浙江大学：《普通化学 General Chemistry》课程教学资源（PPT课件）第三章水化学与水污染

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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

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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。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 v 了解溶液的通性。 v 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； v 掌握沉淀与溶解平衡、溶度积规则及其有关计算； v 了解胶体的聚沉、保护及表面活性剂的结构和应用； v 了解水体的主要污染物的来源及其危害

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 34胶体与界面化学 3.5水污染及其危害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

粉3.1熔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) 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。 l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。 l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 1.质量摩尔浓度m: lkg溶剂中所含溶质的物质的量,SI单位 molkg1 B B/A nB—溶质B的物质的量,单位为mol WA—溶剂的质量,单位为kg 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nA和nB,则 B B n+n ntn x+x 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    1 xA  xB 

31非电解质蹿液的通性 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,12298K=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

嵱液中嵱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Δ与溶质的摩尔分数成正比,而与溶质的本性无关。即: Ap- pA'X 其中x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m,则 P=pA·xB =PA nA PA n PA nB=(pA·M k mB M A 式中,k为只与溶剂性质有关的常数。首页上一页下一页末页

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W的溶质溶于质量为W的溶剂中,则有: W/M WA/MA+WB/MB 干燥剂工作原理 CaCl2、NaOH、PO3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

2.嵱液的沸点上升沸点:液体蒸气压达到101325kPa(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: △Tb=Tbp-7b=k <101.325kPa p k称为溶剂的摩尔沸点上升常数,单位为 K.. mol- T 图3.1沸点上升示意图首页上一页下一页末页

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

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