无机及分析化学.ppt

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1、上一页下一页第一章 气体和溶液1主目录无机及分析化学Inorganic and Analytical Chemistry课程基本信息上一页下一页第一章 气体和溶液2主目录章章章节名称章节名称学时学时章章章节名称章节名称学时学时第第1 1章章气体和溶液气体和溶液2 2第第1111、1212章章DsDs区元素区元素D D、F F区区元素元素4 4第第2 2章章化学热力学化学热力学初步初步4 4第第1313章章生命元素及其作用生命元素及其作用2 2第第3 3章章化学平衡和化学平衡和反应速率反应速率4 4第第1414章章环境污染和环境环境污染和环境化学化学2 2第第4 4章章解离平衡解离平衡4 4第第

2、1515章章核反应核反应2 2第第5 5章章氧化还原氧化还原反应反应4 4第第1 16 6章章定量定量分析化学概论分析化学概论2 2第第6 6章章原子结构原子结构4 4第第1 17 7章章误差及数据处理误差及数据处理2 2第第7 7章章分子结构分子结构4 4第第1 18 8章章重量分析法重量分析法2 2第第8 8章章配位化合物配位化合物4 4第第1 19 9章章滴定分析法滴定分析法8 8第第9 9、1010章章S S区元素、区元素、P P区元素区元素4 4第第2020章章比色法和分光比色法和分光光度法光度法2 2理论课总学时理论课总学时 4848实验课总学时实验课总学时 3030上一页下一页第

3、一章 气体和溶液3主目录第一章 气体和溶液第一节 气体第二节 溶液第三节 胶体溶液第一章第一章 气体和溶液气体和溶液上一页下一页第一章 气体和溶液4主目录1.理想气体定义：分子不占体积，分子间无相互作用力。分子不占体积，分子间无相互作用力。2.数学形式：理想气体状态方程：理想气体状态方程：nRTPV实际气体状态方程实际气体状态方程：2VabVnRTP其中其中R R为摩尔气体常数，对理想气体标准状态下：为摩尔气体常数，对理想气体标准状态下：11333315. 815.273110414.22101325KmolmpaKmolmpanTPVRJmNmmNmpa323注意量纲注意量纲：3.其它变形：

4、)(. 1相对分子量rrMRTMmPV)(. 2相对密度RTRTVmPMr一、理想气体状态方程（Ideal gas equation of state）第一节第一节 气体气体 (Gas) 上一页下一页第一章 气体和溶液5主目录二、道尔顿（Dalton）分压定律1.表述：混合气体的总压力等于各组分气体的分压之和。分压是指组分混合气体的总压力等于各组分气体的分压之和。分压是指组分气体单独占有混合气体容积时所产生的压力。气体单独占有混合气体容积时所产生的压力。2.数学形式：iiPPPPPP.321总由理想气体状态方程：分压由理想气体状态方程：分压VRTnPii则有总压则有总压VRTnVRTnPPii

5、总iiixnnPP总（1）式）式/（2）式得）式得：（1 1）（2 2）Xi 为摩尔分数对含对含A A、B B两组两组分的混合气体分的混合气体nnnnnxABAAAnnnnnxBBABB1BAxx注意：只有理想气体才严格遵守分压定律，低压下混合气体可近似适用。注意：只有理想气体才严格遵守分压定律，低压下混合气体可近似适用。另外：排水法收集的气体中：另外：排水法收集的气体中：P总总=P气气+P水蒸汽水蒸汽 ， P气气= P总总-P水蒸汽水蒸汽上一页下一页第一章 气体和溶液6主目录例例1-2 在在17,99.3kPa的气压下的气压下,用排水取气法收集氮气用排水取气法收集氮气150mL。求在标准状况

6、下该气体经干燥后的体积。求在标准状况下该气体经干燥后的体积。例例1-3 在在25下，将下，将0.100mol的的O2和和0.350mol的的H2装入装入3.00L的容器中，通电后氧气和氢气反应生成水，剩下过量的容器中，通电后氧气和氢气反应生成水，剩下过量的氢气。求反应前后气体的总压和各组分的分压。的氢气。求反应前后气体的总压和各组分的分压。3.举例：P3例例1-2，例，例1-3。P4表表1-1水在不同温度下的饱和蒸汽水在不同温度下的饱和蒸汽压表。压表。上一页下一页第一章 气体和溶液7主目录一、分散系(Disperse system)1.分散系分散系 (Disperse system) ：一种或

7、几种物质以细小的粒子分散在另一：一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种物质里所形成的系统叫分散系。种物质里所形成的系统叫分散系。 分散质分散质 (Dispersate) ：被分散的物质。：被分散的物质。 分散剂分散剂 (Dispersant) ：把分散质分散开的物质。：把分散质分散开的物质。 举例：浑浊的河水，牛奶，糖水，食盐。混合气体等。举例：浑浊的河水，牛奶，糖水，食盐。混合气体等。 2.分散系的分类分散系的分类：（：（1）分子分散系）分子分散系(d 100nm)，多相系统。又称浊液。，多相系统。又称浊液。 3.相相(Phase)：系统系统中物理化学性质完全相同的部分称为相。在多相系统中中

8、物理化学性质完全相同的部分称为相。在多相系统中相与相有明显的界面。相与相有明显的界面。 4.溶液溶液(Solution)：是高度分散的分子分散系。可分为固体溶液（固溶体、：是高度分散的分子分散系。可分为固体溶液（固溶体、合金）合金） 液体溶液（重点讨论）和气态溶液（空气）。液体溶液（重点讨论）和气态溶液（空气）。第二节第二节 溶液溶液 (Solution)上一页下一页第一章 气体和溶液8主目录二、稀溶液的依数性(Colligative properties)不同溶液性质各不相同，但溶液浓度足够稀时，则有一类性质是共同不同溶液性质各不相同，但溶液浓度足够稀时，则有一类性质是共同的。它们与溶液的本

9、性无关，只与溶液浓度有关。这类性质主要是指蒸的。它们与溶液的本性无关，只与溶液浓度有关。这类性质主要是指蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和具有渗透压这四大性质。汽压下降、沸点升高、凝固点降低和具有渗透压这四大性质。1.蒸汽压下降：平衡时，平衡时，蒸发蒸发与与凝聚凝聚速率相等，水面上的蒸汽压，速率相等，水面上的蒸汽压，即饱和蒸汽压（即饱和蒸汽压（Ps）与温度有关。）与温度有关。T越高，越高，Pos越大。越大。 在水中加入在水中加入难挥发的非电解质溶质难挥发的非电解质溶质后，单位时间内逸出后，单位时间内逸出水面的水分子数减少，平衡时，溶液液面上的蒸汽压（水面的水分子数减少，平衡时，溶液液面上的蒸汽

10、压（P P溶液溶液）一定小于纯溶剂的饱和蒸汽压（）一定小于纯溶剂的饱和蒸汽压（P Po os s）：）： P P溶液溶液 P入射光入射光时，发生光的反射。观察不到上述现象。时，发生光的反射。观察不到上述现象。(2) 当粒子直径当粒子直径d104）的物质）的物质天然的如蛋白质、核酸、天然的如蛋白质、核酸、DNADNA合成的如合成橡胶，合成纤维合成的如合成橡胶，合成纤维2.凝胶：凝胶： 是一种特殊的分散系，它是由胶体粒子或大分子形成的立体网状结是一种特殊的分散系，它是由胶体粒子或大分子形成的立体网状结构，其中溶剂分子被分隔在网状结构中，从而失去了流动性，外观呈构，其中溶剂分子被分隔在网状结构中，从

11、而失去了流动性，外观呈固体，性质介于固体与液体之间，内部强度小，易被破坏。如琼脂凝固体，性质介于固体与液体之间，内部强度小，易被破坏。如琼脂凝胶、聚丙烯酰胺凝胶，淀粉凝胶等。胶、聚丙烯酰胺凝胶，淀粉凝胶等。 比较比较大分子物质大分子物质溶胶溶胶存在形式存在形式单分子单分子分子聚集体分子聚集体溶解的可逆性溶解的可逆性可逆可逆不可逆不可逆热力学稳定性热力学稳定性稳定，大量电解质盐析稳定，大量电解质盐析 不稳定，少量电解质聚沉不稳定，少量电解质聚沉上一页下一页第一章 气体和溶液19主目录本章重点：分压定律，稀溶液依数性本章难点：胶体结构与性质本章作业：Page17(4, 6, 7,12) 第一章第一章 小结小结