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1、 第三章 物质的聚集状态和溶液第三章 物质的聚集状态和溶液物质的聚集状态：气体、液体、固体以及超临界体C点称为临界点，Tc称为临界温度，Pc称为临界压力。在临界点以下，物质的气态和液态之间具有显著的区别，而在临界点以上，这种区别将不复存在。超临界流体(supercritical fluid，简称SCF)。如，当水的温度和压力升高到临界点(Tc=374.3，Pc=22.05MPa)以上时，就处于一种既不同于气态水，也不同于液态水和固态水的新的流体态，称为超临界状态，该状态的水就称为超临界水。图3.1 相图超临界流体：具有液体和气体的优点，密度大，粘稠度低，表面张力小，有很强的溶解能力。很多物质具
2、有超临界流体区，其中CO2的临界温度较低(364.2K)，临界压力也不高(73.8MPa)，且无毒，无臭，不污染环境，所以它是实际工作中使用较多的超临界流体。如用超临界CO2从咖啡豆中除去咖啡因，从烟草中脱除尼古丁，从大豆或玉米胚芽中分离甘油酯。超临界二氧化碳还可以轻易穿过细菌的细胞壁，在其内部引起剧烈的氧化反应，可杀死细菌。超临界流体在绿色化工工艺的开发研究中具有重要的价值。气体方面：掌握理想气体状态方程及有关计算理想气体模型：分子之间没有相互作用，分子本身体积为零。另外还有等离子体、离子液体等。本章主要讲授气体和溶液式中：p 气体的压压力(Pa)T 热热力学温度(K)V 气体的体积积(m3
3、)n 气体的物质质的量(mol)R 摩尔气体常数(8.314 J mol-1 K-1)m 气体的质量M 气体的摩尔质量 气体的密度气体混合物的分压定律1 分压定律2 分压定律的应用组分气体：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. 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 + 或 p = pi n =n1+ n2+ 分压的求解：x B B的摩尔分数2. 例题 某容器中含有NH3、O2 、N2等气体 的混合物。取样分析后，其中n（NH3） =0.32
4、0mol，n（O2）=0.180mol，n（N2） =0.700mol。混合气体的总压p=133.0kPa。试 计算各组分气体的分压。解：n= n（NH3）+n（O2）+n（N2）=0.320mol+0.180mol+0.700mol=1.200mol ()35.5kPakPa0.133200.1320.0NH)NH(3 3=pnnpp(N2)= p- p(NH3) - p(O2) =(133.0-35.5-20.0)kPa=77.5kPa溶液： 溶剂 溶质基本单元的选择： 系统的基本组分，可以是分子，原子，离子及其它粒子或这些粒子的特定组合注：若物质A在反应中转移的质子数或得失电子数为ZA时
5、，基本单元常选为例如H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2OH2SO4 的基本单元: NaOH 的基本单元: NaOH等物质的量规则: MnO4-的基本单元: Fe2+的基本单元: Fe2+等物质的量规则:MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O溶液浓度的表示方法：物质的量的浓度(cB): moldm-3质量摩尔浓度(bB): molkg-1摩尔分数： 基本单元选择不同，则浓度所表示的含义也不同。 如： 含硫酸98.04g含硫酸49.02g 基准物质:能用于直接配制或标定标准溶液的物质基准物质应满足：n试剂的组成与化学式完全符合，若含
6、结晶水 ，含量应符合化学式n试剂的纯度足够高（99.9%以上）n性质稳定，不与空气中H2O、CO2及O2等反 应n试剂摩尔质量大，可减少称量时的误差n常用基准物质有纯金属和纯化合物，如Ag 、Cu、Zn、K2Cr2O7、Na2CO3、As2O3、 等。n但是，有些超纯试剂或光谱纯试剂纯度高， 只表示其中金属杂质含量低，其主要成分的 含量不一定高，故不可随意认定基准物质。n实验室常用试剂分类CPARGR英文蓝红绿标签化学纯分析纯优级纯中文三级二级一级级别标准溶液n 标准溶液的配制1 直接法：准确称取一定量的基准物质，溶解后配成一定体积的溶液，根据物质质量和溶液体积，可计算出该标准溶液的准确浓度(如Na2B4O710H2O、 K2Cr2O7 etc.）2. 标定法：不能直接配制标准溶液的物质，可先配制成一种近似于所需浓度的溶液，然后再用基准物质或标准溶液来标定它的准确浓度（如HCl、NaOH 、EDTA etc.）NaOH KMnO4+ H2C2O42H2O 标定称量范围的计算 ?(注:消耗 0.1 moldm-3的NaOH 2030ml, 草酸分子量126)
