无机及分析化学[全](南京大学第五版)

.,无机及分析化学,林政,.,第一章分散系,1.5高分子溶液,1.3溶液,1.2分散系,1.4胶体溶液,1.1物质的量及其单位,.,1.1.1物质的量及其单位,物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，其符号为n，单位为摩尔(mol)，简称摩。物质的量是表示物质所含微粒数(N)与阿伏加德罗常数(NA)之比,即n=N/NA。它是把微观粒子与宏观可称量物质联系起来的一种物理量。其表示物质所含粒子数目的多少。物质的量的单位是摩（尔）、符号：mol,.,物质的量n粒子数N阿伏加德罗常数NA物质的量(mol)=物质的质量(g)/物质的摩尔质量(g/mol)阿伏加德罗常数(NA)以0.012kg12C所含的碳原子数作基准，其近似值为6.021023mol-1,1.1.2物质的量及其单位,.,满足上述关系的粒子是构成物质的基本粒子(如分子、原子、离子、质子、中子、电子数)或它们的特定组合。如：1molCaCl2与阿伏加德罗常数相等的粒子是CaCl2粒子，其中Ca2+为1mol、Cl-为2mol，阴阳离子之和为3mol或原子数为3mol。在使用摩尔表示物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类，而不使用该粒子的中文名称。,1.1.3物质的量及其单位,.,摩尔(mol)、毫摩尔(mmol)、微摩尔(mol)纳摩尔(nmol)、皮摩尔(pmol)1mol1103mmol1106mol1109nmol11012pmol,1.1.4物质的量及其单位,.,以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。一般使用单位：mol/L物质的量浓度(mol/L)=溶质的物质的量(mol)/溶液的体积(L)cB=nB/V注意：体积是指溶液的体积，而不是溶剂的体积。,1.1.5物质的量浓度,.,1.1.6物质的量浓度,浓度只是物质的量浓度的简称，其它溶液组分含量的表示法中，若使用浓度二字时，前面应有特定的定语。如质量浓度、质量摩尔浓度。,.,1.1.7质量摩尔浓度,溶液中某溶质B的物质的量除以溶剂的质量，称为该溶质的质量摩尔浓度。单位为molkg-1,符号为bB。bB=nB/W式中W为该溶剂的质量，以千克（kg）作单位；nB是溶质B的物质的量，以摩尔(mol)作单位。,.,1.1.8质量浓度,单位体积混合物中某组分的质量称为该组分的质量浓度，以符号表示，单位为kg/m3。组分B的质量浓度定义式为=mB/V式中mB混合物中组分B的质量，kg;V混合物的体积，m3。常用单位是:g/L,.,1.1.9质量分数,溶液中溶质B的质量分数是溶质B的质量mB与溶液质量m之比。符号是B，量纲为一。BmB/m如，100gNaCl溶液中含10gNaCl，可表示为（NaCl）10%,.,1.1.10体积分数,纯物质B在某温度和压力下的体积，除以在相同温度和压力下的溶液的总体积。符号为，量纲为一。体积分数常用于溶质为液体的溶液，如果混合过程中产生的体积变化很小，可近似地认为等于溶质的体积溶液的总体积。,.,【例】：已知浓硫酸的密度为1.84g/ml，其质量分数为95.6%，一升浓硫酸中含有的n(H2SO4)、n(1/2H2SO4)、c(H2SO4)、c(1/2H2SO4)各为多少？,.,解：n(H2SO4)=1.8410000.956/98.08=17.9moln(1/2H2SO4)=1.8410000.956/49.04=35.9mol,c(H2SO4)=17.9/1=17.9mol/L,c(1/2H2SO4)=35.9/1=35.9mol/L,.,【例】：250克溶液中含有40克NaCl，计算此溶液的质量摩尔浓度。,.,解：水的质量250-40=210（克）b(NaCl)=40/(58.5210)1000=3.26mol/kg,.,【例】：在100ml水中溶解17.1g蔗糖(C12H22O11)，溶液的密度为1.0638g/ml，求蔗糖的物质的量浓度，质量摩尔浓度。,.,解：M蔗糖342(g/mol)n蔗糖=17.1/342=0.05(mol)V=(100+17.1)/1.0638=110.0(ml)=0.11(L),（1）c(蔗糖)=0.05/0.11=0.454(mol/L)（2）b(蔗糖)=0.05/0.1=0.5(mol/kg),.,分散系分散质+分散剂,1.2分散系,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称分散系。,如：糖水和泥水等等。,.,、按聚集状态分气气（空气）气液（汽水）气固（浮石）液气（云、雾）液液（酒精）液固（肉冻）固气（烟、尘）固液（溶液）固固（合金）,1.2.1分散系的分类：,.,、按分散质粒子的大小分100nm粗分散系（悬浊液、乳状液）,1.2.1分散系的分类：,.,1.2.2相,1.相体系中具有相同化学性质和物理性质的均匀部分。,2相的特点A任何部分的物理性质和化学性质相同。B一个相并不一定是一种单质，如食盐溶液(NaCl和H2O)。,.,C单相体系分子分散系，如饱和食盐水、糖水等。溶质与溶剂已成一体，组分间没有界面。D多相体系胶体分散系和粗分散系，如溶胶；悬浊液等。各组分的物理性质和化学性质不同，并具有明显的界面。,.,1.2.3理想气体,pV=nRTR-摩尔气体常量,理想气体状态方程式：,.,在STP下，p=101.325kPa,T=273.15Kn=1.0mol时,Vm=22.414L=22.41410-3m3,R=8.314kPaLK-1mol-1,.,组分气体：理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。分压：组分气体B在相同温度下占有与混合气体相同体积时所产生的压力，叫做组分气体B的分压。,1.2.4分压定律,.,分压定律：,混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。p=p1+p2+pi或p=pB,n=n1+n2+ni,.,分散质以分子或者比分子更小的质点（如原子或离子）均匀地分散在分散剂中的分散系称为溶液。,溶液,1.3溶液,.,通性：只与浓度（溶质粒子的数目）有关而与溶质本性无关的性质称为溶液的通性，又叫溶液的依数性。,1.3.1溶液的通性,蒸气压下降沸点上升凝固点下降具有渗透压,.,初始：V蒸发V凝聚平衡：V蒸发=V凝聚,气液两相平衡,蒸发H2O(l)H2O(g)凝聚,1.3.1.1溶液的蒸气压下降,.,在纯溶剂中加入难挥发的物质以后，达平衡时，p溶液总是小于同温度下的p纯溶剂，即溶液的蒸气压下降。,.,p=p纯p液蒸汽压下降的原因：,.,拉乌尔定律：在一定的温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸气压，等于纯溶剂的蒸气压乘该溶剂在溶液中的摩尔分数。,p：溶液的蒸气压p*：纯溶剂的蒸气压nA：溶剂的物质的量nB：溶质的物质的量,nAp=p*nA+nB,p液Cs+Rb+K+Na+Li+,Cl-Br-NO3-I-,.,离子半径,Li+Na+K+K+Na+Li+,Li+,Rb+,.,分散质粒子合并变大，最后从分散剂中分离出来的过程称为聚沉或凝结。溶胶聚沉后外观呈现浑浊。,1、加入电解质；（研究最多应用最广）2、加入带相反电荷的胶体；3、长时间加热。,促使胶体聚沉的方法有：,1.4.6溶胶的聚沉,.,加入电解质聚沉的原因：加入电解质后，吸附层的反离子增多，胶粒所带电荷大大减少，排斥力减弱，使胶粒合并成大颗粒而聚沉。,注意：胶体的聚沉是不可逆的。,.,1.5高分子溶液,2、是单个分子分散的单相体系，是真溶液，溶解过程是自动的，也是可逆的，是热力学的稳定体系。,3、无丁铎尔效应因为高分子化合物分子中含有大量的亲水基团(-OH，-COOH、-NH2)，溶剂化作用强，溶质与溶剂间