第3章水化学与水污染 佳木斯大学化学与药学院 2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室
2003－3－10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 2 第3章 水化学与水污染
教学基本要求 1.溶液的通性。 2.能进行溶液pH值的基本计算,能进行同离子 效 应等离子平衡的计算,了解配离子的解离平衡 及平衡移动。 3.初步掌握溶度积和溶解度的基本计算。了解 溶 度积规则及其应用。 4.了解环境化学中水的主要污染物及其某些处 理 2法的原理。佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室
2003－3－10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 3 教学基本要求 1．溶液的通性。 2．能进行溶液pH值的基本计算，能进行同离子 效 应等离子平衡的计算，了解配离子的解离平衡 及平衡移动。 3．初步掌握溶度积和溶解度的基本计算。了解 溶 度积规则及其应用。 4．了解环境化学中水的主要污染物及其某些处 理 方法的原理
i要角容 (一)溶液的通性 非电解质溶液的通性 电解质溶液的通性 (二)水溶液中的单相离子平衡 酸和碱在水溶液中的离子平衡 配离子的解离平衡 (三)难溶电解质的多相离子平衡 多相离子平衡和溶度积 溶度积规则及其应用 2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室
2003－3－10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 4 主要内容 （一）溶液的通性 非电解质溶液的通性 电解质溶液的通性 （二）水溶液中的单相离子平衡 酸和碱在水溶液中的离子平衡 配离子的解离平衡 （三）难溶电解质的多相离子平衡 多相离子平衡和溶度积 溶度积规则及其应用
53-1溶液的通性 通性:同一溶剂、相同浓度、不同溶 质的溶液昊有的相同的性质。 这些性质称通性。 物理量的数值相同 2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室
2003－3－10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 5 §3－1 溶液的通性 通性：同一溶剂、相同浓度、不同溶 质的溶液具有的相同的性质。 这些性质称通性。 物理量的数值相同
一溶液浓度的表示方法 1物质B的质量分数:2物质B的浓度: B VB cB="B单位 mA +m B v moldm-3 3物质B的质量摩尔浓度:4物质B的物质的量分数(摩 尔分数) b 单位:mkgj 5物质B的体积分数 6物质B的质量浓度(密度) 6=单kgm3 各种浓度表示方法之间可以相互换算。 2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室
2003－3－10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 6 一 溶液浓度的表示方法 1 物质B的质量分数： wB= A B B m m m + 2 物质B的浓度： cB= 4 物质B的物质的量分数(摩 尔分数)： xB= 6 物质B的质量浓度(密度)： dB= 单位: kg·m-3 V nB 3 物质B的质量摩尔浓度： bB= 5 物质B的体积分数： = A B m n 单位： mol·dm-3 单位: mol·kg-1 各种浓度表示方法之间可以相互换算。 A B B n n n + V V B V m B
二非电解质溶液的通性 1溶液的蒸气压下降△P ①)溶剂的燕气压: 乙醚乙醇水 H2O(;→H2o(g 液气平衡时蒸气的 压力: K=P(H2O)po 100T P(H2O)称为水的(饱和)蒸气压,其值受 温度影响。 2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室
2003－3－10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 7 二 非电解质溶液的通性 1 溶液的蒸气压下降Δp (1)溶剂的蒸气压： H2O（l） H2O（g） 液-气平衡时蒸气的 压力: p(H2O)称为水的（饱和）蒸气压，其值受 温度影响。 K =p(H2O)/p
(2)溶液的蒸气压下降 溶剂的蒸气压为/,溶液的蒸气压为p。 实验表明p<p0 其差值△p=p 为溶液的蒸气压下 其规律反映于 拉乌尔定律 △P=px 适用范围:难挥发、非解质、稀溶液 2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室
2003－3－10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 8 (2)溶液的蒸气压下降 溶剂的蒸气压为po ，溶液的蒸气压为p。 实验表明 p < po 其差值 Δp=po-p 为溶液的蒸气压下 降。 适用范围：难挥发、非电解质、稀溶液 Δp=p o·x B 其规律反映于 拉乌尔定律：
2溶液的沸点上升、凝固点下降 (1)液体的沸点:液气平衡时的温度,如 H2O()==H2o(g) 100C时P(H2O,)=P外)=101325Pa (2)液体的凝固点(冰点) 固气平衡时的温度,如: H2O(S)H20( 0℃时,P(H2Og)=610.6Pa=(H2O,s) 2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室
2003－3－10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 9 2 溶液的沸点上升、 凝固点下降 (1)液体的沸点： 液-气平衡时的温度，如： H2O（l） H2O（g） 100℃时,p（H2O,l）=P(外）=101325Pa (2)液体的凝固点（冰点）： 固-气平衡时的温度，如: H2O（S） H2O（g） 0℃时，p（H2O,g)=610.6Pa=p(H2O，s)
(3)溶液的沸点上升和凝固点下降 △7 bpp ATo=Kfo bB Ap、分别称为沸点上升常数、凝 固点下降常数,是仅与溶剂有关的常数。 溶液的沸点上升和凝固点下降可以由 水、水溶液、冰的蒸气压曲线予以说明 2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室
2003－3－10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 10 (3)溶液的沸点上升和凝固点下降: Kbp、Kfp 分别称为沸点上升常数、凝 固点下降常数，是仅与溶剂有关的常数。 ΔTbp=Kbp·bB ΔTfp=Kfp·bB 溶液的沸点上升和凝固点下降可以由 水、水溶液、冰的蒸气压曲线予以说明：
为使溶液 P 01351 的蒸汽压 为使溶液的熟气必须 压与固相的相同 必须降低温度所降低的温度 就是凝固点下降容液的 蒸汽压 少7总是低 所提高的温度 7于溶剂 w就是沸点上升}工化学教
2003－3－10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 11 溶液的 蒸汽压 总是低 于溶剂 为使溶液 的蒸汽压 与外压相 等，必须 提高温度 所提高的温度 就是沸点上升 为使溶液的蒸气 压与固相的相同 必须降低温度 所降低的温度 就是凝固点下降