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1、LOGO无机化学全册配套完整课件无机化学全册配套完整课件3LOGO无机及分析化学无机及分析化学化学学科的分类化学学科的分类1. 无机化学无机化学2. 分析化学分析化学3. 有机化学有机化学4. 物理化学物理化学化学学科的重要性化学学科的重要性 化学学科与其它学科的相互渗透，形成新化学学科与其它学科的相互渗透，形成新的学科，如生物化学、食品化学、环境化学、的学科，如生物化学、食品化学、环境化学、环境分析化学、农药化学、土壤化学、植物化环境分析化学、农药化学、土壤化学、植物化学、配位化学、放射化学等。学、配位化学、放射化学等。 农业院校的农业院校的“无机及分析化学无机及分析化学”是一门十分是一门十

2、分重要的基础课。重要的基础课。学学 习习 方方 法法参参 考考 书书 目目1. 无机及分析化学无机及分析化学. 呼世斌主编呼世斌主编. 高等教育出版社高等教育出版社.2005年年.2. 无机及分析化学无机及分析化学. 浙江大学编浙江大学编. 高等教育出版社高等教育出版社.2003年年.3. 无机及分析化学无机及分析化学. 南京大学南京大学无机及分析化学无机及分析化学编写组编写组. 高教出版社高教出版社. 2006年（第四版）年（第四版）.4. 无机化学（上册）无机化学（上册）. 武汉大学等校编武汉大学等校编. 高等教育出版社，高等教育出版社， 1996年（第三版）年（第三版）.5. 分析化学分

3、析化学. 武汉大学等校编武汉大学等校编. 高等教育出版社高等教育出版社. 2002年（第年（第 五版）五版）.6. 无机及分析化学无机及分析化学习题解答（书后习题和补充习题）习题解答（书后习题和补充习题）.理论教学内容及学时安排理论教学内容及学时安排气体、溶液和胶体（气体、溶液和胶体（9学时）学时）化学热力学基础（化学热力学基础（10学时）学时）化学反应速率（化学反应速率（4学时）学时）物质结构简介（物质结构简介（10学时）学时）分析化学概论（分析化学概论（5学时）学时）酸碱平衡与酸碱滴定法（酸碱平衡与酸碱滴定法（10学时）学时）沉淀溶解平衡与沉淀滴定法（沉淀溶解平衡与沉淀滴定法（4学时）学时

4、）配位化合物与配位滴定法（配位化合物与配位滴定法（8学时）学时）氧化还原反应与氧化还原滴定法（氧化还原反应与氧化还原滴定法（8学时）学时）约共约共68节课节课第一章第一章第一章第一章 气体、溶液和胶体气体、溶液和胶体第一节第一节 气气 体体第二节第二节 溶溶 液液第三节第三节 胶胶 体体第一章第一节第一章第一节一、理想气体一、理想气体第一节第一节 气气 体体理想气体：理想气体：分子本身不占体积，分子间无作用力。分子本身不占体积，分子间无作用力。高温度、低压力条件下的实际气体视为理想气体。高温度、低压力条件下的实际气体视为理想气体。方程式：方程式：pV = nRT R=8.314 Pa m3mo

5、l 1K 1 =8.314 kPaLmol 1K 1 =8.314 Jmol 1K 1 （Pam3=Nm 2m3=Nm=J） 注意：运用时单位一定要一致。注意：运用时单位一定要一致。2022-2-6102HP2.4atmHeP6.0atm20.50molH1.25molHe(a) 5.0 L at 20(b) 5.0 L at 20(c) 5.0 L at 20P总总=？二、道尔顿二、道尔顿(Dalton)(Dalton)分压定律分压定律分压定律分压定律：温度和体积一定时，混合气体的总压力等于：温度和体积一定时，混合气体的总压力等于各组分气体分压力之和。各组分气体分压力之和。 p = p1 +

6、 p2 + p3 + = pi 表达式之一表达式之一某组分气体某组分气体分压力分压力：是指该组分在同一温度下单独占有：是指该组分在同一温度下单独占有混合气体的容积时所产生的压力。混合气体的容积时所产生的压力。 二、道尔顿二、道尔顿(Dalton)(Dalton)分压定律分压定律第一章第一节第一章第一节 设有一混合气体，有设有一混合气体，有 i个组分，个组分，pi和和ni分别表示各分别表示各组组分的分压力和物质的量，分的分压力和物质的量，V为混合气体的总体积为混合气体的总体积，则则 pi=(ni/V) RT （1） p= pi= (ni/V)RT =(n/V)RT （2） （1）式）式/（2）式

7、得：）式得： pi/p=ni/n pi = ( ni/n )p= xi p 表达式之二表达式之二问题：问题： xi=？一、分散体系一、分散体系分散系分散系：一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种或几种物质以细小的粒子分散在另一一种物种物质里所形成的体系。例如糖水溶液质里所形成的体系。例如糖水溶液，泥浆等。，泥浆等。分散质分散质（或分散相）：被分散的物质。（或分散相）：被分散的物质。分散剂分散剂（或分散介质）：把分散质分散开来的物质。（或分散介质）：把分散质分散开来的物质。相：相：混合体系中混合体系中物理和化学性质完全相同物理和化学性质完全相同的一部分。的一部分。单相体系：单相体系：只有一个相的

8、体系。只有一个相的体系。多相体系：多相体系：有两个或以上相的体系（两相间有界面）。有两个或以上相的体系（两相间有界面）。第一章第二节第一章第二节第二节第二节 溶溶 液液一、分散体系一、分散体系第一章第二节第一章第二节冰和水冰和水两相体系两相体系单相体系单相体系多相体系多相体系纯净物纯净物混合物混合物 广义地说，两种或两种以上的物质均匀混合而且彼广义地说，两种或两种以上的物质均匀混合而且彼此呈现分子（或离子或原子）状态分布者均称为此呈现分子（或离子或原子）状态分布者均称为溶液溶液。（低分子或离子分散系；可以气、液、固三种聚集状态存在。）（低分子或离子分散系；可以气、液、固三种聚集状态存在。） 通

9、常所说的溶液都是指液态溶液。通常所说的溶液都是指液态溶液。第一章第二节第一章第二节 溶液由溶质和溶剂组成，被溶解的物质叫溶质，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，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。含量较多的组分称为溶剂。 一、分散体系一、分散体系第一章第二节第一章第二节一、溶液浓度的表示法一、溶液浓度的表示法1. 物质的量浓度物质的量浓度 单位体积的单位体积的溶液溶液中所含溶质中所含溶质B的物质的量称为溶质的物质的量称为溶质B的物质的量浓度。用符号的物质的量浓度。用符号cB表示，常用表示，常用单位单

10、位molL-1 。BBncV2. 质量摩尔浓度质量摩尔浓度 单位质量的单位质量的溶剂溶剂中所含溶质中所含溶质B的物质的量称为溶质的物质的量称为溶质B的质量摩尔浓度，用的质量摩尔浓度，用bB表示，单位是表示，单位是molkg 1。 对于溶剂是水的稀溶液对于溶剂是水的稀溶液bB与与cB的数值相差很小。的数值相差很小。BBA第一章第二节第一章第二节一、溶液浓度的表示法一、溶液浓度的表示法4. 质量分数质量分数 溶液中溶质溶液中溶质B的质量的质量mB 与溶液的总质量与溶液的总质量m之比称为之比称为溶质溶质B的质量分数（的质量分数（mass fraction）。）。BBmwm3. 摩尔分数（物质的量分数

11、）摩尔分数（物质的量分数） 是指溶液中组分是指溶液中组分B的物质的量的物质的量nB与溶液中总的物质与溶液中总的物质的量的量n之比。之比。 若某一混合物为两组分若某一混合物为两组分A 和和B，物质的量分别为，物质的量分别为nA和和nB，则：，则： xA + xB = 1 多组分体系？BB第一章第二节第一章第二节一、溶液浓度的表示法一、溶液浓度的表示法5. ppm 和和 ppb 浓度浓度 主要用于极稀的溶液（环境分析、食品分析中）。主要用于极稀的溶液（环境分析、食品分析中）。 ppm (百万分浓度）：表示溶质的质量占溶液质百万分浓度）：表示溶质的质量占溶液质量量的百万分之几，即每的百万分之几，即每

12、kg溶液所含溶质的溶液所含溶质的mg数。如：数。如： 1ppm：1g/1,000,000g溶液溶液 = 1mg溶质溶质/1kg溶液。溶液。 8ppm：8g/1,000,000g溶液溶液 = 8mg溶质溶质/1kg溶液。溶液。 ppb（十亿分浓度）：（十亿分浓度）：表示溶质的质量占溶液质量表示溶质的质量占溶液质量的十亿分之几，即每的十亿分之几，即每kg溶液中所含溶质的溶液中所含溶质的 g数数。如：如： 1ppb：1g/1,000,000,000g溶液溶液=1 g溶质溶质/1kg溶液溶液。 8ppb：8g/1,000,000,000g溶液溶液=8 g溶质溶质/1kg溶液溶液。第一章第二节第一章第二

13、节例例 题题 1-11-1 在在100 mL水中，溶解水中，溶解17.1 g蔗糖蔗糖(C12H22O11)，溶液，溶液的密度为的密度为1.0638 g mL 1，求蔗糖的物质的量浓度、质，求蔗糖的物质的量浓度、质量摩尔浓度、摩尔分数各是多少？量摩尔浓度、摩尔分数各是多少？BA11222111222111222111122211122211317.1g100 g1110.1mL1.0638g mL(C H O )17.1 (C H O ) = 0.05 mol(C H O )342(C H O )0.05 (C H O ) =0.454mol L110.1 10mmVmnMncV （）解：第一章

14、第二节第一章第二节例例 题题 1-11-1 在在100 mL水中，溶解水中，溶解17.1 g蔗糖蔗糖(C12H22O11)，溶液，溶液的密度为的密度为1.0638 g mL 1，求蔗糖的物质的量浓度、质，求蔗糖的物质的量浓度、质量摩尔浓度、摩尔分数各是多少？量摩尔浓度、摩尔分数各是多少？112221112221132(C H O )0.05(2) (C H O ) = 0.5mol kg(H O)100 10nbm22231222111222111222112(H O)100(3) (H O) =5.55mol(H O)18.02(C H O )0.05 (C H O ) =8.93 10(C

15、 H O )(H O)0.055.55mnMnxnn解：溶液的性质有两类：溶液的性质有两类： 第一类：第一类：如颜色、导电性、酸碱性等，这些性质由如颜色、导电性、酸碱性等，这些性质由溶质的本性决定，溶质不同则性质各异；溶质的本性决定，溶质不同则性质各异； 第二类：第二类：如溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点如溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降、渗透压等则与溶质的本性无关，取决于溶液中溶下降、渗透压等则与溶质的本性无关，取决于溶液中溶质的自由粒子（质的自由粒子（可以是分子、离子、原子等微粒可以是分子、离子、原子等微粒）数目，）数目，即浓度。即浓度。 后一类性质常称为溶液的后一类性质常称为溶液

16、的依数性依数性，也称为溶液的通，也称为溶液的通性。在难挥发非电解质的稀溶液中，这些性质就表现得性。在难挥发非电解质的稀溶液中，这些性质就表现得更有规律。更有规律。第一章第二节第一章第二节二、溶液的依数性二、溶液的依数性 一定温度下，将纯溶剂放入密闭容器中，当溶剂蒸一定温度下，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。此时时，达到相平衡。此时的气体称为饱和蒸气，的气体称为饱和蒸气，其所具有的压力称为该其所具有的压力称为该温度下液体的饱和蒸气温度下液体的饱和蒸气压压(简称简称蒸气压蒸气压)。 纯溶

17、剂和溶液蒸发示意图纯溶剂和溶液蒸发示意图代表溶剂分子代表溶剂分子 代表溶质分子代表溶质分子溶液蒸气压下降！溶液蒸气压下降！第一章第二节第一章第二节1.1.溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降 若在纯溶剂中加入若在纯溶剂中加入少量难挥发非电解质少量难挥发非电解质时，此时会有什么结时，此时会有什么结果产生呢？果产生呢？ 拉乌尔（拉乌尔（ F. M. Raoult）定律：）定律：在一定的温度下，在一定的温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸难挥发非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压与溶液中气压与溶液中溶剂摩尔分数溶剂摩尔分数的乘积。数学表达式为：的乘积。数学表达式为： p=p*x

18、A 两组分的体系：两组分的体系： xA + xB = 1，xA=1xB p = p*( (1xB) )=p*p*xB p =p*p =p*xB第一章第二节第一章第二节1.1.溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降BBBABAnnxnnnBBABpBAA*nppxppMbKbmM第一章第二节第一章第二节1.1.溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降 p = KpbB ，Kp为蒸气压下降常数。为蒸气压下降常数。对于稀溶液：对于稀溶液： nA+ nB nA ，1000g 溶剂溶剂拉乌尔定律的另一种数学形式拉乌尔定律的另一种数学形式一杯纯水和一杯溶液放入一个密闭的容器中会产生怎样的现象？一杯纯水和一杯溶液放入一个

19、密闭的容器中会产生怎样的现象？第一章第二节第一章第二节1.1.溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降 当某一液体的蒸气压等于外界压力时液体即沸腾，当某一液体的蒸气压等于外界压力时液体即沸腾，此时的温度称为该液体的此时的温度称为该液体的沸点沸点。 若在纯水中加入少量难挥发的非电解质后，会产若在纯水中加入少量难挥发的非电解质后，会产生什么现象呢？生什么现象呢？第一章第二节第一章第二节2.2.溶液的沸点升高溶液的沸点升高溶液沸点溶液沸点升高升高bT Tb = KbbB Tb=Tb ，Tb为溶液的沸点，为溶液的沸点， 为纯溶剂的沸点；为纯溶剂的沸点；Kb为溶剂沸点升高常数（为溶剂沸点升高常数（Kkgmol

20、1）。）。bT第一章第二节第一章第二节2.2.溶液的沸点升高溶液的沸点升高0.611 Tf = Kf bB Tf是溶液的凝固点下降值，是溶液的凝固点下降值， Tf= Tf ， 为纯溶为纯溶剂的凝固点，剂的凝固点，Tf为溶液的凝固点；为溶液的凝固点；Kf是溶剂的凝固点降是溶剂的凝固点降低低常数（常数（Kkgmol 1） 。fTfT 测定溶液沸点升高和凝固点降低计算溶质的摩尔质测定溶液沸点升高和凝固点降低计算溶质的摩尔质量。量。 凝固点凝固点是指在一定的外压下，该物质的液相和固相是指在一定的外压下，该物质的液相和固相达到平衡共存时的温度。从蒸气压的角度而言，某物质达到平衡共存时的温度。从蒸气压的角

21、度而言，某物质的凝固点就是固相蒸气压和液相蒸气压相等时的温度。的凝固点就是固相蒸气压和液相蒸气压相等时的温度。 第一章第二节第一章第二节3.3.溶液的凝固点下降溶液的凝固点下降解：解：第一章第二节第一章第二节例例 题题 1-21-2 在在20.40g葡萄糖水溶液中含有葡萄糖葡萄糖水溶液中含有葡萄糖0.40g，测得溶，测得溶液的凝固点为液的凝固点为 0.207，试计算葡萄糖的相对分子量。，试计算葡萄糖的相对分子量。ABBB3A20.400.4020.00g0.40 0.40/2020.00 10mnMMnMbmM（为相对分子质量）ffB = 20 0.207=1.86 =180.0TK bMM即

22、第一章第二节第一章第二节3.3.溶液的凝固点下降溶液的凝固点下降应用：应用： 植物细胞液中溶有氨基酸、糖类物质，有一定的植物细胞液中溶有氨基酸、糖类物质，有一定的抗旱性（蒸气压下降、沸点升高）和耐寒性（凝固点下抗旱性（蒸气压下降、沸点升高）和耐寒性（凝固点下降）。降）。 用用NaCl等物质与冰混合而制成的冷冻剂（凝固点等物质与冰混合而制成的冷冻剂（凝固点下降）下降） 。 冬天，人们常往汽车的水箱中加入甘油等物质，冬天，人们常往汽车的水箱中加入甘油等物质，以防止水箱因水结冰而胀裂（凝固点下降）以防止水箱因水结冰而胀裂（凝固点下降） 。 为什么稀饭比水烫伤得更厉害（沸点升高）？为什么稀饭比水烫伤得

23、更厉害（沸点升高）？（1）渗透）渗透 溶液的渗透溶液的渗透(osmosis)：是指只有水分子（或溶剂分：是指只有水分子（或溶剂分子）通过半透膜向单方向扩散（子）通过半透膜向单方向扩散（diffusion）的现象。）的现象。 产生渗透的两个产生渗透的两个条件条件：有半透膜；有半透膜；有浓度差。有浓度差。第一章第二节第一章第二节4.4.溶液的渗透压溶液的渗透压（2）渗透压）渗透压糖水液面比纯水液面高出糖水液面比纯水液面高出h，液面高度差所产生的静压力称为，液面高度差所产生的静压力称为该溶液的该溶液的渗透压渗透压。换句话说，为阻止渗透作用发生所需施加。换句话说，为阻止渗透作用发生所需施加于液面上的最

24、小压力叫做该溶液的于液面上的最小压力叫做该溶液的渗透压渗透压。第一章第二节第一章第二节4.4.溶液的渗透压溶液的渗透压 是渗透压，单位为是渗透压，单位为 kPa。 1886年，年，vant Hoff 把实验数据归纳、比较，发现把实验数据归纳、比较，发现稀溶液的渗透压与理想气体定律相似，可表述为：稀溶液的渗透压与理想气体定律相似，可表述为：BBBBnVn RTRTc RTb RTV或 两溶液渗透压相等，称为等渗溶液；不等，则渗透两溶液渗透压相等，称为等渗溶液；不等，则渗透压高的称为高渗溶液，渗透压低的称为低渗溶液。压高的称为高渗溶液，渗透压低的称为低渗溶液。 由上式看出，非电解质稀溶液的渗透压与

25、溶液中所由上式看出，非电解质稀溶液的渗透压与溶液中所含溶质的物质的量浓度成正比，而与溶质的本性无关。含溶质的物质的量浓度成正比，而与溶质的本性无关。第一章第二节第一章第二节4.4.溶液的渗透压溶液的渗透压渗透作用的意义：渗透作用的意义：l口渴时一般不宜饮用含糖等成分过高的饮料。口渴时一般不宜饮用含糖等成分过高的饮料。l速溶咖啡和速溶茶的制造。将稀溶液首先用反渗透方速溶咖啡和速溶茶的制造。将稀溶液首先用反渗透方法变浓，再用蒸发法蒸干，生产成本会大大降低。法变浓，再用蒸发法蒸干，生产成本会大大降低。 l海水鱼与淡水鱼不能更换环境。海水鱼与淡水鱼不能更换环境。第一章第二节第一章第二节4.4.溶液的渗

26、透压溶液的渗透压 渗透压可用来测定溶质的分子量（主要用于大分渗透压可用来测定溶质的分子量（主要用于大分子物质，虽子物质，虽c小，但小，但RT值较大；另外，易获得相应的值较大；另外，易获得相应的膜）。膜）。第一章第二节第一章第二节4.4.溶液的渗透压溶液的渗透压 由于依数性都与溶液的浓度有关，因此，只要知道由于依数性都与溶液的浓度有关，因此，只要知道其中的一种性质，便可推算出其它的性质。其中的一种性质，便可推算出其它的性质。 但是但是：稀溶液的依数性的定量关系不适用于浓溶液：稀溶液的依数性的定量关系不适用于浓溶液和电解质溶液。和电解质溶液。 某难挥发、非电解质水溶液的凝固点为某难挥发、非电解质水

27、溶液的凝固点为272.15K，计算：（计算：（1）此溶液的沸点；（）此溶液的沸点；（2）298.15K时此溶液的时此溶液的蒸气压；（蒸气压；（3）在）在273.15K时此溶液的渗透压。时此溶液的渗透压。 第一章第二节第一章第二节例例 题题 1-31-3解解：（：（1） Tf=273.15 272.15=1.0=KfbB bB=1.0/1.86=0.538 molkg 1 又又 Tb=KbbB， Tb=0.512 0.538=0.27K Tb=373.15+0.27=373.42 K （2） p*=3.17 kPa，xA=55.6/(55.6+0.538)=0.99 p=p*xA=3.17 0.

28、99=3.14 kPa （3） =bBRT=0.538 8.314 273.15=1220 kP 在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物称为电解在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物称为电解质，不能导电的化合物称为非电解质。质，不能导电的化合物称为非电解质。第一章第二节第一章第二节三、电解质溶液三、电解质溶液 由表可看出，由表可看出，对同浓度的溶液来说，其对同浓度的溶液来说，其沸点高低沸点高低或或渗透压大渗透压大小小的顺序为：的顺序为： A2B（或（或AB2）型强电解质溶液）型强电解质溶液AB型强电解质溶液弱电型强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液，而其解质溶液非电解质溶液，而其蒸气压蒸气压或或凝

29、固点凝固点的顺序则相反。的顺序则相反。几种质量摩尔浓度为几种质量摩尔浓度为0.100 molkg 1的的电解质电解质水溶液的水溶液的i 值值 电解质电解质 T f (K)（实验值）（实验值） T f (K)（计算值）（计算值） NaCl 0.348 0.186 1.87 HCl 0.355 0.186 1.91 K2SO4 0.458 0.186 2.46 CH3COOH 0.188 0.186 1.01i 实验值计算值 解离度解离度是指溶液中已解离的电解质的物质的量占溶是指溶液中已解离的电解质的物质的量占溶液中初始电解质物质的量的百分数，用液中初始电解质物质的量的百分数，用 表示。表示。第一

30、章第二节第一章第二节1 1解离度解离度100%已解离的物质的量初始物质的量 弱电解质在水中只有部分解离，解离度较小，在水弱电解质在水中只有部分解离，解离度较小，在水溶液中存在解离平衡；而强电解质在水中解离完全，在溶液中存在解离平衡；而强电解质在水中解离完全，在水溶液中不存在解离平衡。水溶液中不存在解离平衡。离子氛模型离子氛模型：离子氛示意图离子氛示意图 在溶液中，一方面正负离在溶液中，一方面正负离子间的静电引力使离子有规则子间的静电引力使离子有规则地排列；另一方面热运动又要地排列；另一方面热运动又要使离子无序分布。使离子无序分布。 总结果总结果形成形成“离子氛离子氛” ：异电性离子的密度大于同

31、电异电性离子的密度大于同电性离子的密度；聚中心离子性离子的密度；聚中心离子越近，异电性离子愈多，同电越近，异电性离子愈多，同电性离子越少。性离子越少。2. 2. 表观解离度表观解离度第一章第二节第一章第二节2. 2. 表观解离度表观解离度 根据根据“离子氛离子氛”模型，离子之间相互牵制，限制模型，离子之间相互牵制，限制了离子的自由运动。所以强电解质的实际了离子的自由运动。所以强电解质的实际“解离度解离度”都小于都小于100%，如下表所示。，如下表所示。 几种强电解质的实测解离度（几种强电解质的实测解离度（298.15K，0.1molL 1）电解质电解质 KCl HCl HNO3 NaOH H2

32、SO4 Ba(OH)2 ZnSO4 实测解离度实测解离度 (%) 86 92 92 91 61 81 40 为了区别于弱电解质的解离度，把强电解质的解离为了区别于弱电解质的解离度，把强电解质的解离度称为度称为“表观解离度表观解离度”。弱电解质的解离度表示解离了。弱电解质的解离度表示解离了的分子百分数，强电解质的表观解离度仅反映溶液中离的分子百分数，强电解质的表观解离度仅反映溶液中离子间相互牵制作用的强弱程度。子间相互牵制作用的强弱程度。 离子活度是离子在反应中发挥作用的有效浓度。离子活度是离子在反应中发挥作用的有效浓度。 若以若以c表示离子的浓度，表示离子的浓度， 表示活度系数，则表示活度系数

33、，则离子活离子活度度a与浓度的关系为与浓度的关系为 a = c 反映了电解质溶液中离子间相互牵制作用的大小。反映了电解质溶液中离子间相互牵制作用的大小。 当溶液极稀时，当溶液极稀时， 1，活度和浓度基本一致。，活度和浓度基本一致。 对弱电解质溶液，当浓度不大时，可认为对弱电解质溶液，当浓度不大时，可认为 =1，即即a=c。这是今后讨论弱电解质时用浓度表示的依据。这是今后讨论弱电解质时用浓度表示的依据。第一章第二节第一章第二节3. 3. 活度和活度系数活度和活度系数 将浓度均为将浓度均为0.01molkg 1的的KCl、Na2SO4、C6H12O6水溶液分别按蒸气压、沸点、凝固点从高到低的顺序排

34、水溶液分别按蒸气压、沸点、凝固点从高到低的顺序排列。列。 第一章第二节第一章第二节例例 题题 1-41-4解解：（1） 知溶液的知溶液的p与与bB成反比，所以成反比，所以蒸气压由高到低的顺序为：蒸气压由高到低的顺序为：C6H12O6、KCl、Na2SO4 。 （2） 知溶液的沸点与知溶液的沸点与bB成正比，成正比，所以沸点由高到低的顺序为：所以沸点由高到低的顺序为：Na2SO4、 KCl、C6H12O6。 （3） 知溶液的凝固点与知溶液的凝固点与bB成反比，成反比，所以凝固点由高到低的顺序为：所以凝固点由高到低的顺序为：C6H12O6、KCl、Na2SO4。*pBpppKb *bbbbBTTT

35、Kb*ffffBTTTK 胶体分散系胶体分散系是由颗粒大小在是由颗粒大小在1100nm的分散质的分散质组成的体系。它可分为两类：组成的体系。它可分为两类： 胶体溶液胶体溶液，又称溶胶。它是由小分子、原子或离子，又称溶胶。它是由小分子、原子或离子聚集成较大颗粒而形成的高度分散的多相体系。聚集成较大颗粒而形成的高度分散的多相体系。 如如Fe(OH)3溶胶和溶胶和As2S3溶胶等。溶胶等。 高分子溶液高分子溶液，是由高分子化合物溶解在适当的溶剂，是由高分子化合物溶解在适当的溶剂中形成稳定、均匀的溶液。如胶水、核酸水溶液。中形成稳定、均匀的溶液。如胶水、核酸水溶液。第一章第三节第一章第三节一、分散体系

36、一、分散体系两个条件：两个条件： 分散质粒子大小在适合的范围内分散质粒子大小在适合的范围内 （ 1100 nm ）；）； 必需加入适量的稳定剂。必需加入适量的稳定剂。 第一章第三节第一章第三节二、溶胶的制备二、溶胶的制备制备方法大致可分为两大类：制备方法大致可分为两大类： 1. 分散法分散法 （1）研磨法（）研磨法（2）超声波法（）超声波法（3）电弧法（）电弧法（4）胶溶法）胶溶法 Fe(OH)3 （加（加FeCl3稳定剂）稳定剂） Fe(OH)3 （溶胶）（溶胶） 2. 凝聚法凝聚法 （1）物理凝聚法：）物理凝聚法： S溶于有机溶剂（如丙酮溶于有机溶剂（如丙酮 、苯等）、苯等） 加入水中加入

37、水中（溶解度改变）（溶解度改变） S溶胶。溶胶。 （2）化学凝聚法）化学凝聚法 FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 (溶胶溶胶) + 3HCl AgNO3 + KI AgI (溶胶溶胶) + KNO3 必须严格控制反应条件，否则沉淀析出。必须严格控制反应条件，否则沉淀析出。第一章第三节第一章第三节二、溶胶的制备二、溶胶的制备1. 光学性质光学性质(b) 狭缝式超显微镜狭缝式超显微镜第一章第三节第一章第三节三、溶胶的性质三、溶胶的性质(a) Tyndall效应效应电弧光源电弧光源显微镜显微镜可调狭缝可调狭缝溶胶溶胶 第一章第三节第一章第三节1. 1. 光学性质光学性质 可见光的波长约在可见

38、光的波长约在4 10 77 10 7m之间，当用一光之间，当用一光束照射到微粒时，可能发生三种情况：束照射到微粒时，可能发生三种情况： （1）若）若d ，主要发生光的，主要发生光的反射或折射反射或折射。 如如粗分散体系粗分散体系，用光束照射时使体系呈现混浊。，用光束照射时使体系呈现混浊。 （2）若）若d ，主要发生光的，主要发生光的衍射衍射。（3）若）若d Rb+ K+ Na+ Li+ 。这是因。这是因为水合离子半径依次增大的缘故。为水合离子半径依次增大的缘故。第一章第三节第一章第三节2. 2. 溶胶的聚沉溶胶的聚沉（3）溶胶的相互聚沉）溶胶的相互聚沉 相互聚沉相互聚沉是指将带相反电荷的溶胶适

39、量混合，发生是指将带相反电荷的溶胶适量混合，发生聚沉。聚沉作用力为静电吸引力。聚沉。聚沉作用力为静电吸引力。完全聚沉的条件：完全聚沉的条件： 当两种溶胶的用量恰能使其当两种溶胶的用量恰能使其所带电荷的量相等所带电荷的量相等时，时，才会完全聚沉；否则可能会聚沉不完全，甚至不聚沉。才会完全聚沉；否则可能会聚沉不完全，甚至不聚沉。 典型实例：明矾典型实例：明矾KAl (SO4)212H2O净水。净水。高分子溶液高分子溶液：相对分子质量在：相对分子质量在1000010000以上的有机化合物以上的有机化合物溶于水或其它溶剂中所得的溶液。溶于水或其它溶剂中所得的溶液。第一章第三节第一章第三节六、高分子溶液

40、六、高分子溶液高分子溶液与溶胶的高分子溶液与溶胶的相同点相同点： （1）分散相粒子大小在）分散相粒子大小在1100nm之间；之间； （2）扩散慢，颗粒不能通过半透膜。）扩散慢，颗粒不能通过半透膜。 高分子溶液与溶胶高分子溶液与溶胶不同之处不同之处：（1 1）溶胶是多相体系，是）溶胶是多相体系，是热力学不稳定体系热力学不稳定体系；而高分；而高分子溶液是均相体系子溶液是均相体系，是热力学稳定体系。，是热力学稳定体系。（2）溶胶对电解质十分敏感；但要使高分子物质从水溶胶对电解质十分敏感；但要使高分子物质从水溶液中析出，必须加入大量的电解质溶液中析出，必须加入大量的电解质盐析盐析。第一章第三节第一章第

41、三节六、高分子溶液六、高分子溶液 在溶胶中加入高分子溶液，加入的量不同，会出现在溶胶中加入高分子溶液，加入的量不同，会出现两种情况：两种情况：（1）保护作用：）保护作用：在溶胶中加入适量的高分子物质溶液，在溶胶中加入适量的高分子物质溶液，可以大大地增加溶胶的稳定性。可以大大地增加溶胶的稳定性。（2）絮凝（敏化）作用：）絮凝（敏化）作用：在溶胶体系中加入极少量的在溶胶体系中加入极少量的大分子物质溶液，反而促使溶胶体系产生聚沉。大分子物质溶液，反而促使溶胶体系产生聚沉。保护作用保护作用转动转动敏化作用敏化作用第一章第三节第一章第三节例例 题题 1-51-5 试分别比较试分别比较MgSO4，K3Fe

42、(CN)6和和AlCl3 三种电解质对三种电解质对下列两溶胶的凝聚能力及聚凝值大小。下列两溶胶的凝聚能力及聚凝值大小。 （1）0.010molL 1AgNO3 溶液和溶液和0.020molL 1KCl溶液溶液等体积混合制成的等体积混合制成的AgCl溶胶。溶胶。 （2）0.020molL 1AgNO3 溶液和溶液和0.010molL 1KCl溶液溶液等体积混合制成的等体积混合制成的AgCl溶胶。溶胶。 解：解：（1）因）因KCl过量，所以过量，所以AgCl 吸附吸附Cl 而带负电，则而带负电，则聚沉能力为：聚沉能力为：AlCl3MgSO4K3Fe(CN)6；聚沉值相反。；聚沉值相反。 （2）因）

43、因AgNO3过量，所以过量，所以AgCl吸附吸附Ag+而带正电，而带正电，则聚沉能力为：则聚沉能力为：AlCl3 MgSO40K1. 1. 熵与熵与标准摩尔熵标准摩尔熵标准摩尔熵的规律：标准摩尔熵的规律：mmm(g)(l)(s)SSS同一物质，同一物质，298.15K时时 在标准状态下，在标准状态下，1mol物质的熵值称为该物质的标准摩尔熵，用符号物质的熵值称为该物质的标准摩尔熵，用符号 表示。表示。（单位：（单位：J. mol 1K 1)。mS$相对分子质量相近，分子结构对称的，相对分子质量相近，分子结构对称的， 小小m33m32(CH OCH ,g)(CH CH OH ,g)SSmS$结构

44、相似，结构相似， 随相对分子质量增大而增大随相对分子质量增大而增大mmmmHFHClHBrHISSSSmS$同一物质，温度越高，其熵值越大。同一物质，温度越高，其熵值越大。 第二章第三节第二章第三节2. 2. 熵变的计算熵变的计算（1）化学反应的熵变化学反应的熵变 化学反应的熵变可由物质的化学反应的熵变可由物质的 求得：求得：mS$rmBmB(B)SS$（2）等温可逆过程等温可逆过程体系熵变的计算：体系熵变的计算：R指可逆过程，指可逆过程，QR指指可逆过程的热效应，可逆过程的热效应，T为体系的热力学温度。为体系的热力学温度。 等温过程环境熵变的计算：等温过程环境熵变的计算： R/SQT/SQT

45、QT 环环环环体第二章第三节第二章第三节三、热力学第二定律三、热力学第二定律 在孤立体系中，自发过程使体系的熵值增加，处于平衡状态时体系的熵值达到在孤立体系中，自发过程使体系的熵值增加，处于平衡状态时体系的熵值达到最最大大，而使体系熵值减小的过程是不可能发生的。此规律称，而使体系熵值减小的过程是不可能发生的。此规律称熵增原理熵增原理，也称，也称热力学第二热力学第二定律定律。即。即 S孤立孤立0 自发过程自发过程 S孤立孤立=0 平衡过程平衡过程 S孤立孤立0 自发过程自发过程 S体体+ S环环=0 平衡过程平衡过程 S体体+ S环环0所以，反应是自发进行的。所以，反应是自发进行的。第二章第三节

46、第二章第三节 定温定压过程是指满足下列条件的过程：定温定压过程是指满足下列条件的过程： T1=T2=T环环=常数常数 p1=p2=p环环=常数常数且且Q体体= Q环环，若讨论体系不做非体积功，若讨论体系不做非体积功，Q体体= H S环环=Q环环/T环环 = Q体体/T体体 = H体体/T体体四、吉布斯自由能和反应方向判据四、吉布斯自由能和反应方向判据1. 吉布斯自由能吉布斯自由能 自发过程必须满足：自发过程必须满足： S体体 + S环环 0因而有因而有 S体体 H体体/T体体0，即，即T体体 S体体H体体0 H T S0第二章第三节第二章第三节上式包含了两个自发过程的因素，即能量和混乱度的变化

47、，称为上式包含了两个自发过程的因素，即能量和混乱度的变化，称为吉布斯吉布斯-赫姆霍兹赫姆霍兹(Gibbs-Helmholtz)方程式。方程式。1. 1. 吉布斯自由能吉布斯自由能 H T S=(H2 H1) T(S2 S1) =(H2 T2S2) (H1 T1S1) 0令令 G=H TS G称吉布斯自由能，也是一个状态函数。称吉布斯自由能，也是一个状态函数。 H T S = G2 G1= G G 0（自发）（自发）所以，在定温定压下，且不做非体积功（封闭体系）：所以，在定温定压下，且不做非体积功（封闭体系）： G0，非自发过程，非自发过程rmrmrm000$GGG，反反应应正正向向自自发发进进

48、行行，反反应应处处于于平平衡衡态态，反反应应逆逆向向自自发发进进行行第二章第三节第二章第三节计算相变点温度、和非自发反应的转计算相变点温度、和非自发反应的转化温度化温度0rmrmrmGHTS转1. 1. 吉布斯自由能吉布斯自由能 定温定压定温定压的自发过程，其体系都具有对环境做非体积功的能力，途径不同做功不的自发过程，其体系都具有对环境做非体积功的能力，途径不同做功不同，但其中必定有一个最大功。如，同，但其中必定有一个最大功。如， 1mol甲烷燃烧反应在内燃机中进行甲烷燃烧反应在内燃机中进行, 功为功为100200 kJ，而在燃料电池中进行则可达，而在燃料电池中进行则可达700kJ，但反应不管

49、在何种途径下进行，但反应不管在何种途径下进行，298.15K及及100kPa下燃烧下燃烧1mol甲烷所得到的非甲烷所得到的非体积功都不可能超过体积功都不可能超过890.3kJ（可逆过程）。（可逆过程）。 CH4( (g) )+ 2O2( (g) )= CO2( (g) )+ 2H2O( (l) ) =890.31 kJmol1 rmG$G= W ，可逆过程，可逆过程G W ，不可逆自发过程，不可逆自发过程rmrm GWGW，可可逆逆过过程程，不不可可逆逆自自发发过过程程$第二章第三节第二章第三节在等温等压过程中，除体积变化所做在等温等压过程中，除体积变化所做的功以外，系统对外界所做的最大有的功以外，系统对外界所做的最大有用功（非体积功用功（非体积功）2. 2. 标准摩尔生成吉布斯自由能标准摩尔生成吉布斯自由能 在标准状态及反应温度时，由最稳定的单质生成在标准状态及反应温度时，由最稳定的单质生成1 mol 物质的物质的Gibbs自由能变，称自由能变，称为该物质的标准摩尔生成为该物质的标准摩尔生成Gibbs自由能，用下述符号表示：自由能，用下述符号表示：fmG$222rmfm2H (g)O (g)H O(l) (H O,l) 如如：GG$规定：规定：在指定温度状态下，在指定温度状态下，元素最稳定单质的标准摩尔生成元素最稳定单质的标准摩尔生成Gibbs自由能值为零自由能值为零。所。