最新课件第1-2章
主量子数n是描述电子所属电子层离核远近的参数，取值为1,2,···,n等正整数，习惯上 用K,L,M,N,O,P,Q等字母来表示。
n=1,2,3,4,5,6,7 角量子数l-电子层 电子层=K,L,M,N,O,P,Q
角量子数l是描述电子云形状的参数，其取值受主量子数的制约，只能取0,1,2,3,···,(n1),对应地分别用s, p, d, f···等符号来表示。
(2) 共价键的特征
共价键的两个基本特征： 1.共价键具有饱和性；已成键的电子不能再与其他电子配对成键。 2.共价键具有方向性；原子轨道间的重叠只能沿着一定方向进行才能最大重叠。
(3) 共价键的类型
共价键一般分为σ键和π键两种类型： 1. σ键 成键时两原子沿着键轴方向，以“头碰头”的方式发生轨道重叠，形成的共
φB= VB/V
体积分数量纲为1，可以用小数或者百分数表示。
6. 摩尔分数 物质B的物质的量nB除以混合物的物质的量n称为物质B的摩尔分数，用xB表示。 溶液由溶质B和溶剂A组成，设溶质B的物质的量为nB，溶剂A物质的量为nA。则溶质B 的摩尔分数和溶剂A的摩尔分数分别为：
1. sp3杂化 原子在形成分子时，由1个ns轨道和3个np轨道之间进行杂化的过程称为sp3杂化。 2. sp2杂化 原子在形成分子时，由1个ns轨道和2个np轨道之间进行杂化的过程称为sp2杂化。
3. sp杂化 原子在形成分子时，由1个ns轨道和1个np轨道之间进行杂化的过程称为sp杂化。
第四节 分子间作用力和氢键
价键称为σ键 。 2. π键 成键时两原子的p轨道垂直于两核连线，以“肩并肩”的方式重叠，形成的
共价键称为π键 。
(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。 3. 键角
第一章无机及分析化学1.1分解
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。
2020/11/23
找找规律
这三大类元素的原子最外层
电子数有什么规律？
氢H
氦He
锂 Li 铍 Be 硼 B 碳 C 氮N 氧O 氟 F 氖Ne
元素的性质与原子最外层电子数的关系
元素的分类 最外层电子 稳定性 得失电子 化学性
数
趋势
质
金属元素
一般＜4
不稳定
易失去 电子
容易发 生化学
非金属元素 一般＞4 不稳定 易得到 反应
电子
稀有气体 元素
等于8 (氦等于2)
稳定
难发生 稳定结构 化学反
【结论】元素的化学性质与原子核外电子的应排
布，特别是最外层电子数有密切关系。
2020/11/23
原子核外的电子是如何运动的？ 1、高速运动 2、无规则运动 3、分层运动
2020/11/23
原子核外电子运动的特征
核外电子的运动有自己的特点，没有 固定的轨道，但却有经常出现的区域
电子在原子核外一定区域内出现，这些区域 叫作叫做“电子层”,核外电子是在不同的电子 层内运动的，此现象叫做核外电子的分层排布。
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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。
（量变
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质变）
原子半径和离子半径与核电荷数、电子层数以及电子数的关系
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
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1.3.2 质量摩尔浓度
bB
nB mA
单位：molkg1
溶剂质量
质量B 浓m度VBB ：
单位：kg L1、 g mL1
1.3.3 摩尔分数
xB
nB n
单位为1，以前称无量纲
混合物总物质的量n
若为双组分则有：
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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1.3 溶液浓度的表示方法
xBn A n B n B ； xA n A n A n B ； xA xB 1
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对多组分有：xi=1
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1.3.4 质量分数
wB
mB m总
混合物总质量
注意：质量分数为小数，以前常用百分数。
1.3.5 浓度换算
密度 =m/V
1. 物质的量浓度与质量分数
cBn V BM m B B VM B m m B /w M B B
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2. 物质的量浓度与质量摩尔浓度
cBnVB
nB nB m/ m
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若为A、B双组分系统，且B含量较少，则m mA
cBnm Bnm BA bB
若为稀水溶液， 1
则
cB bB
在无机及分析化学中的稀溶液常近似。
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例1-1 已知M(NaCl)=58.44，10.00 mLNaCl饱和溶液的质量 为 12.003g，将其蒸干，得NaCl晶体3.173g，试计算该饱和溶液：
注意：不能用近似式，因为mm(H2O)，cB bB。
(3) n(H2O)=[(12.0033.173)/18.02]mol=4.900101mol x(NaCl) =n(NaCl) /(n(NaCl)+n(H2O)) =5.430102/(5.430102+4.900101)=0.09976
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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
所以,
VB nB Vn
pB
VB V
p
例1-2 冬季草原上的空气主要含氮气(N2)、氧气（O2）和氩 气（Ar）。在压力为9.7×104 Pa及温度为22℃ 时，一份 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。
无机及分析化学第1章
分类： 按聚集状态分类
分散质 分散剂 实例
气
气 空气、水煤气
液
气 云、雾
固
气 烟、尘
气
液 泡沫、汽水
液
液 牛奶、豆浆、农药乳浊液
固
液 泥浆、油墨、墨水
气
固 泡沫塑料、木炭、浮石
液
固 肉冻、硅胶、珍珠
固
固 红宝石、合金、有色玻璃
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按分散质粒径分类
分散 质
粒径
分散系 类型
1nm =109m
分散质 主 要 性 质
实例
<1nm 分子分散系
小分子 均相、稳定、扩散快、 氯化钠、氢氧化钠、 或离子 颗粒能透过半透膜 葡萄糖等水溶液
1~100 nm
胶体 分散 系
高分子 溶液
高分子
均相、稳定、扩散慢、 蛋白质、核酸等水溶 颗粒不能透过半透膜 液、橡胶的苯溶液等
溶胶 分原子子、等体离聚子集、多 颗相粒、不较能稳透定过、半扩透散膜慢、氢碘氧化化银铁等、溶硫胶化砷、
((12))该该温Na度Cl下溶的液N的a物Cl质的的饱量和浓溶度解、度质(g 量/10摩0g尔H浓2O度)和；密度； (3)该NaCl溶液的摩尔分数、质量分数；
解: (1)饱和溶解度=[3.173/(12.0033.173)]100=35.93(g/100gH2O)
= m/V=12.003g/10.00ml=1.200gmL1
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： pp1p2... ..pn .
或
推论： pB
nB
RT
,
V
p pB
p n RT V
两式相除,可得, p B 或n B pn
pB
nB n
p
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。
(2) n(NaCl)=(3.173/58.44)mol=5.430102mol c(NaCl)=n(NaCl)/V= 5.430102mol /10.0010 3L=5.430 molL1 b(NaCl) =n(NaCl)/m =5.430102mol/8.830103kg=6.149molkg1
>100 nm
粗 乳浊液 分散 系 悬浮液
分子的 大集合体
多相、不稳定、扩散很 乳汁 慢、颗粒不能透过滤纸
泥浆
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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——气体的压力，SI单位为Pa； V——气体的体积，SI单位为为m3； n——物质的量，SI单位为mol； T——气体的热力学温度，SI单位为K； R——气体常数，8.314Jmol1K1
pV 5 0 13 0 P 0 5 a.0 0 1 3 0 m 3 n H 2R T 8.3m 1 3m 4 1 P o K a 1 l 298 1 ..1 1 0 m 5o K l
钢瓶中氢气的质量为：m(H2)=10.1 mol×2.01 g·mol1 =20.3 g
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1.2.2. 分压定律
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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。 解：根据理想气体方程式
1.3.1 物质的，常用moldm3或 molL1
混合物体积，即溶液体积
注意：使用物质的量的单位mol时，应指明物质 的基本单元。
如 c(H2SO4) = 0.10 molL1 和 c(1/2H2SO4) = 0.10 molL1 两 者浓度值相同，但基本单元分别为H2SO4和1/2H2SO4 ，前者