最新无机及分析化学第1章

2020/12/4
4
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
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、
2020/12/4
10
2. 物质的量浓度与质量摩尔浓度
cBnVB
nB nB m/ m
2020/12/4
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。
11
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：
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。
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
2020/12/4
2
按分散质粒径分类
分散 质
粒径
分散系 类型
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
2020/12/4
7
1.3 溶液浓度的表示方法
2020/12/4
6Байду номын сангаас
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。
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
2020/12/4
5
1.2.2. 分压定律
1.3.1 物质的量浓度
cB
nB V
单位：molm3，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
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
(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
2020/12/4
3
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
((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
c(H+) = 0.20 molL1 ，后者 c(H+) = 0.10 molL1 。
2020/12/4
8
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：
xBn A n B n B ； xA n A n A n B ； xA xB 1
2020/12/4
对多组分有：xi=1
9
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