大一无机及分析化学学期总复习（课堂PPT）

无机及分析化学期末总复习,题型：判断题10分单选题30分填空题10分计算题30分分析问答题20分,2,1、蒸气压下降（Theloweringofthevaporpressure)2、沸点上升(Theelevationoftheboilingpoint)3、凝固点降低(Thedepressionofthefreezingpoint)4、渗透压(Thephenomenonofosmoticpressure),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。包括四个方面：,1.4稀溶液的通性,3,溶液的饱和蒸气压:指的是溶液中，作为溶剂的那种物质，所具有的饱和蒸气压（分压力）。溶液的饱和蒸气压同样与温度密切相关：,溶液的蒸气压下降同一温度下，溶液的蒸气压比纯溶剂的蒸气压要小，它们之间的差值，叫“溶液的蒸气压下降”。,4,溶液的蒸气压下降,当溶质分散于溶剂之中，溶液表面的部分位置，被溶质分子所占据，使得单位表面所能逸出的溶剂的分子个数减少，因此溶液蒸气压较之纯溶剂有所降低。,5,1.溶液的沸点上升,沸点：液体蒸气压与外界压力相等时的温度。,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：Tb=TbT0=kbbBkb称为溶剂的摩尔沸点上升常数，单位为Kkgmol-1。,沸点上升示意图,溶液沸点的升高和疑固点下降,6,溶液的凝固点下降,溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点Tf=T0Tf=kfbBkf称为溶剂的下降常数。,特点不随溶液性质而变，只与溶剂有关同种溶剂：kfkb,凝固点：液相和固相蒸气压相等时的温度固相与液相共存时的温度。,凝固点下降示意图,7,渗透压示意图,渗透压：为维持半透膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的超额压力。即阻止渗透作用进行时所需加给的额外压力。,8,难挥发、非电解质的稀溶液的某些性质(蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压)与一定量的溶剂中所含溶质的物质的量成正比，而与溶质的本性无关。注意：为什么稀溶液的各项通性，不适用于浓溶液和电解质？P14,稀溶液的依数性定律,9,溶胶:高度分散的多相系统,分散相与分散介质之间亲和力较弱,有很大的相界面,很高的表面能,能自动聚集成大颗粒,自动吸附某种离子而带电,是热力学不稳定系统.液溶胶传统上称憎液溶胶.如Fe(OH)3胶体和As2S3胶体.高分子溶液:由于高分子以分子形式溶于介质中,分散相与分散介质之间没有相界面,大多是均相的热力学稳定系统.传统上称亲液溶胶.如淀粉溶液和蛋白质溶液等。,1.5胶体溶液,10,表面吸附,内部质点:同时受到各个方向并且大小相近的作用力，它所受到的总的作用力为零。物质表面的质点:受到的来自各个方向的作用力的合力就不等于零。表面能：表面质点比内部质点所多余的能量。减少表面能的方法：吸附其他物质、减少表面积。,1.5.1表面吸附,11,溶胶具有扩散双电层结构,Cl,Cl,Cl,Cl,Cl,Cl,FeO,FeO,FeO,FeO,FeO,FeO,FeO,FeO,Cl,Cl,电位离子,反离子,反离子,1.5.2胶团结构,12,(AgI)mnAg(nx)NO3x+xNO3胶核电位离子反离子反离子吸附层扩散层胶粒胶团,过量的稀AgNO3与稀KI溶液反应制备的AgI溶胶,AgI胶团结构简式：,13,14,2.1.2系统和环境,系统（体系）：人们所研究的对象；环境：系统以外与系统密切相关的其它物质和空间；系统与环境之间可以根据能量与物质的交换情况，分为三类。,敞开系统：与环境有物质交换也有能量交换。,封闭系统：与环境无物质交换有能量交换。,隔离系统：与环境无物质、能量交换。,16,2.1.3状态和状态函数,状态函数特性：状态函数的变化值(增量)只取决于系统的始态与终态，而与变化的具体途径无关。如：n=n2n1；p=p2p1T=T2T1V=V2V1等等,状态函数,状态函数：决定状态的各种物理量,状态函数分类容量性质（广度性质）状态函数：具加和性，如体积、质量、热力学能、焓等强度性质状态函数：无加和性，如温度，压力，密度，粘度等,2.1.4过程与途径,过程：当系统发生一个任意的状态变化时，我们说系统经历了一个过程；途径：系统状态变化的各种条件，我们称之为途径；,三种常见的过程：,等容过程,等压过程,等温过程,T始=T终,等温过程：T=0等压过程：P=0等容过程：V=0,a途径：先等温后等压b途径：先等压后等温,常见的变化过程,“状态一定值一定殊途同归变化等周而复始变化零”,2.1.5功和热,注意Q和W均不是状态函数，与状态变化的具体途径有关。因而不能说系统含多少热或功。如等温过程：Q=0,W总=pV+Wf,注意Q和W均不是状态函数，与状态变化的具体途径有关。因而不能说系统含多少热或功。如等温过程：Q=0,W总=pV+Wf,2.1.6热力学能与热力学第一定律,目前系统在一定状态下U的绝对值还无法确定。但人们感兴趣的是系统在状态变化过程中热力学能的变化(U)。U0，系统能量升高；U0)全部用于增加系统的焓H(H0)；反之系统放出的热量(Qp0系统吸热H0(吸热，非自发)H0的自发反应不符合能量最低原理，因此必然还有其他影响因素存在。,问题：哪些反应自发?哪些反应非自发？,2.3.2熵,1熵的概念,混乱度()系统内部质点排列的混乱程度最大混乱度原理系统不仅有趋于最低能量的趋势，而且有趋于最大混乱度的趋势。如下列自发的吸热反应：H2O(s)H2O(l)H2O(g)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)(NH4)2Cr2O7Cr2O3(s)+N2(g)+H2O(g),3)热力学第三定律在0K，纯物质完美晶体的熵值为零，即S*(0K)=0。4)摩尔规定熵Sm(B,T)rSm(B)=Sm(B,T)S*m(B,0K)=Sm(B,T)5)标准摩尔熵Sm(B,T)标准状态下的摩尔规定熵Sm(B,T)。一些物质在298.15K的标准摩尔熵值见附录III。,熵：混乱度的大小在热力学中用一个新的热力学函数熵来量度，量符号为S，单位为Jmol1K1。S=klnS与焓H一样，S也是状态函数，S=S2S1不同之处在于H的绝对值无法知晓，而S有绝对值,2)熵与熵变,自发过程,1、自发过程：不需要外力帮助而自动发生的变化,能量趋于最低，例：放热反应混乱度增加（低概率状态趋向于高概率状态，有序趋向于无序状态），例：溶解过程,2、化学反应自发性,热力学第二定律,1、所有自发过程,2、孤立体系,实际中：孤立体系敞开(封闭)体系环境,S体系+S环境0自发过程S体系+S环境0可逆过程S体系+S环境99.9%),稳定,摩尔质量相对较大,酸碱滴定,配位滴定,氧化还原滴定,沉淀滴定,标定碱：KHC8H4O4，H2C2O4.2H2O,标定酸：Na2CO3，Na2B4O7.10H2O,标定EDTA：Zn，Cu，CaCO3,标定氧化剂：As2O3，Na2C2O4,标定还原剂：K2Cr2O7，KIO3,标定AgNO3：NaCl,常用基准物质,4.1电解质溶液4.1.1强电解质与弱电解质,电解质：熔融态或水溶液具导电性的物质。可分为强电解质和弱电解质。一般认为强电解质完全解离，而弱电解质只是小部分解离。如：,解离度(),4.2.1酸碱质子理论,质子酸碱理论1923年由布朗斯特(Bronsted)和劳莱(Lowry)各自独立地提出。,酸碱定义酸：凡是能给出质子的物质；碱：凡是能接受质子的物质；酸碱可以是阴离子、阳离子或中性分子。,共轭酸碱对满足酸碱共轭关系的一对酸和碱称为共轭酸碱对，酸越强它的共轭碱就越弱，酸越弱，它的共轭碱就越强。,共轭碱,共轭酸,3.解离度和稀释定律,1)解离度和解离常数之间的区别,解离常数属平衡常数，其值不受电解质浓度的影响；解离度属平衡转化率，表示弱电解质在一定条件下的解离百分数，大小与电解质浓度有关。,c000,对弱电解质：当5%时，1-1,2)解离度和解离常数之间的关系,稀释定律,稀释定律:弱电解质溶液的电离度与其浓度的平方根成反比，与其电离常数的平方根成正比。（温度一定的条件下，浓度越稀，其解离度越大）,76,4.4.2一元弱酸水溶液酸度的计算,溶液中平衡：质子平衡式：,77,一元弱酸水溶液c(H+)计算公式：,一元弱碱水溶液c(OH)计算与弱酸类似，只需将c(H+)c(OH)；cacb；KaKb,78,解：因为所以,例4-3已知KHAc=1.8105，计算0.10molL1HAc溶液的pH值与HAc的解离度。,79,解：,例4-6已知KHAc=1.8105，计算0.10molL1NaAc溶液的pH值。,80,4.4.4两性物质的水溶液(酸式盐和弱酸弱碱盐),1.酸式盐(NaHA)存在平衡：PBE：,81,弱酸盐水溶液：,两性物质水溶液,83,解：,例4-10已知H2CO3的Ka1=4.17107，Ka2=5.621011，计算0.10molL1NaHCO3溶液的pH值。,84,定义：在含有共轭酸碱对(弱酸弱酸盐或弱碱弱碱盐)的混合溶液中加入少量强酸或强碱或稍加稀释，溶液的pH值基本上无变化，这种具有保持溶液pH值相对稳定性能的溶液称为缓冲溶液。如：,4.5缓冲溶液,4.5.1缓冲作用原理,25mL0.1molL1HAc和25mL0.1molL1NaAc的混合溶液为什么具有缓冲能力呢？,1.当加入少量强酸时，平衡左移，Ac是抗酸部分2.当加入少量强碱时，平衡右移，HAc是抗碱部分,构成缓冲溶液体系的条件？P110,86,4.5.2.缓冲溶液pH的计算以弱酸HB及共轭碱B为例若为弱碱及其共轭酸，只要将pHpOH；KaKb；cacb；cbca即可。,共轭酸浓度,共轭碱浓度,87,解：已知,例4-13有50mL含有0.20molL1NH3水和0.10molL1NH4+的缓冲溶液，求该缓冲溶液的pH值。,（2）,（1）,88,4.6弱酸(碱)溶液中各型体的分布,4.6.1一元弱酸(碱)溶液,分析浓度：平衡时各型体的总浓度。分布分数：平衡时某型体在分析浓度中所占分数，用表示。对一元弱酸：HAH+A分析浓度：c=c(HA)+c(A)分布分数：HA+=1,HAc和Ac的-pH图,分布曲线：-pH图,90,91,4.7酸碱滴定法,4.7.1酸碱滴定曲线1.滴定突跃：通常把化学计量点前后滴定剂在0.1%