期末-大学无机化学总结

医科化学

期末复习

学员旅一营一连九班----***制作

几种常用组成标度第一章绪论组成标度符号物质的量浓度cB(mol/l)摩尔分数xB(1)质量分数B摩尔质量浓度质量浓度当溶液为极稀水溶液时：cB

bB蒸气压下降沸点升高△Tb=Kb.

bB

凝固点降低△Tf=Kf.bB施加于溶液液面上、恰能制止渗透过程进行的压力称为该溶液的渗透压力，简称渗透压(

)

=cBRT渗透压与溶液物质的量浓度及绝对温度成正比，而与溶质及溶剂的种类无关。反向渗透△P=K

.

bB

对于非电解质的稀溶液：

=bBRT对于电解质的稀溶液：溶液的渗透压是溶液中所有溶质质点贡献的总和，因此——i——校正因子i是溶质的一个分子在溶液中能产生的粒子数第三节溶液的渗透压第二章稀溶液的依数性

=ibBRT渗透压法高分子物质凝固点降低法小分子物质第三节溶液的渗透压第二章稀溶液的依数性

尽可能小尽可能大（一）渗透浓度(osmolarity)单位体积溶液中所含渗透活性物质的物质的量Unit:molL-1/mmolL-1产生渗透效应的溶质粒子第二章稀溶液的依数性

非电解质溶液：cOS=cB

电解质溶液：cOS=icB

（四）晶体渗透压和胶体渗透压晶体渗透压：由低分子晶体物质产生胶体渗透压：由高分子胶体物质产生血浆中低分子晶体物质:ρB=7.5g.L-1高分子胶体物质:ρB=70g.L-1第三节溶液的渗透压第二章稀溶液的依数性

晶体细胞内外>>胶体

血管内外

一、主要观点（mainpoints）第一节强电解质溶液理论第三章电解质溶液带有相反电荷的离子还能相互缔合成离子对。强电解质溶液中，有球形对称的离子氛。一二1923年，P.Debye和E.Huckle提出了离子互吸学说，又称强电解质溶液理论。二、离子的活度和活度因子（activityandactivityfactor）在电解质溶液中实际上可起作用的离子浓度B.cB/c第一节强电解质溶液理论c:标准态的物质的量浓度（1molL-1）活度：没有量纲的物理量第三章电解质溶液=B.crcr：物质B的相对浓度，是一个单位为1的量离子的有效浓度（B）cr——P.Debye-E.Huckle极限稀释公式第三章电解质溶液仅适用于二元电解质的极稀溶液A：298K时的水溶液中为0.509加入不含相同离子的强电解质，而使难溶电解质的溶解度增大的效应。盐效应(salteffect)第三章电解质溶液加入不含相同离子的强电解质，而使难溶电解质的溶解度增大的效应。盐效应(salteffect)第五节难溶强电解质的沉淀溶解平衡第二节缓冲溶液pH的计算第四章缓冲溶液一、缓冲容量单位体积（1Lor1mL）缓冲溶液的pH改变一个单位时所需加入的一元强酸或强碱的物质的量。一般，正常的缓冲比范围：1:10缓冲比10:1缓冲作用的有效区间(缓冲范围);

pH=pKa±1缓冲比一定时，总浓度越大，缓冲容量越大总浓度一定时，在1-10最大分散相粒子大小(直径)性质分散相＜1nm分子(离子)分散系真溶液均相，热力学稳定系统扩散快，透滤纸和半透膜均相1～100nm胶体分散系高分子溶液均相，热力学稳定系统扩散慢，透滤纸不透半透膜溶胶非均相，热力学不稳定系统扩散慢，透滤纸不透半透膜非均相缔合胶体均相，热力学稳定系统扩散慢，透滤纸不透半透膜

＞100nm粗粒分散系乳状液悬浮液非均相，热力学不稳定系统不透滤纸和不透半透膜分散系分类及特征

1nm=10-9m2023/2/414影响聚沉作用的一些因素电解质的影响有如下一些规律：（1）聚沉能力主要决定于与胶粒带相反电荷的离子的价数异电性离子为一、二、三价的电解质，其聚沉值的比例约为：相当于这表示聚沉值与异电性离子价数的六次方成反比这一结论称为Schulze-Hardy规则

00-7-2815如在稀KI溶液中缓慢加入少量AgNO3稀溶液,得到AgI溶胶(负溶胶),过剩的KI则起稳定剂的作用.[(AgI)mnI－(n－x)K+]x－,xK+胶核胶粒胶团固态微粒更易于吸附那些构成该固态微粒的元素的离子,这样有利于胶核的进一步长大.在同一个溶胶中,每个固体微粒所含分子个数m及其所吸附的离子个数n都不一定是相等的.整个胶团是电中性的,总电荷数应为零,n=(n－x)+x如在AgNO3稀溶液中缓慢加入少量KI稀溶液,得到AgI溶胶(负溶胶),过剩的AgNO3则起稳定剂的作用.[(AgI)mnAg+(n－x)NO3-]x+,

xNO3-胶核胶粒胶团§9-6憎液溶胶的胶团结构规律4.2.2电极电势的能斯特方程式对于任意给定的电极，电极反应通式为

离子浓度对电极电势的影响，可从热力学推导而得如下结论:

a(氧化态)+ne-

b(还原态)(4.4a)又如，T=298.15K时:(4.4b)式(4.4a)和(4.4b)称为电极电势的能斯特方程三、RelationshipofEandK第三节电极电势Nernst方程式及影响因素T=298K第九章氧化还原反应与电极电势区别各符号的意义？2.测不准原理不可能同时测得电子的精确位置和精确动量。测不准关系式：德布罗意公式：（固相静止，液体移动）电渗外加电场的作用,由于固相和液相的相对移动而引起因电而动电动现象(electrokineticphonmena)两种电现象的相互关系

电泳（液体静止，固体粒子运动）第二节溶胶第五章胶体21HA+H2OH3O++A-

由此近似公式，由此可先求得α

，再由[H+]=caα来求[H+]。上式称为稀释定律平衡时

ca(1-α)ca·α

ca·α

（1）当Ka·ca≥20Kw时，可忽略水的质子自递平衡，只考虑酸的质子传递平衡（3.15）22

（2）当ca/Ka≥500或α﹤5%时，1－α≈1，上式可变为Ka=ca·α

2

或此式为稀释定律的最简式。由此计算

一般地，当Ka·ca≥20Kw，且ca/Ka≥500时，可采用最简式计算。（3.16）23对于一元弱碱溶液，同理可得简化公式：

使用稀释定律公式应注意①仅适用于稀释，即单一电解质存在时。②当弱酸(或弱碱)的Ka·ca(或Kb·cb)≥20Kw，且ca/Ka

(cb/Kb)≥500时，或α﹤5%时。③ca或cb为起始浓度。说明：24三、多元酸碱溶液H2A+H2OHA-+H3O+

多元弱酸的水溶液是一种复杂的酸碱平衡系统,其质子传递反应是分步进行的。

例如二元酸H2A,其第一步质子传递反应为第二步质子传递反应为HA-+H2OA2-+H3O+25H2O+H2OH3O++OH-水的质子自递平衡Kw=[H3O+]·[OH-]

在上述三个平衡中,[H3O+]是同一个值。(1)当Ka·ca≥20Kw时,可忽略水的质子自递平衡(2)当Ka1/Ka2≥102时,其水溶液中[H+]或其他离子浓度的计算,可忽略第二步的质子传递反应所产生的H+，当作一元弱酸处理，则

[H+]≈[HA-]，[H2A]≈c(H2A)

(即平衡浓度约等于起始浓度)。26(3)若ca/Ka1≥500，则

该式是忽略了多元酸的第二级解离和水的解离，近似地按一元弱酸处理，计算[H+]的近似公式，而[HA-]≈[H+]。A2-是第二步质子传递的产物，即

多元酸的第二级解离很弱(Ka1很小),溶液中的[H+]主要是第一级解离，按一元弱酸计算所得，所以[H+]≈[HA-]，故[A2-]≈Ka2,[OH-]=Kw/[H+]。27

计算0.10mol·L-1邻苯二甲酸(C8H6O4)溶液的pH,并求[C8H6O4-]，[C8H6O42-]和[OH-]。解：已知Ka1=1.3×10-3，Ka2=3.9×10-6

c(C8H6O4)=0.10mol·L-1,

则Ka1/Ka2≥102ca/Ka1<500，

可按一元酸的近似式计算：Ka1=caα2/(1－α)1.3×10-3=0.100α

2/(1－α)

解一元二次方程，得α=10.8%

则[H+]=caα=1.08×10-2mol·L-1,pH=1.96[C8H6O4-]=[H+]=1.08×10-2mol·L-1[C8H6O42-]=Ka2=3.9×10-6mol·L-1[OH-]=Kw/[H+]=9.3×10-13mol·L-1

例3-1228

因此，对于多元弱酸溶液可以归纳为(1)当多元弱酸的Ka1»Ka2»Ka3、Ka1/Ka2≥102时，可当作一元弱酸处理，以求算[H+]。(3)多元弱酸第二步及以后各步的质子传递平衡所得的相应共轭碱的浓度都很低。多元弱碱在溶液中的分步解离与多元弱酸相似，根据类似的条件，可按一元弱碱溶液计算其[OH-]。(2)多元弱酸第二步质子传递平衡所得的共轭碱的浓度近似等于Ka2，与酸的浓度关系不大，如H3P04溶液中，[HPO42-]=Ka2。29计算0.100mol·L-1Na2CO3溶液的pH值。解：Na2CO3溶液是多元弱碱CO32-溶液

例3-1330

pOH=2.33pH=14.00-2.33=11.67.31

两性物质有HCO3-、H2PO4-、HPO42-、NH4Ac和氨基酸(以NH3+·CHR·COO-为代表)等，它们在溶液中既能给出质子又能接受质子，根据具体情况分为三种类型。HCO3-+H2OH3O++CO32-

以HCO3-为例，当它在水中作为酸时，质子传递反应为

四．两性物质溶液(一)两性阴离子溶液32

当HCO3-在水中作为碱时，质子传递反应为HCO3-+H2OOH-+H2CO3

根据数学推导，当Ka1/Ka2≥102且ca>20Ka1时,水的质子传递反应可以忽略。溶液中[H+]的近似计算公式为或（3.17）

式中Ka1和Ka2分别是H2CO3的一级和二级解离常数。其他两性阴离子水溶液的酸度，可类推出相应的近似计算公式。33如H2PO4-的溶液对于HPO42-的溶液

从这些近似计算公式可以看到，这些两性阴离子溶液的pH与浓度无关。34

计算0.10mol·L-1NaH2PO4溶液的pH值。

已知H3PO4的pKa1=2.16，pKa2=7.21，pKa3=12.32解：cKa2>20Kw且c>20Ka1

例3-14

符合近似公式计算条件，可按近似公式（3.17）计算35

以NH4Ac为例,它在水中发生下列质子传递平衡NH4++H2ONH3

+H3O+Ac-+H2OHAc

+OH-

以Ka表示阳离子酸(NH4+)的解离常数，Ka′表示阴离子碱(Ac-)的共轭酸(HAc)的解离常数。当c

Ka≥20Kw，且c

≥20Ka′时，这类两性物质溶液的H+浓度可用类似于两性阴离子溶液的公式（式3.17）计算，即（二）由弱酸和弱碱组成的两性物质溶液36或（3.18）

计算0.10mol·L–1NH4CN溶液的pH值。

已知NH4+的Ka为5.59×10-10，HCN的Ka′为6.17×10-10。

例3-14解：cKa>20Kw且c>20Ka37

氨基酸的通式为NH3+·CHR·COO-，式中-NH3+基团可给出质子，显酸性；-COO-基团可以接受质子，显碱性，故是两性物质。Ka=1.56×10-10(三)氨基酸型两性物质溶液NH3+·CH2·COO-+H2ONH2·CH2·COO-+H3O+

以甘氨酸(NH3+·CH2·COO-)为例，它在水溶液中的质子传递平衡为38Kb′=2.24×10-12

计算氨基酸水溶液中H+浓度的近似式与计算NH4Ac的相似，即[H+]=

，式中Ka′表示甘氨酸作为碱时(NH3+·CH2·COO-)的共轭酸NH3+·CH2·COOH的解离常数，可由Kb′求出，即Ka´=Kw/Kb´=10-14/(2.24×10-12)=4.46×10-3NH3+·CH2·COO-+H2ONH3+·CH2·COOH

+OH-39则在甘氨酸的水溶液中所以pH=－lg(8.34×10-7)=6.08（四）关于两性物质溶液中[H+]计算公式的推导

（略）符合通式的各级反应及动力学特征3-2分子间作用力（范德华力）

化学键的键能一般在1.0102kJ·mol－1

数量级，而分子间作用力只有几个到几十个

kJ·mol－1。取向力诱导力色散力分子间作用力和氢键取向力本质是静电引力，只存在于极性分子之间。

诱导力本质是静电引力，存在于极性分子之间、极性分子和非极性分子之间。色散力存在于所有分子之间。

分子

取向力

诱导力

色散力

非---非

非---极

极---极

√

√

√

√

√

√分子间作用力和氢键1、透光率T与吸光度A一束平行单色光照射溶液时，光的一部分被吸收，一部分透过