基础化学课件第三章物质的聚集状态和溶液.ppt

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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：物质的聚集状态：气体、液体、固体以及超临界体气体、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，

2、表面张力小，有很强的溶解能力。很多物质具有超临界流体区，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，分子理想气体模型：分子之间没有相互作用，分子本身体积为零。本身体

3、积为零。另外还有等离子体、离子液体等。另外还有等离子体、离子液体等。本章主要讲授气体和溶液本章主要讲授气体和溶液式中：式中：p 气体的气体的压压力力(Pa)T 热热力学温度力学温度(K)V 气体的体气体的体积积(m3)n 气体的物气体的物质质的量的量(mol)R 摩摩尔尔气体常数气体常数(8.314 J mol-1 K-1)m 气体的质量气体的质量M 气体的摩尔质量气体的摩尔质量 气体的密度气体的密度气体混合物的分压定律气体混合物的分压定律1 分压定律分压定律2 分压定律的应用分压定律的应用组分气体组分气体：理想气体混合物中每一种气体叫理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。做组分气体。分压分

4、压：组分气体组分气体B在相同温度下占有与在相同温度下占有与混合气体相同体积时所产生的压力，混合气体相同体积时所产生的压力，叫做组分气体叫做组分气体B的分压。的分压。1.分压定律分压定律分压定律分压定律：混混合合气气体体的的总总压压等等于于混混合合气气体体中中各各组组分分气体分压之和。气体分压之和。p=p1+p2+或或 p=pi n=n1+n2+分压的求解：分压的求解：x B B的摩尔分数的摩尔分数2.例例题题 某某容容器器中中含含有有NH3、O2、N2等等气气体体的的混混合合物物。取取样样分分析析后后，其其中中n（NH3）=0.320mol，n（O2）=0.180mol，n（N2）=0.700

5、mol。混混合合气气体体的的总总压压p=133.0kPa。试试计算各组分气体的分压。计算各组分气体的分压。解：解：n=n（NH3）+n（O2）+n（N2）=0.320mol+0.180mol+0.700mol =1.200mol ()35.5kPakPa0.133200.1320.0NH)NH(33=pnnpp(N2)=p-p(NH3)-p(O2)=(133.0-35.5-20.0)kPa =77.5kPa溶液：溶液：溶剂溶质溶剂溶质 基本单元的选择基本单元的选择：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它粒子或这些粒子的

6、特定组合注：若物质注：若物质A在反应中转移的质子数或得在反应中转移的质子数或得失电子数为失电子数为ZA时，基本单元常选为时，基本单元常选为例如例如H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2OH2SO4 的基本单元的基本单元:NaOH 的基本单元的基本单元:NaOH等物质的量规则等物质的量规则:MnO4-的基本单元的基本单元:Fe2+的基本单元的基本单元:Fe2+等物质的量规则等物质的量规则:MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O溶液浓度的表示方法溶液浓度的表示方法：物质的量的浓度物质的量的浓度(cB):moldm-3 质量摩尔浓度质量摩尔浓度(bB):molkg-1 摩尔分

7、数：摩尔分数：基本单元选择不同，则浓度所表示的含义也不同。基本单元选择不同，则浓度所表示的含义也不同。如：含硫酸如：含硫酸98.04g含硫酸含硫酸49.02g 基准物质基准物质:能用于直接配制或标定标准溶液的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基准物质应满足：n试试剂剂的的组组成成与与化化学学式式完完全全符符合合，若若含含结结晶晶水水，含量应符合化学式含量应符合化学式n试剂的纯度足够高（试剂的纯度足够高（99.9%以上）以上）n性性质质稳稳定定，不不与与空空气气中中H2O、CO2及及O2等等反反应应n试剂摩尔质量大，可减少称量时的误差试剂摩尔质量大，可减少称量时的误差n常常用用

8、基基准准物物质质有有纯纯金金属属和和纯纯化化合合物物，如如Ag、Cu、Zn、K2Cr2O7、Na2CO3、As2O3、等。、等。n但但是是，有有些些超超纯纯试试剂剂或或光光谱谱纯纯试试剂剂纯纯度度高高，只只表表示示其其中中金金属属杂杂质质含含量量低低，其其主主要要成成分分的的含量不一定高，故不可随意认定基准物质。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实验室常用试剂分类CPARGR英文英文蓝蓝红红绿绿标签标签化学纯化学纯分析纯分析纯优级纯优级纯中文中文三级三级二级二级一级一级级别级别标准溶液标准溶液n 标准溶液的配制标准溶液的配制1 直直接接法法：准准确确称称取取一一定定量量

9、的的基基准准物物质质，溶溶解解后后配配成成一一定定体体积积的的溶溶液液，根根据据物物质质质质量量和和溶溶液液体积，可计算出该标准溶液的准确浓度体积，可计算出该标准溶液的准确浓度 (如如Na2B4O710H2O、K2Cr2O7 etc.）2.标定法：标定法：不能直接配制标准溶液的物质，可先配制成一种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（如准溶液来标定它的准确浓度（如HCl、NaOH、EDTA etc.）NaOHKMnO4+H2C2O42H2O 标定标定称量范围的计算称量范围的计算?(注注:消耗消耗 0.1 moldm-3的的NaOH 2030ml,草酸分子量草酸分子量126)