《无机及分析化学ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无机及分析化学ppt（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,无机及分析化学,李 芝,2,无机及分析化学,意义：化学科学是现代科学的基础，是现代生物学工作者及农林工作者知识结构的重要组成部分 作用：承上启下，为有机化学、物理化学、生物化学、食品分析、食品化学等打好基础。 方法：内容多，学时少，讲得快。适应特点，加强自学；公式多，计算多，最好作到：课前预习；课上认真听，做好笔记；课后复习总结 要求：态度端正；遵守纪律；完成作业（无成绩不能考试）。,3,注重：基本知识、基本理论、基本概念、典型事例、单位换算；重视实验；利用资料。参考书：无 机及分析化学董元彦等； 无机及分析化学呼世斌等； 期刊：“大学化学”；“化学通报”；“化学教学”；“分析化学”等。
2、“无 机及分析化学习题精解与学习指南”黄蔷蕾等（本章要求，基本知识点，例题。作选择题、填空题）,4,无机及分析化学,无 机化学第一八章，介绍基本概念、基本原理、基本知识。从化学热力学、动力学方面讨论反应进行的方向、进行程度以及反应速率，讲述化学变化的宏观规律；第四章从微观入手探讨原子结 构及分子结 构。第五、六、七章讨论四大平衡存在条件，影响因素等 分析化学第九十三章，介绍分析化学概论，四大滴定，吸光光度法,5,第一章 溶液和胶体,溶液,了解溶胶的稳定性和聚沉,难点：灵活运用稀溶液的依数性的计算，胶团结构,本章重点,胶体,掌握胶团结构,掌握溶液浓度的各种表示方法及相关计算b,c,x,w,掌握难
3、挥发非电解质稀溶液的依数性,用稀溶液的依数性测定物质的摩尔质量,（1.3）,（1.4）, VnBRT,6,2.1 物质的量及物质的量浓度I.物质的量:含有一定数目粒子的集体,用来表示系统中所含基本单元的量, 用符号“n”表示,其单位为摩尔(简称摩),符号mol.,第二节 溶液的浓度,摩尔：摩尔是一系统物质的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012kg12C所含有的原子数目相等时，其物质的量为1 mol。,1mol任何粒子的原子数叫做阿伏加德罗常数，符号是NA，其数值为 6.021023,7,II: 物质的量与微粒数之间的关系,在使用物质的量时，需指明基本单元，基本单元的选择是任意的,可
4、以是分子、原子、离子、粒子、或这些粒子的特定组合。 n(K2Cr2O7)=1mol n(1/6K2Cr2O7)=6mol 表示1mol (K2Cr2O7 ) 6mol (1/6K2Cr2O7)n(H2+2O2)=1mol 表示1molH2和2molO2的特定组合M(K2Cr2O7)=294.18gmol-1则M(1/2K2Cr2O7)=？147.09 gmol-1 得一结论 M(B)=bM(1/bB) n(B)=bn(bB),基本单元的选择是任意的,根据需要进行选择.同一物质所选基本单元不同,摩尔质量、物质的量不同.,8,III: 摩尔质量MB ：1mol物质的质量称为该物质的“摩尔质量”,单
5、位为kgmol-1，常用单位为gmol-1,任何分子、原子或离子的摩尔质量,当单位为gmol-1时,数值上等于其相对原子质量、相对分子质量,9,IV:物质的量浓度CB ：是指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,式中：nB溶液中溶质B的物质的量,V溶液的体积,cB法定单位为摩尔每升(molL-1),n M C必须指明基本单元，基本单元要统一,注意,10,例1-1已知1L80%H2SO4的密度1.74gmL-1求n (H2SO4), n (1/2H2SO4); c(H2SO4), c (1/2H2SO4) 为多少?,解: 已知 d=1.74gmL-1 M(H2SO4)=98 gmol-1先计算 H
6、2SO4的质量m= 1.74gmL-11000 mL 80%=1392g,11,一个系统内,质量相同,选基本单元不同,物质的量,物质的量浓度不同,它们之间的关系为： n (H2SO4)=1/2 n (1/2H2SO4);或 2n (H2SO4)=n (1/2H2SO4)c(H2SO4)=1/2 c (1/2H2SO4)或 2c(H2SO4)=c (1/2H2SO4) 通式: n (B)= n (bB);c(B)= c (bB)；M(B)= M (bB),b,b,1/b,12,质量摩尔浓度bB：1000g溶剂中所含溶质B的物质的量,称为溶质B的质量摩尔浓度, 表达式为：,2.2 质量摩尔浓度,单
7、位: molkg-1,mA:溶剂的质量,常常给出单位是g,注意换算,bB:与体积无关,与温度无关,常用于稀溶液依数性的研究,13,例1-2 50g水中溶解0.585gNaCl, 求此溶液的质量摩尔浓度.,解：NaCl的摩尔质量M(NaCl)58.44gmol-1,14,质量浓度：每升溶液中所含溶质B的质量(g), 单位为gL-1,计算公式为:,2.3 质量浓度,分析化学中计算某组分质量浓度,15,摩尔分数xi:混合系统中,某物质i的物质的量ni占混合系统中总的物质的量n的分数称为该物质i 的摩尔分数, 其量纲为1,表达式为：,双组分系统溶液:,显然，xAxB1 对于多组分系统来说，则有xi1,
8、2.4 摩尔分数,16,质量分数 B:混合系统中,某组分B的质量(mB)与混合物总质量(m)之比,称为组分B的质量分数, 其量纲为1,表达式为：,质量分数,以前常称质量百分浓度（用百分率表达则再乘以100）,2.5 质量分数,定量分析中常用,17,名称 定义 公式 单位物质的量浓度cB 溶质nB/溶液V cB= nB /V=mB /（MBV） molL-1 质量浓度B 溶质mB/溶液V B = mB / V gL-1质量摩尔浓度bB 溶质nB/溶剂mA bB=nB/mA=nB/ (MBmA) molkg-1 摩尔分数xB 溶质nB/溶液n xB = nB /n 1 质量分数wB 溶质mB/溶液
9、m wB = mB / m 1 注： bB 、xB 、wB与T无关；注意： 1、 CB、n B 、 MB 、bB 必须指明基本单元2、 C(B) =b C (bB); n(B) =bn (bB) ; M(B)=bM(1/bB)；3、 较稀的水溶液：因V m 、 1, CB bB 4、 计算时注意单位换算,五种浓度表示方法及相互关系,18,例1-3 在常温下取NaCl饱和溶液10.00cm3,测得其质量为12.003g,将溶液蒸干,得NaCl固体3.173g.求：(1)物质的量浓度 (2)质量摩尔浓度 (3)饱和溶液中NaCl和H2O的摩尔分数,(4)NaCl饱和溶液的质量分数(5)质量浓度.,
10、解：(1) NaCl饱和溶液的物质的量浓度为：,(2) NaCl饱和溶液的质量摩尔浓度为：,19,（3）NaCl饱和溶液中NaCl和H2O的摩尔分数,20,（4）NaCl饱和溶液的质量分数为：,（5）NaCl饱和溶液的质量浓度为：,21,第三节：溶液的依数性*,溶液的性质可分为两类:一类是由于溶质本性不同而不同,如溶液的密度、体积、导电性、酸碱性和颜色等的变化,溶质本性不同引起的另一类是溶液的浓度不同而引起溶液的性质变化,如蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降、渗透压等,是一般溶液的共性. 与溶质本性无关而与溶质的粒子数有关的这些性质为溶液的依数性.,22,依数性对浓溶液,稀溶液, 强、弱电解质都
11、存在，只有在浓度很稀时才有规律，溶液越稀，依数性规律性越强。只有难挥发非电解质稀溶液的依数性符合拉乌尔定律。 稀溶液的依数性与溶剂的相平衡有关,溶液的依数性的特点：,23,3.2稀溶液的依数性,依数性:指定溶剂的类型和数量后,这些性质只取决于所含溶质粒子的数目,而与溶质的本性无关.溶质的粒子可以是分子、离子、大分子或胶粒,这里只讨论粒子是分子的情况.,依数性的种类:,1.蒸气压下降,2.凝固点降低,3.沸点升高,4.渗透压,24,1.蒸气压下降,饱和蒸气压: 饱和蒸气所产生的压力称为饱和蒸气压,简称蒸气压. 蒸气压的单位为Pa或kPa.,几个概念:,蒸发: 液体中一部分能量较高的分子克服其它分
12、子对它的吸引而逸出,成为蒸气分子,这个过程叫 蒸发,凝聚: 液面附近的蒸气分子被吸引或受外界压力的作用重新回到液体中,这个过程叫做 凝聚.,饱和蒸气: 在单位时间内,由液面蒸发的分子数和由气相返回液体的分子数相等,此时的蒸气称为饱和蒸气.,25,纯液体在一定温度下有一定蒸气压,随温度升高而增大.液体的蒸气压与液体本性和温度有关,与液体量无关.,蒸气压下降:温度一定,纯水的蒸气压是个定值,若在密闭容器的纯溶剂水中加入少量的难挥发性非电解质后,蒸气压下降,原因:溶剂中加入难挥发非电解质后溶质与溶剂分子结合,形成溶剂化分子,束缚了溶剂分子,另外溶质分子占据一部分表面,阻碍了溶剂分子的蒸发,使达平衡时
13、溶液的蒸气压比溶剂的蒸气压低.溶液的浓度越大,蒸气压下降的越多,不同的液体因蒸发速度不同，蒸气压不同，与液体的本性有关.把常温下蒸气压高的物质称为易挥发性物质(乙醚)，蒸气压较低的物质称为难挥发性物质.,26,拉乌尔定律（Raoults Law）,1887年，法国物理学家拉乌尔得出结论：,如果溶液中只有A，B两个组分，则:,在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降(p)与溶质的摩尔分数(xB)成正比。与溶质的本性无关.,p溶液蒸气压,p*纯溶剂蒸气压,27,若溶剂是水,则有,拉乌尔定律又可表示：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降(p)近似地与溶质的质量摩尔浓度(bB)成正比。
14、,28,溶液的蒸气压下降,对植物的抗旱具有重要意义. 当外界气温升高或降低时,在有机体的细胞中,可溶物(主要是可溶性糖类等小分子物质) 溶解,增大了细胞液的浓度,从而降低了细胞液的蒸气压,使植物的水分蒸发过程减慢.因此,植物在较高温度下仍能保持必要的水分而表现出抗旱性.,29,2.溶液的沸点升高,沸点：液体的蒸气压等于外界大气压时的温度为液体的沸点P液=P外，水的蒸气压等于外界大气压101.325 kPa时，水沸腾，沸点为100。,沸点升高：往纯溶剂中加入少量的难挥发非电解质时，溶液蒸气压下降，若使溶液沸腾，必须提高温度，溶液的蒸气压正好等于外界大气压时，溶液沸腾，溶液沸点高于纯溶剂的沸点，称
15、为沸点升高 。,沸点上升 tb= tb - tb *,30,Kb称为沸点升高常数,只与溶剂的性质有关。单位kgmol-1或 Kkgmol-1。表1-5列出几种溶剂的Kb水作溶剂： Kb=0.512kgmol-1乙醇作溶剂： Kb=1.22kgmol-1,根据拉乌尔定律,难挥发非电解质稀溶液沸点上升与溶液质量摩尔浓度近似成正比,与溶质本性无关,其数学表达式为：,31,应用：利用此公式可计算MB,注意：单位mA 的换算 gkg,32,3.溶液的凝固点下降,物质的凝固点:在一定的外压作用下该物质的液相和固相蒸汽压相等、固液两相能够平衡共存时的温度。外压是标准大气压时的凝固点称为正常凝固点.水的正常凝固点为0,溶液的凝固点：溶液中的溶剂和它的固相平衡共存时的温度。 凝固点下降:难挥发非电解质的稀溶液的蒸气压下降.若使溶液凝固，温度只有降低到低于溶剂的凝固点。溶液的凝固点溶剂的凝固点,tf为凝固点降低值 tf = tf* - tf,33,拉乌尔定律：难挥发非电解质稀溶液凝固点下降与溶液质量摩尔浓度近似成正比,与溶质本性无关,其数学表达式为：,
