第一章-物质的凝聚状态2.ppt

授人以鱼，不如授人以渔！从某种意义上讲，掌握学习的方法比掌握知识本身更重要！11/10/20241工科化学多媒体课件石建军工 科 化 学主讲人：主讲人：石建军石建军授课对象：授课对象：非金属专业非金属专业05级级1.3 液体和溶液液体和溶液一、一、液体的蒸发和蒸气压液体的蒸发和蒸气压 蒸发蒸发（evaporation）：液体变化气体（蒸气）的过程。凝聚凝聚（condensation）：气体（蒸气）变为液体的过程。饱和状态饱和状态：蒸发和凝聚速率相等的平衡状态。饱和蒸气饱和蒸气(saturated vapor)：饱和状态时的蒸气。（饱和）蒸气压（饱和）蒸气压（饱和）蒸气压（饱和）蒸气压（vapor pressurevapor pressure）：饱和蒸气的压力。饱和蒸气的压力。沸点沸点（boiling point Tb）：蒸气压等于外界压力时的温度。正正常常沸沸点点（normal boiling point）：外界压力等于101.3kPa时的 沸点。11/10/20243工科化学多媒体课件石建军 影响蒸气压的因素：影响蒸气压的因素：温度，外压，物种，分散度。温度，外压，物种，分散度。温度，外压，物种，分散度。温度，外压，物种，分散度。二、溶液的一般概念二、溶液的一般概念 溶液溶液（solution）（或液态混合物液态混合物）一种物质以分子或离子的状态均匀地分布在另一种物质中得到的分散系统，有时亦称液态混合物液态混合物。通常把量少的称为溶溶质质（solute），量多的称为溶溶剂剂（solvent）。水是最常用的溶剂，水溶液也简称为溶液。酒精、汽油等也可作为溶剂，所得溶液称为非水溶液。形成溶液时，往往有能量和体积的变化，表示着溶剂和溶质间有某种化学作用发生，故溶液与化合物相似。但化合物有一定组成，溶液中溶质和溶剂的相对含量可变；此外溶液中每个成分还多少保留着原有的性质，因此溶液又和混合物有些相似。11/10/20244工科化学多媒体课件石建军 溶液是介于化合物和混合物之间的一种状态。所有溶液都具有下列特性：（1）均匀性；（2）无沉淀；（3）组分皆以分子或离子状态存在。但最根本的特性是：它是热力学稳定的系统。三、溶液浓度的表示方法三、溶液浓度的表示方法1、质量分数（、质量分数（wB）溶质的质量在全部溶液的质量中所占的分数2、物质的量分数（摩尔分数）（、物质的量分数（摩尔分数）（xB或或yB）某一溶质的物质的量与全部溶质和溶剂的物质的量之比，称为该溶质的物质的量分数。11/10/20245工科化学多媒体课件石建军 设n1和n2分别为溶液中溶剂和溶质的物质的量，溶剂和溶质的摩尔分数分别为x1和x2，则：溶质和溶剂的物质的量分数之和应等于1。3、物质的量浓度（、物质的量浓度（cB）用每立方分米溶液或每升溶液中所含溶质的物质的量来表示的溶液浓度称物质的量浓度，用符号 cB或表示。4、质量摩尔浓度、质量摩尔浓度(bB)1kg溶剂中所含溶质的物质的量，称为质量摩尔浓度。在浓度很稀的水溶液中，b和c近似相等。举例说明11/10/20246工科化学多媒体课件石建军例1：计算含HCl 37.0%，密度l.19gmL-1的浓盐酸的物质的量浓度和质量摩尔浓度。解：解：物质的量浓度：11/10/20247工科化学多媒体课件石建军5、滴定度（、滴定度（T待测物待测物/滴定剂滴定剂）每毫升标准溶液相当的待测组分的质量，用T待测物/滴定剂表示。单位：g/ml。如TFe/KMnO4=0.005682 g/ml，TFe2O3/KMnO4=0.008123g/ml即表示1ml的KMnO4溶液相当于0.005682g的铁和0.008123g的三氧化二铁。已知标准溶液的物质的量浓度，可求其滴定度T。对任意一反应 aA+bB=lL+mM 设A为被滴定物，B为滴定剂，MA为被滴定物的摩尔质量。则有：TA/B=10-3cB MA 11/10/20248工科化学多媒体课件石建军 根据滴定度定义，设任一化学反应如下，可得：aA +bB=lL+mM nA nB 举例说明举例说明11/10/20249工科化学多媒体课件石建军例例例例题题题题：在酸性溶液中用高锰酸钾法测定Fe2+时，KMnO4溶液的浓度是0.02484 ，求用(1)Fe；(2)Fe2O3；(3)FeSO47H2O 表示的滴定度。已知：Fe、Fe2O3、FeSO47H2O的摩尔质量分别为55.847、159.69和278.02（g/mol）解：MnO4-+8H+5Fe2+=5Fe3+Mn2+4H2O 5 Fe2O32 MnO4-；FeSO47H2OMnO4-；（1）TFe/KMnO4=555.8470.0248410-3=6.93610-3(g/ml)（2）TFe2O3/KMnO4=5/2159.690.0248410-3=9.71710-3(g/ml)（3）TFeSO4.7H2O/KMnO4=5278.020.0248410-3=3.45310-2(g/ml)11/10/202410工科化学多媒体课件石建军四、四、四、四、拉乌尔定律拉乌尔定律拉乌尔定律拉乌尔定律 1.定律(Raoults Law,1887)2.意义:对于二组分溶液来说,3.适用条件:A.适用于稀溶液中的溶剂;B.适用于理想液态混合物中任一组分.例题已知298.15K时,纯水的饱和蒸气压为3.17kPa,求在该温度下,0.25kg水中含有甘油4.3x10-3kg的溶液的蒸气压,已知甘油的摩尔质量为92.0 x10-3kg.mol-1.解 平衡时，稀溶液中溶剂A在气相中的蒸气分压pA等于同一温度下，该纯溶剂的饱和蒸气压pA与该溶液中溶剂的摩尔分数xA的乘积。思考：思考：该式的物理意义是什么？11/10/202411工科化学多媒体课件石建军五、五、五、五、亨利定律亨利定律亨利定律亨利定律 1.1.定律定律定律定律:(Henrys Law，1803)kx,B:亨利常数(单位,Pa),其值由实验测定,与溶剂、溶质的本性有关,还与温度、压力及浓度表示方法有关.2.2.说明说明说明说明:拉乌尔定律适用于稀溶液中溶剂；亨利定律适用于稀溶液中的挥发性溶质，但在气液两相中的分子状态必须相同。pA是溶剂的蒸气压,pB是指溶质在液体上方蒸气中的平衡分压;两定律表达式相似,但比例常数意义不同.例题例题在298.15K,但当氧的分压为23.3kPa时,测得每1.010-3m3水中溶解氧的量为9.510-6kg,试求在298.15K,空气中的氧溶于水中的量为多少?解解(1)(2)一定温度下，稀溶液中挥发性溶质B在平衡气相中的分压力pB与该溶质B在平衡液相中的摩尔分数xB成正比。11/10/202412工科化学多媒体课件石建军拉乌尔定律和亨利定律的微观解释拉乌尔定律和亨利定律的微观解释 对于溶剂分子，其受力情况和纯溶剂时基本相同，则溢出液面进入气相的几率与纯溶剂几乎相同，但由于溶质的存在，溶剂在液面上占总分子数的分数由1下降到x1，则蒸发速率按比例下降，因此溶剂的饱和蒸气压下降。纯溶剂x11 溶剂x1Ti时，称冷等离子体冷等离子体或低温等离子体低温等离子体。这类等离子体中，大部分气体粒子仍为中性，电子温度可以高达104K以上，而气体或离子温度却可低到300K500K。是在低气压、非平衡条件下获得的。11/10/202419工科化学多媒体课件石建军 等离子体的应用等离子体的应用 等离子体空间富集的离子、电子、激发态的原子、分子及自由基，是极活泼的反应物种，它有利于产生“高能量”、“高密度”的化学反应条件。（1）导电流体（2）高能量密度的热源（3）化学合成、薄膜制备、表面处理和精细化学加工等。（4）微量元素分析11/10/202420工科化学多媒体课件石建军作业：作业：zPage14,z习题1，3，6，8，10，13，1511/10/202421工科化学多媒体课件石建军