大学无机化学第四版 课件
• 从此物理学发展出一个新的分支——介观物理 学，化学也出现了一个研究方向——纳米材料 与技术。
1.2 化学中的计量
1.2.1 相对原子质量和相对分子质量
1) 相对原子质量 （原子量） 元素：具有相同质子数的一类单核粒子的总称。
同位素：质子数相等而中子数不等的同一元素不同原子互称 为同位素。 例如：氧元素有三种同位素：16O、17O、18O
•
在足够高的温度或辉光放电条件下，气体分子会
部分甚至几乎完全解离为原子并进一步电离为气态离
子。一般情况下，这种电离的气体包含正、负电荷总
数相等的正离子、电子，以及少量电中性的原子、分
子。当电离产生的带电粒子达到一定的密度并能持续
存在足够长的时间，这种高电离的气体与原来未电离
时相比较，性质上（导电性、粒子间作用力、受磁场
的影响以及化学反应活性等）发生了根本性的变化，
呈现为一种有别于气、液、固三态的新物态——等离
子态（plasma state），意指其中粒子所带的正电荷量
和负电荷量相等。
•
只要急剧加热到2万摄氏度左右，所有物质都呈等
离子态。
•
由于等离子体的独特性能，等离子体技术在许多
科技领域获得广泛应用，除了被应用于照明、金属焊
1.2.5.3.1 分压定律
组分气体：
理想气体混合物中每一种气体叫做组 分气体。
分压：
组分气体B在相同温度下占有与混合
气体相同体积时所产生的压力，叫做组分
气体B的分压。
pB
nBRT V
分压定律：
混合气体的总压等于混合气体中各组分 气体分压之和。
p = p1 + p2 + 或 p = pB
p1
0.63g
1.2.5.4 真实气体
1.2.5.4.1 真实气体与理想气体的
偏差 1.2.5.4.2 Van der Waals 方程
1.2.5.4.1 真实气体与理想气体的 偏差
理想气体状 态方程式仅在足 够低的压力下适 合于真实气体。
产生偏差的主 要原因是：
①气体分子本身的 体积的影响；
②分子间力的影响。
解：已知：T =303K，V=20.0L，n=1.50mol， a=0.6803Pa ·m6 ·mol-2， b=0.563610-4m3 ·mol-1
p1
nRT V
1.5 m 8.o3l1K 4 1m J o 1l3031K 89kPa
20.0L
p2
nRT V nb
an2 V2
1.50mo8l.314KJ 1mol1303K 20.0L0.05636mLol11.50mol
1.2.5.1 理想气体状态方程式
气体的最基本特征： 具有可压缩性和扩散性。
人们将符合理想气体状态方程式的气体， 称为理想气体。
理想气体分子之间没有相互吸引和排斥， 分子本身的体积相对于气体所占有体积完全 可以忽略。
理想气体状态方程式：
pV = nRT
R---- 摩尔气体常量
在STP下，p =101.325kPa, T=273.15K
(1.5mo2l()02.06.800L231) 03kPaL
189 .3 7.k 8 P k 1a P 8a 6kPa
p1p218198160 % 01.6% 1
p2
186
V 2 .0 L p 0 1 ’ 1 .8 1 9 3 k 0 p P ’ 2 1 .5 a 1 9 3 k 0
p 1 ’ p ２ ’ p ２ ’ (1.81. 5 9 1. 5 9 1) 3 9 0 130 1% 0 0 1.9 8 %
1mol
m(NH4NO2)=?
0.164mol
64.04g 0.164mol
m(NH4NO2) =
1mol
=10.5g
例题：某潜水员潜至海水30m处作业，
海水的密度为1.03gcm-3，温度为20℃。在
这 种 条 件 下 ， 若 维 持 O2 、 He 混 合 气 中 p(O2)=21kPa，氧气的体积分数为多少？以 1.000L混合气体为基准，计算氧气的分体积
1.2.6 化学计量化合物和 非计量化合物
化学计量化合物（整比化合物）：具有确定组成且各元素原子 互成简单正数比的化合物。
• 1.1.1.1 物质三态
•
日常生活中人们接触到的自然界物质通常有气体
（gas）、液体（liquid）和固体（solid）三种聚集状
态。
其中气体、液体属流态，液体、固体属凝聚态。
在一定条件下，气、液、固三态还可以共存，如在 0.01 C、611.6 Pa下，水、冰、水蒸气可以共存。
• 1.1.1.2 等离子态
接、表面镀膜、表面刻蚀等一般性的技术领域外，在
化学、化工领域如化学合成、高分子聚合、溅射制膜、
化学气相沉积及发动机废气治理等方面均有应用。尤
其是冷等离子体技术，在化学、化工领域更具有实用
价值，原因是高能量的电子可使反应物分子、原子电
离激活为活性粒子而利于反应，而且反应又能在较低
的温度下进行。
•
自然界中的物质除了有气、液、固、等离子态以
1.2.3 摩尔质量和摩尔体积
1) 摩尔质量（M） M= 物质的质量（m）
物质的量（mol） 单位：kg·mol-1或g·mol-1
2) 摩尔体积（Vm）
体积（V） Vm= 物质的量（mol）
1.2.4 物质的量浓度
n CB = B/V
Unit: mol·L-1
1.2.5 气体的计量
1.2.5.1 理想气体状态方程式 1.2.5.2 理想气体状态方程式的应用
=303kPa+101kPa
=404kPa
p(O2 ) 21kP
p(O2) p
V(O2) V
xi
V(V O 2)xi 4 20 1 140 % 05.2%
若混合气体体积为1.000L时，
V (O2) 0.52 L 52 mL Mr(H)e4.0026 m(He)MPV(He)
RT
4.00g8 2 .m 36 1 J 1o K 4 4l 10 m k4 P 1o (12 .a 0 l 9 K 0 0 3 .0 05 )L2
n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
R pV 101P3 a25 2. 411 0 3m 43
nT
1.0 m 27 o .13 lK 5
8.31J4 mo 1K l1
R=8.314 kPaLK-1mol-1
1.2.5.2 理想气体状态方程式的应用 1. 计算p，V，T，n四个物理量之一。
College of Material Chemistry and Chemical Engineering
第一章 化学反应中的质量关 系和能量关系
§1.1 物质的聚集态和层次 §1.2 化学中的计量 §1.3 化学反应中的质量关系 §1.4 化学反应中的能量关系
1.1 物质的聚集态和层次
• 1.1.1 物质的聚集态
和氮的质量。(重力加速度取9.807m/s2)
解：T=(273+20)K=293K
海水深30m处的压力是由30m高的海水和海
面的大气共同产生。海面上的空气压力为
760mmHg，则：
p=g hw+
760mmHg 760mmg
101kPa
=9.807 N/kg-1 1.03103kgm-330m+101kPa =3.03105 Nm-2 +101kPa
1.2.5.3.2 分压定律的应用
例题: 可以用亚硝酸铵受热分解的方法 制取纯氮气。反应如下：
NH4NO2(s) 2H2O(g) + N2(g) 如果在19℃、97.8kPa下，以排水集气法在 水面上收集到的氮气体积为4.16L，计算消 耗掉的亚硝酸铵的质量。
解： T =(273+19)K = 292K
104b(m3•mol-1)
0.2370 0.2661 0.3219 0.3183 0.3913 0.4278 0.4267 0.4081 0.3707 0.4424 0.3049 0.6380 0.5636 0.8407
例题：分别按理想气体状态方程式和van der waals方程式计算1.50mol SO2在30摄氏度占有 20.0L体积时的压力，并比较两者的相对误差。 如果体积减少为2.00L，其相对误差又如何？
2) 相对分子质量（Mr）（分子量） 分子或特定单元的平均质量与核素12C原子质量的1/12之比。 一个分子的相对分子质量等于分子内所有原子的相对质量 之和。
1.2.2 物质的量（n）及其单位
描述微观基本单元：molecule, atom, ion, electron 1) 单位：mol
1mol = 6.022×1023 (NA)个 2) 物质的量分数（摩尔分数Xi） 混合物中，某组分i的物质的量与混合物的物质的量之比。
表1-1 某些气体的Van der Waals 常量
气体
He
H2 Ar
O2 N2 CH4 CO2 HCl
NH3 NO2 H2O C2H6 SO2 C2H5OH
10a(Pa•m6•mol-2)
0.03457 0.2476 1.363 1.378 1.408 2.283 3.640 3.716 4.225 5.354 5.536 5.562 6.803 12.18
n1RT V
,
p2
n2 RT V
,
pn 1 V R T n 2 V R T n 1n 2 R VT
n =n1+ n2+
p
nRT V
分压的求解：
pB
nB RT V
p
1.2 化学中的计量
1.2.1 相对原子质量和相对分子质量
1) 相对原子质量 （原子量） 元素：具有相同质子数的一类单核粒子的总称。
同位素：质子数相等而中子数不等的同一元素不同原子互称 为同位素。 例如：氧元素有三种同位素：16O、17O、18O
•
在足够高的温度或辉光放电条件下，气体分子会
部分甚至几乎完全解离为原子并进一步电离为气态离
子。一般情况下，这种电离的气体包含正、负电荷总
数相等的正离子、电子，以及少量电中性的原子、分
子。当电离产生的带电粒子达到一定的密度并能持续
存在足够长的时间，这种高电离的气体与原来未电离
时相比较，性质上（导电性、粒子间作用力、受磁场
的影响以及化学反应活性等）发生了根本性的变化，
呈现为一种有别于气、液、固三态的新物态——等离
子态（plasma state），意指其中粒子所带的正电荷量
和负电荷量相等。
•
只要急剧加热到2万摄氏度左右，所有物质都呈等
离子态。
•
由于等离子体的独特性能，等离子体技术在许多
科技领域获得广泛应用，除了被应用于照明、金属焊
1.2.5.3.1 分压定律
组分气体：
理想气体混合物中每一种气体叫做组 分气体。
分压：
组分气体B在相同温度下占有与混合
气体相同体积时所产生的压力，叫做组分
气体B的分压。
pB
nBRT V
分压定律：
混合气体的总压等于混合气体中各组分 气体分压之和。
p = p1 + p2 + 或 p = pB
p1
0.63g
1.2.5.4 真实气体
1.2.5.4.1 真实气体与理想气体的
偏差 1.2.5.4.2 Van der Waals 方程
1.2.5.4.1 真实气体与理想气体的 偏差
理想气体状 态方程式仅在足 够低的压力下适 合于真实气体。
产生偏差的主 要原因是：
①气体分子本身的 体积的影响；
②分子间力的影响。
解：已知：T =303K，V=20.0L，n=1.50mol， a=0.6803Pa ·m6 ·mol-2， b=0.563610-4m3 ·mol-1
p1
nRT V
1.5 m 8.o3l1K 4 1m J o 1l3031K 89kPa
20.0L
p2
nRT V nb
an2 V2
1.50mo8l.314KJ 1mol1303K 20.0L0.05636mLol11.50mol
1.2.5.1 理想气体状态方程式
气体的最基本特征： 具有可压缩性和扩散性。
人们将符合理想气体状态方程式的气体， 称为理想气体。
理想气体分子之间没有相互吸引和排斥， 分子本身的体积相对于气体所占有体积完全 可以忽略。
理想气体状态方程式：
pV = nRT
R---- 摩尔气体常量
在STP下，p =101.325kPa, T=273.15K
(1.5mo2l()02.06.800L231) 03kPaL
189 .3 7.k 8 P k 1a P 8a 6kPa
p1p218198160 % 01.6% 1
p2
186
V 2 .0 L p 0 1 ’ 1 .8 1 9 3 k 0 p P ’ 2 1 .5 a 1 9 3 k 0
p 1 ’ p ２ ’ p ２ ’ (1.81. 5 9 1. 5 9 1) 3 9 0 130 1% 0 0 1.9 8 %
1mol
m(NH4NO2)=?
0.164mol
64.04g 0.164mol
m(NH4NO2) =
1mol
=10.5g
例题：某潜水员潜至海水30m处作业，
海水的密度为1.03gcm-3，温度为20℃。在
这 种 条 件 下 ， 若 维 持 O2 、 He 混 合 气 中 p(O2)=21kPa，氧气的体积分数为多少？以 1.000L混合气体为基准，计算氧气的分体积
1.2.6 化学计量化合物和 非计量化合物
化学计量化合物（整比化合物）：具有确定组成且各元素原子 互成简单正数比的化合物。
• 1.1.1.1 物质三态
•
日常生活中人们接触到的自然界物质通常有气体
（gas）、液体（liquid）和固体（solid）三种聚集状
态。
其中气体、液体属流态，液体、固体属凝聚态。
在一定条件下，气、液、固三态还可以共存，如在 0.01 C、611.6 Pa下，水、冰、水蒸气可以共存。
• 1.1.1.2 等离子态
接、表面镀膜、表面刻蚀等一般性的技术领域外，在
化学、化工领域如化学合成、高分子聚合、溅射制膜、
化学气相沉积及发动机废气治理等方面均有应用。尤
其是冷等离子体技术，在化学、化工领域更具有实用
价值，原因是高能量的电子可使反应物分子、原子电
离激活为活性粒子而利于反应，而且反应又能在较低
的温度下进行。
•
自然界中的物质除了有气、液、固、等离子态以
1.2.3 摩尔质量和摩尔体积
1) 摩尔质量（M） M= 物质的质量（m）
物质的量（mol） 单位：kg·mol-1或g·mol-1
2) 摩尔体积（Vm）
体积（V） Vm= 物质的量（mol）
1.2.4 物质的量浓度
n CB = B/V
Unit: mol·L-1
1.2.5 气体的计量
1.2.5.1 理想气体状态方程式 1.2.5.2 理想气体状态方程式的应用
=303kPa+101kPa
=404kPa
p(O2 ) 21kP
p(O2) p
V(O2) V
xi
V(V O 2)xi 4 20 1 140 % 05.2%
若混合气体体积为1.000L时，
V (O2) 0.52 L 52 mL Mr(H)e4.0026 m(He)MPV(He)
RT
4.00g8 2 .m 36 1 J 1o K 4 4l 10 m k4 P 1o (12 .a 0 l 9 K 0 0 3 .0 05 )L2
n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
R pV 101P3 a25 2. 411 0 3m 43
nT
1.0 m 27 o .13 lK 5
8.31J4 mo 1K l1
R=8.314 kPaLK-1mol-1
1.2.5.2 理想气体状态方程式的应用 1. 计算p，V，T，n四个物理量之一。
College of Material Chemistry and Chemical Engineering
第一章 化学反应中的质量关 系和能量关系
§1.1 物质的聚集态和层次 §1.2 化学中的计量 §1.3 化学反应中的质量关系 §1.4 化学反应中的能量关系
1.1 物质的聚集态和层次
• 1.1.1 物质的聚集态
和氮的质量。(重力加速度取9.807m/s2)
解：T=(273+20)K=293K
海水深30m处的压力是由30m高的海水和海
面的大气共同产生。海面上的空气压力为
760mmHg，则：
p=g hw+
760mmHg 760mmg
101kPa
=9.807 N/kg-1 1.03103kgm-330m+101kPa =3.03105 Nm-2 +101kPa
1.2.5.3.2 分压定律的应用
例题: 可以用亚硝酸铵受热分解的方法 制取纯氮气。反应如下：
NH4NO2(s) 2H2O(g) + N2(g) 如果在19℃、97.8kPa下，以排水集气法在 水面上收集到的氮气体积为4.16L，计算消 耗掉的亚硝酸铵的质量。
解： T =(273+19)K = 292K
104b(m3•mol-1)
0.2370 0.2661 0.3219 0.3183 0.3913 0.4278 0.4267 0.4081 0.3707 0.4424 0.3049 0.6380 0.5636 0.8407
例题：分别按理想气体状态方程式和van der waals方程式计算1.50mol SO2在30摄氏度占有 20.0L体积时的压力，并比较两者的相对误差。 如果体积减少为2.00L，其相对误差又如何？
2) 相对分子质量（Mr）（分子量） 分子或特定单元的平均质量与核素12C原子质量的1/12之比。 一个分子的相对分子质量等于分子内所有原子的相对质量 之和。
1.2.2 物质的量（n）及其单位
描述微观基本单元：molecule, atom, ion, electron 1) 单位：mol
1mol = 6.022×1023 (NA)个 2) 物质的量分数（摩尔分数Xi） 混合物中，某组分i的物质的量与混合物的物质的量之比。
表1-1 某些气体的Van der Waals 常量
气体
He
H2 Ar
O2 N2 CH4 CO2 HCl
NH3 NO2 H2O C2H6 SO2 C2H5OH
10a(Pa•m6•mol-2)
0.03457 0.2476 1.363 1.378 1.408 2.283 3.640 3.716 4.225 5.354 5.536 5.562 6.803 12.18
n1RT V
,
p2
n2 RT V
,
pn 1 V R T n 2 V R T n 1n 2 R VT
n =n1+ n2+
p
nRT V
分压的求解：
pB
nB RT V
p
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无机及分析化学课件第四版第一章
聚沉
1. 电解质的聚沉作用
聚沉值
✓ 离子价态越高，聚沉能力越强 ✓ 异号电荷一样的离子-----“离子〞半径
✓ 对于负溶胶 Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+
✓ 对于正溶胶Cl->Br->NO3->I-
2. 溶胶的相互聚沉
明矾净水
1. 加热
大分子溶液及凝胶
➢ 大分子溶液macromolecular compound ➢ 盐析 salting out
胶体分散系
粗分散系
（粒子直径小于1nm） （粒子直径在1-100nm之间） （粒子直径大于100nm）
低分子溶液 （分散质是小分子）
高分子溶 液(分散质 是大分子)
胶体溶液 (分散质是 分子的小集
合体)
浊液（分散质是分子的大 集合体）
最稳定
很稳定
稳定
不稳定
电子显微镜不可见 超显微镜可观察其存在
一般显微镜可见
一、什么是“稀溶液的依数性 〞？
与溶液有关的性质分为两类：
溶液的颜色、比重、导电性等性质，与溶质 的本性有关；
溶液的蒸气压、沸点、凝固点等性质，与溶 质的本性无关。
只与溶质的数量〔摩尔分数〕有关，而 与溶质的本性无关的性质，称为“依数性〞。
依数性是指： 溶液的蒸气压下降 溶液的沸点上升、凝固点下降 溶液具有渗透压
O2: P1= 2×105 Pa V1= 3dm3
PO2=?
V2= 6dm3
同理PPO总:P2==NP2P1=OV231+×/VP12N=0252=××46×1/6015=×0533(×P/6a1=)051(×Pa1)05 (Pa)
《无机化学》第4版 教学课件 01化学反应中的质量关系和能量关系 01-3化学反应中的质量关系
0
0
0
-1/2
-3/2
1
-1
-3
2
-2
-6
4
ξ/mol 0 1/2 1 2
化第1学章计化量数学与反反应应中进的度质 量 关 系 和 能 量 关 系
注意: 同一化学反应如果化学反应方程式
的写法不同（亦即νB不同）, 相同反应进 度时对应各物质的量的变化会有区别。
例如：当ξ = 1 mol时
反应方程式
化第1学章计化量数学与反反应应中进的度质 量 关 系 和 能 量 关 系
反应进度
对于化学计量方程式
dξ = νB-1dnB
0＝∑νBB B
ξ为反应进度, 其单位为mol
nB为B的物质的量, νB为B的化学计量数 改写为 dnB = νB dξ
开始时ξ0=0、nB(ξ0)积分到ξ时的nB(ξ)
得： nB(ξ)-nB(ξ0)=νB(ξ-ξ0)
得
0 =νCC +νDD +νYY + νZZ
可简化规写定出，化反学应计物量的式化的学通计式量：数为负，
产0物＝的∑Bν化B学B 计量数为正。
B—包含在反应中的分子、原子或离子。
νB—数字或简分数，称为(物质)B的化学 计量数。
化第1学章计化量数学与反反应应中进的度质 量 关 系 和 能 量 关 系
第一章 化学反应中的 质量关系和能量关系
第三节
化学反应中的质量关系
化第1学章计化量数学与反反应应中进的度质 量 关 系 和 能 量 关 系
化学计量数(ν)
化学反应
cC + dD = yY + zZ
移项
0 = -cC - dD + yY + zZ
《无机化学》第4版 教学课件 01化学反应中的质量关系和能量关系 01-2化学中的计量
物质的第量1章及化其学单反位应中的质量关系和能量关系
物质的量
是用于计量指定的微观基本单 元 (如分子、原子、离子、电子等 微观粒子) 或其特定组合的一个物 理量。
符号为n 单位为摩[尔]（mole）、mol
物质的第量1章及化其学单反位应中的质量关系和能量关系
系统中的物质的量若为１摩尔， 表示该系统中所包含的基本单元数与 12C的原子数目相等。
第一章 化学反应中的 质量关系和能量关系
第二节 化学中的计量
相对原第子1章质量化学和反相应对中的分质子量质关量系和能量关系
有确定质子数和中子数的一类单 核粒子称为核素。
元素是具有相同质子数的一类单核 粒子的自总然称界。中氧就有三种同位素:
16O 17O 18O 含质量子/%数相9等9.而75中9 子0.数03不7 等0.的20同4 一元 素的一些原子品种互称为同位素。
O2和N2的摩尔分数分别为： x(O2)=1mol/(1+4)mol =1/5 x(N2)=4mol/(1+4)mol =4/5
摩尔质第量1章和化摩学尔反体应积中的质量关系和能量关系
摩尔质量
某物质的质量(m)除以该物质的物质的量(n)
M = m/n M的单位kg·mol-1或g·mol-1
例如 1mol H2的质量为2.02×10-3kg H2的摩尔质量为2.02×10-3kg·mol-1
相对原第子1章质量化学和反相应对中的分质子量质关量系和能量关系
相对原子质量(Ar) 被定义为元素的平均原子质量 与核素12C原子质量的1/12之比， 以往被称为原子量。
例如： Ar(H Ar(O
相对原第子1章质量化学和反相应对中的分质子量质关量系和能量关系
相被对定分义子为质物量质(M的r) 分子或特定单 元的平均质量与核素12C原子质 量的1/12之比。(以前被称为分 子量) 例如： Mr(H2 Mr(NaCl
大学无机化学第四版第三章课件
{c(H 2CO3 )}
= 4.2 10-7
第二步：HCO－3 (aq) + H 2O(l)
H
3O
+
(aq)
+
CO
2－ 3
(aq)
{ { }{ } } Ka2 (H2CO3 ) =
c(H3O+ )
c(CO
2－ 3
)
c(HCO－3 )
= 4.7 10-11
K a1
Байду номын сангаас
103
K a2
溶液中的H 3 O + 主要来自于第一步解离反应，
平衡浓度
•由于同离子效应的存在，通常用初始浓度 c0(HA) ,c0(A－)代替c(HA) ,c(A－) 。
例1：H2CO3 - NaHCO 3 Ka1 = 4.2 10-7
pH
=
pK a1
-
lg
c(H 2CO3 )
c(HCO
3
)
例 2：H3PO4 - NaH2PO4
H3PO4 (aq) + H 2O(l)
H3O+
(aq)
+
H
2
PO
4
(aq)
ceq /mol L-1 cHA - x
x
cA- + x
x (cA- + cHA - x
x)
=
K a1
=
6.7 10-3
因为 Ka1 较大，x不能忽略，必须解一元 二次方程，
此时，缓冲溶液 pH值公式中的 c(HA)，c(A- )应是平衡
浓度，不能用初始浓度 代之。
c(H3O+ )的计算可按一元弱酸的解离平衡
= 4.2 10-7
第二步：HCO－3 (aq) + H 2O(l)
H
3O
+
(aq)
+
CO
2－ 3
(aq)
{ { }{ } } Ka2 (H2CO3 ) =
c(H3O+ )
c(CO
2－ 3
)
c(HCO－3 )
= 4.7 10-11
K a1
Байду номын сангаас
103
K a2
溶液中的H 3 O + 主要来自于第一步解离反应，
平衡浓度
•由于同离子效应的存在，通常用初始浓度 c0(HA) ,c0(A－)代替c(HA) ,c(A－) 。
例1：H2CO3 - NaHCO 3 Ka1 = 4.2 10-7
pH
=
pK a1
-
lg
c(H 2CO3 )
c(HCO
3
)
例 2：H3PO4 - NaH2PO4
H3PO4 (aq) + H 2O(l)
H3O+
(aq)
+
H
2
PO
4
(aq)
ceq /mol L-1 cHA - x
x
cA- + x
x (cA- + cHA - x
x)
=
K a1
=
6.7 10-3
因为 Ka1 较大，x不能忽略，必须解一元 二次方程，
此时，缓冲溶液 pH值公式中的 c(HA)，c(A- )应是平衡
浓度，不能用初始浓度 代之。
c(H3O+ )的计算可按一元弱酸的解离平衡
大学无机化学课件
化学与化工学院
分压的求解
等温等容下：
nBRT nRT pB = nB = x pB = p= B V V p n nB pB = p = xB p n
χ 音：chi 喜
化学与化工学院
例题
某容器中含有NH3、O2 、N2等气体的混合物。 取样分析后，其中 n(NH3)=0.320mol， n(O2)=0.180mol， n(N2)=0.700mol， 混合气体的总压 p=133.0kPa。 试计算各组分气体的分压。
严格遵守理想气体状态方程的气体称为理想 气体。
化学与化工学院
理想气体状态方程式的应用
计算p，V，T，n四个物理量之一。 pV=nRT 用于温度不太低，压力不太高的真实气体。 气体摩尔质量的计算
m mRT pV = nRT ? pV = RT ? M = m M pV n=
本文由zyd6891贡献
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化学与化工学院
自我介绍
邢彦军 副教授，留德博士后 化学与化工学院无机化学教研室 Tel： 67792308 （松江校区） e-mail: xingyj@
化学与化工学院
1 物质的量
七个国际单位制中的一个基本物理量 描述物质性质 基本单位――摩尔(mol) 摩尔是一系统的物质的量，该系统中所含的微粒 （基本原体）的数目与12克碳( 12 C )的原子数目相 6 同，则这个系统物质的量为1摩尔。 使用摩尔时，应指明微粒类型，它可以是原子、 分子、离子、电子以及其它粒子，或这些粒子的 特定组合 阿佛加德罗常数(NA): 6.022×1023
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分压的求解
等温等容下：
nBRT nRT pB = nB = x pB = p= B V V p n nB pB = p = xB p n
χ 音：chi 喜
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例题
某容器中含有NH3、O2 、N2等气体的混合物。 取样分析后，其中 n(NH3)=0.320mol， n(O2)=0.180mol， n(N2)=0.700mol， 混合气体的总压 p=133.0kPa。 试计算各组分气体的分压。
严格遵守理想气体状态方程的气体称为理想 气体。
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理想气体状态方程式的应用
计算p，V，T，n四个物理量之一。 pV=nRT 用于温度不太低，压力不太高的真实气体。 气体摩尔质量的计算
m mRT pV = nRT ? pV = RT ? M = m M pV n=
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自我介绍
邢彦军 副教授，留德博士后 化学与化工学院无机化学教研室 Tel： 67792308 （松江校区） e-mail: xingyj@
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1 物质的量
七个国际单位制中的一个基本物理量 描述物质性质 基本单位――摩尔(mol) 摩尔是一系统的物质的量，该系统中所含的微粒 （基本原体）的数目与12克碳( 12 C )的原子数目相 6 同，则这个系统物质的量为1摩尔。 使用摩尔时，应指明微粒类型，它可以是原子、 分子、离子、电子以及其它粒子，或这些粒子的 特定组合 阿佛加德罗常数(NA): 6.022×1023
化学与化工学院
无机及分析化学课件(第四版)第一章
总结词
根据不同的分类标准，分析化学可以分为多种类型。按分析对象可以分为无机分析和有机分析，这是根据被测物质中是否含有碳元素来划分的。按分析方式可以分为化学分析和仪器分析，前者依赖于化学反应进行定量或定性分析，后者则利用各种精密仪器对物质进行测量。另外，根据待测组分的含量，分析化学可分为常量分析、微量分析和痕量分析。
分子结构
分子由原子通过化学键连接而成，分子的几何构型和成键方式决定了分子的性质。常见的分子结构有共价键、离子键和金属键。
晶体结构
晶体是由原子或分子在空间周期性排列形成的固体，晶体的性质与原子或分子的排列方式密切相关。晶体分为金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体等。
分子结构和晶体结构
酸和碱之间的反应称为酸碱反应，反应中质子转移是酸碱反应的本质。酸和碱的相对强弱可以通过电离常数来衡量。
实验数据处理和误差分析
实验安全
01
实验安全是实验过程中的首要问题，需要遵守实验室安全规定，正确使用实验器材和防护用品。
环境保护
02
环境保护是每个实验者应尽的责任，需要合理处理实验废弃物，减少对环境的污染。
实验安全和环境保护的实验实例
03
通过具体的实验实例，如实验室安全规定、废液处理等，来掌握实验安全和环境保护的方法。
04
无机及分析化学实验基础
1
2
3
掌握实验基本操作技术是进行无机及分析化学实验的基础，包括称量、加热、冷却、萃取、蒸发、结晶等操作。
实验基本操作技术
在进行实验基本操作时，需要注意安全、准确、快速、环保等原则，避免误差和事故的发生。
实验基本操作技术的注意事项
通过具体的实验实例，如硫酸铜晶体的制备、碘的萃取等，来掌握实验基本操作技术。
根据不同的分类标准，分析化学可以分为多种类型。按分析对象可以分为无机分析和有机分析，这是根据被测物质中是否含有碳元素来划分的。按分析方式可以分为化学分析和仪器分析，前者依赖于化学反应进行定量或定性分析，后者则利用各种精密仪器对物质进行测量。另外，根据待测组分的含量，分析化学可分为常量分析、微量分析和痕量分析。
分子结构
分子由原子通过化学键连接而成，分子的几何构型和成键方式决定了分子的性质。常见的分子结构有共价键、离子键和金属键。
晶体结构
晶体是由原子或分子在空间周期性排列形成的固体，晶体的性质与原子或分子的排列方式密切相关。晶体分为金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体等。
分子结构和晶体结构
酸和碱之间的反应称为酸碱反应，反应中质子转移是酸碱反应的本质。酸和碱的相对强弱可以通过电离常数来衡量。
实验数据处理和误差分析
实验安全
01
实验安全是实验过程中的首要问题，需要遵守实验室安全规定，正确使用实验器材和防护用品。
环境保护
02
环境保护是每个实验者应尽的责任，需要合理处理实验废弃物，减少对环境的污染。
实验安全和环境保护的实验实例
03
通过具体的实验实例，如实验室安全规定、废液处理等，来掌握实验安全和环境保护的方法。
04
无机及分析化学实验基础
1
2
3
掌握实验基本操作技术是进行无机及分析化学实验的基础，包括称量、加热、冷却、萃取、蒸发、结晶等操作。
实验基本操作技术
在进行实验基本操作时，需要注意安全、准确、快速、环保等原则，避免误差和事故的发生。
实验基本操作技术的注意事项
通过具体的实验实例，如硫酸铜晶体的制备、碘的萃取等，来掌握实验基本操作技术。
无机化学第四版-北师大等--绪论
矿产资源的再生利用。
3、化学继续推动材料科学的发展
微电子材料和器件 超导材料 新型纳米陶瓷 光纤通讯材料 聚合物结构材料 医用材料
4、 化学是提高人类生存质量和生存安全的有 效保障
通过研究各种物质和能的生物效应的化学
环
基础，找出最佳利用条件
境
化 学
研究开发对环境无害的化学品，研究对环 境无害的生产方式（绿色化学）
--- 徐光宪---
化学的发展历史悠久、源远流长
第一时期：古代及中古时期（17世纪中叶以前） 以实用为目的，化学知识来源于具体工艺
过程的实践
火的发现 陶器的制作 金属的冶炼 染色、酿造 造纸、火药等
五行学说(金、木、水、火、土） 四元素说（火、水、土、空气） 三要素说（硫、汞、盐）
第二时期：17世纪中叶-20世纪初 化学实现了从经验到理论的重大飞跃，真
道尔顿
原子论（1827）
阿伏加德罗 分子假说（1811）
门捷列夫 元素周期律（1869）
第三时期：20世纪 现代化学飞速发展，化学的理论、研究
方法、实验技术以及应用等方面都有了深刻 的变化，并衍生出更多的分支和交叉学科。
二、20世纪的化学在推动人类进步和科技发展 中起了核心的作用
1、 化学为人类的进步提供了丰富物质基础
3、推动了相关学科的发展， 促进了学科的交 叉与渗透
(1) 牵动其他学科向分子层次发展 生物小分子(糖、血红素、叶绿素、维生
素)的化学结构的研究。 生物大分子（蛋白质、酶）的分离提纯
技术及化学结构的研究 活性生物大分子的合成（维生素B12、胰
岛素）
生物学从描述性的科学发展成为20世纪末 的前沿学科，在很大程度上是依靠化学所提供 的理论、概念、方法，甚至试剂和材料
3、化学继续推动材料科学的发展
微电子材料和器件 超导材料 新型纳米陶瓷 光纤通讯材料 聚合物结构材料 医用材料
4、 化学是提高人类生存质量和生存安全的有 效保障
通过研究各种物质和能的生物效应的化学
环
基础，找出最佳利用条件
境
化 学
研究开发对环境无害的化学品，研究对环 境无害的生产方式（绿色化学）
--- 徐光宪---
化学的发展历史悠久、源远流长
第一时期：古代及中古时期（17世纪中叶以前） 以实用为目的，化学知识来源于具体工艺
过程的实践
火的发现 陶器的制作 金属的冶炼 染色、酿造 造纸、火药等
五行学说(金、木、水、火、土） 四元素说（火、水、土、空气） 三要素说（硫、汞、盐）
第二时期：17世纪中叶-20世纪初 化学实现了从经验到理论的重大飞跃，真
道尔顿
原子论（1827）
阿伏加德罗 分子假说（1811）
门捷列夫 元素周期律（1869）
第三时期：20世纪 现代化学飞速发展，化学的理论、研究
方法、实验技术以及应用等方面都有了深刻 的变化，并衍生出更多的分支和交叉学科。
二、20世纪的化学在推动人类进步和科技发展 中起了核心的作用
1、 化学为人类的进步提供了丰富物质基础
3、推动了相关学科的发展， 促进了学科的交 叉与渗透
(1) 牵动其他学科向分子层次发展 生物小分子(糖、血红素、叶绿素、维生
素)的化学结构的研究。 生物大分子（蛋白质、酶）的分离提纯
技术及化学结构的研究 活性生物大分子的合成（维生素B12、胰
岛素）
生物学从描述性的科学发展成为20世纪末 的前沿学科，在很大程度上是依靠化学所提供 的理论、概念、方法，甚至试剂和材料
大学无机化学第四版第二章课件
t 0
t
dt
dc B 为导数，它的几何意义是c-t曲线上某 dt 点的斜率。例如270s时的瞬时速率： 0.144 0 5 2.58 10 A点的斜率= 2 (55.8 0) 10
V = 2.58×10－5 mol L-1 s-1
1-
s 1-L lom 501 85.2
t2=300 s
c2(N2O5) = 0.180 mol· L-1
mol L-1 3.3 10 5 mol L-1 s -1 2 300 s
2. 瞬时速率 时间间隔Δt趋于无限小时的平均速率的极 限。 c B dc B lim
△ f Gm (参考态单质,T)=0
△ rGm 2. 用△ f Gm (B,相态,T) 计算
对于化学反应：0=ΣνBB
B
△ rGm (298.15K) = ∑νB △ f Gm (B,相态,298.15K)
如果T≠298.15K
△ rGm (T)≈ △ rHm(298.15K)-T△ rSm (298.15K)
H2O(l)
CaO(s)+CO2(g)
mol-1 △ rHm = 178.32kJ·
100 C H O(g) 2
mol-1 △ rHm = 44.0kJ· 焓变只是影响反应自发性的因素之一， 但不是唯一的影响因素。
2.1.3 混乱度、熵和微观态数
1.混乱度 许多自发过程有混乱度增加变化 0K T K △S = ST - S 0 = ST ST---规定熵（绝对熵）
在某温度T 和标准压力下，单位物质的 量的某纯物质B的规定熵称为B的标准摩尔熵。 其符号为 ：
mol-1 · K-1 Sm (B,相态,T) ，单位是J·
t
dt
dc B 为导数，它的几何意义是c-t曲线上某 dt 点的斜率。例如270s时的瞬时速率： 0.144 0 5 2.58 10 A点的斜率= 2 (55.8 0) 10
V = 2.58×10－5 mol L-1 s-1
1-
s 1-L lom 501 85.2
t2=300 s
c2(N2O5) = 0.180 mol· L-1
mol L-1 3.3 10 5 mol L-1 s -1 2 300 s
2. 瞬时速率 时间间隔Δt趋于无限小时的平均速率的极 限。 c B dc B lim
△ f Gm (参考态单质,T)=0
△ rGm 2. 用△ f Gm (B,相态,T) 计算
对于化学反应：0=ΣνBB
B
△ rGm (298.15K) = ∑νB △ f Gm (B,相态,298.15K)
如果T≠298.15K
△ rGm (T)≈ △ rHm(298.15K)-T△ rSm (298.15K)
H2O(l)
CaO(s)+CO2(g)
mol-1 △ rHm = 178.32kJ·
100 C H O(g) 2
mol-1 △ rHm = 44.0kJ· 焓变只是影响反应自发性的因素之一， 但不是唯一的影响因素。
2.1.3 混乱度、熵和微观态数
1.混乱度 许多自发过程有混乱度增加变化 0K T K △S = ST - S 0 = ST ST---规定熵（绝对熵）
在某温度T 和标准压力下，单位物质的 量的某纯物质B的规定熵称为B的标准摩尔熵。 其符号为 ：
mol-1 · K-1 Sm (B,相态,T) ，单位是J·
无机及分析化学第四版第一章教学用课件
汽
油
水
汽
冰 水
铁粉和硫磺粉
*对于相这个概念，要注意如下几点：
(1) 不论有多少种气体组分都只有一个相（即气相）。这种只有一 个相的体系称为单相体系或均匀体系。 (2) 除固溶体（固体溶液）外，每一种固态物质即为一个相，体系 中有多少种固态物质即有多少相。含有两个或多个相的体系称为多相 体系或非均匀体系。
(４）相似相溶原理
溶剂与溶质的分子结构相似，就能较好地相互溶解。
(５）溶液浓度的表示方法 ■ 物质的量浓度 c (mol · -1 或 L mol · -3) dm
■ 质量摩尔浓度 m (mol · -1) kg
■ 摩尔分数 x ( 无单位 )
1.3.3：难挥发非电解质稀溶液的依数性
(Colligative properties of dilute solutions)
(1) 什么是“稀溶液的依数性 ”？
与溶解有关的性质分为两类： 溶液的颜色、比重、导电性等性质， 与溶质的本性有关；溶液的蒸气压、沸点、凝固点等性质，与溶质的 本性无关。
只与溶质的数量（摩尔分数）有关，而与溶质的本性 无关的性质，称为“依数性”。
只有溶质的浓度低，即所谓“稀溶液”才具有依数性 依数性来源于分散微粒间距离远，作用力小
见图中 A 点。
p/Pa
1.013 10 5 A
l1
l2
l1 水
l2 水溶液
l3 冰
l3
373
T/K
故水的沸点是 373 K。
p/Pa
1.013 10 5 A
这个压力称为该温度下溶剂的饱和蒸气压，用 p0 表示。
液体
蒸
发
凝
聚
气体
无机化学(本科)全套教学课件pptx-2024鲜版
9
酸碱平衡常数计算与应用
2024/3/28
酸碱平衡常数定义
01
表示酸碱反应平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积
的比值。
酸碱平衡常数计算
02
通过测定平衡时各物质的浓度，利用平衡常数表达式进行计算。
酸碱平衡常数应用
03
用于预测酸碱反应的方向、程度和速率，以及判断酸碱的强度。
10
沉淀溶解平衡原理及影响因素
氧化剂与还原剂
氧化剂接受电子，还原剂失去电 子。 2024/3/28
氧化还原反应类型
根据反应物和生成物的性质分类， 如金属与非金属、酸与碱等。
氧化数概念
表示元素在化合物中的氧化状态， 通过计算化合价确定。
14
原电池与电解池工作原理
原电池工作原理
将化学能转化为电能的装置，由正负极和电 解质组成。
电极反应与电池反应
无机化学(本科)全套教 学课件pptx
2024/3/28
1
contents
目录
• 无机化学概述与基础知识 • 酸碱反应与沉淀溶解平衡 • 氧化还原反应与电化学基础 • 配位化合物与金属有机化学 • 无机固体化学与纳米材料 • 无机合成与绿色合成技术
2024/3/28
2
01
无机化学概述与基础知识
2024/3/28
2024/3/28
沉淀的溶解
利用某些试剂使已生成的 沉淀溶解，如胃药中的氢 氧化铝治疗胃酸过多。
分步沉淀
当溶液中存在多种难溶电 解质时，通过控制条件可 实现分步沉淀，从而分离 出各种难溶电解质。
12
03
氧化还原反应与电化学基础
2024/3/28
13
氧化还原反应原理及类型