第3章 水化学与水污 首页 上一页 下一页 末页
首 页 上一页 下一页 末 页 1 第3章 水化学与水污染
份本章学习要求 令了解溶液的通性。 令明确酸碱的近代概念,酸碱的解离平衡和缓冲 溶液的概念,掌握有关ρH的计算;了解配离子的 解离平衡及其移动 掌握沉淀与溶解平衡、溶度积规则及其有关计 算 ☆了解胶体的聚沉、保护及表面活性剂的结构和 应用; 令了解水体的主要污染物的来源及其危害。 首页 上一页 下一页 末页
首 页 上一页 下一页 末 页 2 本章学习要求 ❖ 了解溶液的通性。 ❖ 明确酸碱的近代概念，酸碱的解离平衡和缓冲 溶液的概念，掌握有关pH的计算;了解配离子的 解离平衡及其移动； ❖ 掌握沉淀与溶解平衡、溶度积规则及其有关计 算； ❖ 了解胶体的聚沉、保护及表面活性剂的结构和 应用； ❖ 了解水体的主要污染物的来源及其危害
3.1溶液的通性 32水溶浓中的单相离子平衡 3.3难溶电解质的多相离子平衡 34胶体与界面化学 3.5水污染及其危害 980250 首页 上一页 下一页 末页
首 页 上一页 下一页 末 页 3 3.1 溶液的通性 3.2 水溶液中的单相离子平衡 3.3 难溶电解质的多相离子平衡 3.4 胶体与界面化学 3.5 水污染及其危害
31)漩的通性 溶液有两大类性质: 1)与溶液中溶质的本性有关:溶液的颜色、密度、酸 碱性和导电性等; 2)与溶液中溶质的独立质点数有关:而与溶质的本身 性质无关—溶液的依数性,如溶液的蒸气压、凝固 点、沸点和渗透压等。 ●难挥发的非电解质稀溶液有一定的共同性和规律性。 该类性质称为稀溶液的通性,或称为依数性。 包括:稀溶液蒸气压的下降、沸点上升、凝固点下降 和稀溶液的渗透压。(与纯溶剂比较)。 首页 上一页 下一页 末页
首 页 上一页 下一页 末 页 4 3.1 溶液的通性 溶液有两大类性质： 1）与溶液中溶质的本性有关：溶液的颜色、密度、酸 碱性和导电性等； 2）与溶液中溶质的独立质点数有关：而与溶质的本身 性质无关————溶液的依数性，如溶液的蒸气压、凝固 点、沸点和渗透压等。 ⚫难挥发的非电解质稀溶液有一定的共同性和规律性。 该类性质称为稀溶液的通性，或称为依数性。 ⚫包括：稀溶液蒸气压的下降、沸点上升、凝固点下降 和稀溶液的渗透压。（与纯溶剂比较）
组成的标度—溶剂A+溶质B 质量摩尔浓度m: Ikg溶剂中所含溶质的物质的量,S单位 molkg1 B BWA 一溶质B的物质的量,单位为mol WA一溶剂的质量,单位为k 980250 首页 上一页 下一页 末页
首 页 上一页 下一页 末 页 5 组成的标度 —— 溶剂A + 溶质B 1. 质量摩尔浓度m： 1kg溶剂中所含溶质的物质的量，SI单位mol•kg-1 mB = nB/wA nB—溶质B的物质的量，单位为mol。 wA—溶剂的质量，单位为kg
2.摩尔分数或物质的量分数)以溶液中的总物质的量除任 何一物质的量,即为该物质的摩尔分数,是单位为一的量。 设有双组分溶液,溶剂A和溶质B的物质的量分别为n和n3,则 B B na tnB n, A A n+n 980250 X A B 注意:无论有若干种物质,摩尔分数之和总是等于1。 首页 上一页 下一页 末页
首 页 上一页 下一页 末 页 6 2. 摩尔分数(或物质的量分数)——以溶液中的总物质的量除任 何一物质的量，即为该物质的摩尔分数，是单位为一的量。 设有双组分溶液，溶剂A和溶质B的物质的量分别为nA和nB，则 n 总 n n n n x B A B B B = + = 注意：无论有若干种物质，摩尔分数之和总是等于1。 n 总 n n n n x A A B A A = + = xA + xB =1
次311非电解质嵱漩的通性 1.蒸气压下降 在一定温度下,液体及其蒸气达到相平衡时,蒸 气所具有的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压, 简称蒸气压。 思考:蒸气压与温度有什么关系? 答:不同溶剂蒸气压不同,相同溶剂温度升高 蒸气压增大。例如: p(H2O,1298K)3167Pa p(H2O,l,373K)=101.325kPa 首页 上一页 下一页 末页
首 页 上一页 下一页 末 页 7 3.1.1 非电解质溶液的通性 1. 蒸气压下降 在一定温度下，液体及其蒸气达到相平衡时，蒸 气所具有的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压， 简称蒸气压。 思考：蒸气压与温度有什么关系？ 答：不同溶剂蒸气压不同，相同溶剂温度升高， 蒸气压增大。例如： p(H2O, l , 298K)=3167 Pa p(H2O, l, 373K)=101.325kPa
份)液中滤的燕气压下降 法国物理学家拉乌尔据实验得出以下定量关系:在一定 温度下,难挥发的非电解质稀溶液的蒸气压下降Ap与溶 质的摩尔分数成正比,而与溶质的本性无关。即 Ap-PA 其中x是溶质B在溶液中的摩尔分数,p是纯溶剂的蒸 汽压。若溶液的质量摩尔浓度为mB,则 =PA·xB= PA nAB PA k 式中,为只与溶剂性质有关的常数。 首页 上一页 下一页 末页 8
首 页 上一页 下一页 末 页 8 溶液中溶剂的蒸气压下降 法国物理学家拉乌尔据实验得出以下定量关系：在一定 温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸气压下降Δp与溶 质的摩尔分数成正比，而与溶质的本性无关。即： Δp = pA·xB 其中xB是溶质B在溶液中的摩尔分数， pA是纯溶剂的蒸 汽压。若溶液的质量摩尔浓度为mB，则 式中，k为只与溶剂性质有关的常数。 B A B A A A A B A A B A A B B A B A ( ) k m w n p M M w n p n n p n n n p p x p = = = + = =
份蒸气压下降的应用 测定溶质分子的相对摩尔质量 设质量为的溶质溶于质量为W的溶剂中,则有 WR/MB Ap= pA WA/MA+WB/MB 干燥剂工作原理 CaCl2、NaOH、P2O等易潮解的固态物质,常用作干燥 剂。因其易吸收空气中的水分在其表面形成溶液,该溶 液蒸气压较空气中水蒸气的分压小,使空气中的水蒸气 不断凝结进入溶液而达到消除空气中水蒸气的目的。 首页 上一页 下一页 末页
首 页 上一页 下一页 末 页 9 蒸气压下降的应用 测定溶质分子的相对摩尔质量 设质量为WB的溶质溶于质量为WA的溶剂中，则有： A A B B B B A / / / W M W M W M p p + = 干燥剂工作原理 CaCl2、NaOH、P2O5等易潮解的固态物质，常用作干燥 剂。因其易吸收空气中的水分在其表面形成溶液，该溶 液蒸气压较空气中水蒸气的分压小，使空气中的水蒸气 不断凝结进入溶液而达到消除空气中水蒸气的目的
份2.液的沸点上升 沸点:液体蒸气压达到101.325kPa(latm)时的温度。 沸腾温度:液体蒸气压与外界压力相等时的温度。 固体表面的分子也能蒸发,具有一定的蒸气压。固体与其 蒸气在密闭容器中可达到平衡。 溶剂 难挥发物质的溶液的沸点 101.325kPa 溶液 总是高于纯溶剂的沸点, 者之差为 △T=Thn-Th=km Pp<101.325kF p k1称为溶剂的摩尔沸点上 开常数,单位为 Kkg mol1 b 图31沸点上升示意图 首页 上一页 下一页 末页 10
首 页 上一页 下一页 末 页 10 2. 溶液的沸点上升 沸点：液体蒸气压达到101.325kPa(1atm)时的温度。 沸腾温度：液体蒸气压与外界压力相等时的温度。 固体表面的分子也能蒸发，具有一定的蒸气压。固体与其 蒸气在密闭容器中可达到平衡。 难挥发物质的溶液的沸点 总是高于纯溶剂的沸点， 二者之差为： △Tbp = Tbp – Tb = kbp•m kbp称为溶剂的摩尔沸点上 升常数，单位为K·kg·mol-1 。 p T 溶剂 101.325kPa 溶液 Tbp Tb p<101.325kPa 图3.1 沸点上升示意图
