第一章 溶液和胶体
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第一章溶液胶体
第一章溶液胶体提要1.基础知识⑴分压定律：p=p A+ p B+ p C+ …；p A=px A；p B=px B⑵理想气体状态方程：pV=nRT；R可以是8.314J·mol－1·K－1或8.314kPaL·mol－1·K－1⑶基本单元，在使用物质的量及其导出单位时，必须指明基本单元。
基本单元可以是分子、原子、离子、电子及其他粒子或者上述粒子的组合与分割。
⑷质量摩尔浓度：每千克溶剂中所含溶质的物质的量。
符号b B,单位mol·kg－1。
⑸稀释定律：同一物质的溶液，稀释前后，物质的量相等。
即c1V1=c2V2⑹一定温度下，液体和它的蒸气处于平衡状态时，蒸气所具有的压力叫做饱和蒸气压，简称蒸气压。
2.难挥发非电解质稀溶液的依数性(通性)，即：蒸气压下降(△p = p︒x B)，凝固点下降(△T b=K b·b B)，沸点上升(△T f =K f·b B)，及溶液具有渗透压(π = c RT，对于极稀溶液，c≈b B)。
蒸气压下降必然导致凝固点下降，沸点上升。
渗透压是所有溶液都具有的性质。
只要知道稀溶液的依数性其中的一种性质，就可以把其它性质计算出来。
3.由固态分散质分散在液态的分散介质中所形成的胶体分散体系，称为胶体溶液，简称溶胶。
其分散质颗粒直径在1～100nm之间。
溶胶为多相体系，故有一些特殊的性质。
作布朗运动时，整个胶团一起运动；电泳现象是带电的胶粒向异电荷电极的定向运动；电渗是扩散层反离子向其异电极的定向运动。
丁达尔效应是溶胶粒子散射光的现象。
溶胶是由无数胶团构成的，每个胶团的结构可用胶团结构式表示。
书写胶团结构式时要注意两点：一是胶团的内部构造。
胶核是核心，胶核外边是吸附层，胶核与吸附层组成胶粒，胶粒外是扩散层；二是电荷。
整个胶团是电中性的。
胶粒所带电荷必定与扩散层反离子所带电荷相等，但符号相反。
胶粒与扩散层之间的电位差，称为ζ电位。
无机化学基础知识
思考：0.4克氢氧化钠溶于水配成 100ml溶液，所得溶液的物质的 量浓度是多少？
质量摩尔浓度bB
溶质B的物质的量与溶剂的质量之比。
农 业 基 础 化 学
设某溶液由溶剂A和溶质B组成，则溶 质B的质量摩尔浓度为： 溶质 B 的物 质量摩尔浓 质的量mol － 1 度mol· Kg n
bB
B
溶剂A的质 ☆质量摩尔分数bB不受温度变化的影响 量Kg
农 业 基 础 化 学
• • • •
溶液的渗透压(Osmotic pressure)
渗透现象：
扩散现象 半透膜 渗透现象
农 业 基 础 化 学
在烧杯中装满清水， 不同的物质在接触时， 然后将一滴红墨水轻轻滴 彼此进入对方的现象，叫做 入清水中。开始时，红墨 水和清水间的界线分明， 扩散现象。也即由于粒子 但是它们逐渐就会混合均 （原子、分子或分子集团） 匀，变成一杯淡红色的水。
1~100
能穿过滤纸
<1
能穿过滤纸和半透膜
分散系的分类
分子、离子 分散系
胶体分散系 粗分散系
胶体溶液 高分子溶 低分子溶液 (分散质是 浊液（分散质是 液(分散质 （分散质是小分子） 是大分子) 分子的小 分子的大集合体） 集合体) 最稳定 农 业 基 础 化 学 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
此式就是非电解质稀溶液的范特荷甫渗透 压公式－－溶液渗透压与溶液中溶质的浓度和 温度成正比，而与溶质的本性无关，故渗透压 也是溶液的依数性质。
＝CRT的重要意义
• 在一定温度下，溶液的渗透压与溶液的 浓度成正比， • 即与溶液中溶质的数目成正比，而与溶 质的本性无关 • 不论溶质微粒是小分子或大分子，只要 溶液中溶质粒子的数目相等，则渗透压 就相同
第一章溶液和胶体
Van’t Hoff (范特霍夫)
V nRT
cRT bRT
：渗透压；V：溶液体积； T： 热力学温度； n： 溶质物质的量； c：物质的量浓度； R：气体常数； R = 8.314 J ·mol-1 ·K-1
▪ 渗透压平衡与生命过程的密切关系
①人的营养循环； ② 植物的生长； ③给患者输液的浓度。水主分要在依小靠肠营的养吸素收吸
（374℃） 。即高于647.35K水只能以气态的形式存在， 再加多大外压气体也不能液化。所以647.35K和221Pa是 气-液平衡曲线的顶端。就是水的临界状态。临界状态是气液 共存的一种边缘状态。 8、超临界流体
处于超过物质本身的临界温度和临界压力状态时的流体。 特点：密度接近于液体，溶解度高，黏度、扩散系数接近于气 体，扩散速率快，容易实现快速分离。
二、稀溶液的依数性
1、 蒸气压下降（核心） （1）液体的饱和蒸气压（简称蒸气压） 蒸发：在液体表面，超过平均动能的分子克服邻 近分子的吸引进入气相中的过程。 凝聚：在一密闭容器中，在不断蒸发的同时，部 分蒸气分子又会重新回到液体的过程。 饱和蒸气：一定温度，在密闭容器中，当蒸发与 凝聚达到平衡时液面上的蒸气。 饱和蒸气压：由饱和蒸气产生的压强。 蒸气压只与液体本质和温度有关。不决定于液体 或蒸气的体积。
Δp: 纯溶剂蒸气压与稀溶液蒸气压之差。
对于稀溶液，溶剂物质的量nA 远远大于溶质物质 的量nB ，即nA nB
X B nB （/ nB nA ) nB / nA
设溶液的浓度以1000g溶剂(水)中含的溶质物质的
量nB为单位，则溶液的质量摩尔浓度b为： b = nB(mol ∙ kg-1)
相的概念
系统中物理性质和化学 性质完全相同的且与其他部 分有明确界面分隔开来的任 何均匀部分，叫做相。
第一章 气体、溶液和胶体
第一章气体、溶液和胶体⏹§1.1 气体⏹§1.2 液体⏹§1.3 分散系⏹§1.4 溶液⏹§1.5 胶体溶液⏹§1.6 高分子溶液和凝胶⏹§1.7 表面活性物质和乳浊液1、Dalton分压定律2、稀溶液的依数性3、胶体的结构、性质依数性的计算、胶团结构的书写、胶体的性质1、气体的基本特征：（1）无限膨胀性：所谓无限膨胀性就是，不管容器的形状大小如何，即使极少量的气体也能够均匀地充满整个容器。
（2）无限掺混性：无限掺混性是指不论几种气体都可以依照任何比例混合成均匀的混溶体(起化学变化者除外)。
高温低压下气体的p 、V 、T 之间的关系。
即：P ：气体压力，单位用kPa(或Pa)。
V ：气体体积，单位取dm 3(或写为L ，l) n ：气体物质的量mol 。
T ：绝对温度，单位是K ，它与t °C 的关系为:T=273.15+t °CR ：理想气体常数P V = n R T （1-1）此式称为理想气体状态方程。
普通化学普通化学Dalton分压定律适用范围：Dalton分压定律可适用于任何混合气体，包括与固、液共存的蒸气。
对于液面上的蒸气部分，道尔顿分压定律也适用。
例如，用排水集气法收集气体，所收集的气体含有水蒸气，因此容器内的压力是气体分压与水的饱和蒸气压之和。
而水的饱和蒸气压只与温度有关。
那么所收集气体的分压为：p气＝p总－p水如图：普通化学【例1.3】 一容器中有4.4 g CO 2，14 g N 2和12.8 g O 2，气体的总压为202.6 kPa ，求各组分的分压。
【解】混合气体中各组分气体的物质的量m ol m olg g n N 5.028141)(2=⋅=-m ol m olg g n CO 1.0444.41)(2=⋅=-m ol m ol g g n O 4.0328.121)(2=⋅=-k Pa k Pa m olm ol m ol m ol p CO 26.206.2024.05.01.01.0)(2=⨯++=()kPa kPa molmol mol mol p kPa kPa molmol mol mol p O N 04.816.2024.05.01.04.03.1016.2024.05.01.05.022)(=⨯++==⨯++=，总＝总总p i x p n i n i p =由道尔顿分压定律T 一定，速率和能量特别小和特别大的分子所占的比例都是很小的，温度升高时，速率的分布曲线变得较宽而平坦，高峰向右移，曲线下面所包围的面积表示的是分子的总数，对一定的体系它是常数. 氮的速率分布曲线麦克斯韦－玻尔兹曼分布定律:普通化学水有三种存在状态，即水蒸气（气态）、水（液态）、冰（固态）。
第一章溶液和胶体
[学生练习]
1 .在100ml水中，溶解17.1g蔗糖（C12H22O11)，溶液 的密度为1.0638g/ml，求蔗糖的物质的量浓度，质量
摩尔浓度。
• 解：（1)
V mB mA 17.1 100 110.1(m l)
1.0638
nB
mB
/
MB
17.1 342
0.05(m ol)
Δp＝ K bB
二、溶液的沸点升高
难挥发非电解质稀溶液的沸点升 高与溶液的质量摩尔浓度成正比， 而与溶质的本性无关。
Tb＝Tb-Tb=KbmB
式中为mB质量摩尔浓度， Kb为溶 的沸点升高常数。应用上式可以测
定溶质的摩尔质量Ｍ。
几种溶剂的Tb和Kb
溶剂 名称
水 苯 四氯 丙酮 三氯 乙醚
化碳
解:(1)先计算溶液浓度 查知樟脑的Tf=452.8K, Kf=39.7 bB = (0.115 / M) /(1.36×10-3)
(2) 再计算结晶的摩尔质量 ∵△Tf = Kf·bB
（452.8-442.6）= 39.7×0.115/(M×1.36×10-3) 解之得：M = 329 g/mol
XB＝nB/Ʃn XB组分B的摩尔分数，无量纲。
2．质量浓度
质量分数
溶质的质量mB与溶液的 体积V之比，称为质量浓
度，用符号ρB表示，其 表达式为
ρB＝mB/V 单位可用g·L—1、mg·L—1、 g·mL—1、ug·L—1等。
溶液中某种组分B的质量占 溶液总质量的百分数，其表 达式为
ωB＝WB/ƩW x100% XB组分B的质量分数，无量 纲。
c(B)
nB V
第一章 溶液和胶体
(见表1-5)
p11
说明稀溶液的△Tf ∝bB (即∝一定 量溶剂中所含溶质的微粒数),与溶质
种类和本性无关。
∴ △Tf 是一种依数性
【思考题1-2 】 若在273K时，将小块 冰投入糖水溶液，冰将发生什么变化？
答案 冰将溶化
【例1-2】 1%( g/ml)蔗糖(C12H22O11)溶液 的密度为1(g/ml)(蔗糖Mr=342), 计算该溶 液的沸点和凝固点。 解：先算溶液的质量摩尔浓度
③蒸气压的大小与容积大小及液体多少无关。
▲冰的蒸气压: 与冰(固相)平衡的水蒸气压力称
冰的饱和蒸气压,但较小。
升华 H2O(固) H2O(气)
凝华
(二)溶液的蒸气压下降
纯溶剂气—液平衡 溶剂分子
(二)溶液的蒸气压下降
纯溶剂气—液平衡 溶剂分子
溶液气—液平衡 难挥发溶质微粒
(二)溶液的蒸气压下降
A 溶剂 B 溶质
∴p =p0(1-xB) = p0-p0xB
p0 - p = p0xB
(1-10)
p9
△p = p 0xB
~拉乌尔定律 表达式之一
(1-11)
表示在一定温度下,难挥发非电解质
稀溶液的△p∝xB
拉乌尔定律(Law of Rault)
△p = p 0xB (表达式之一)
(1-11)
稀溶液中 xB =
nB=
mB
MB
当以g·mol-1为单位时，
原子：MB=Ar (Ar为相对原子质量） 分子：MB=Mr (Mr为相对分子质量）
n(1/nM)=n n(M)
(二）物质的量浓度
●符号： cB
●定义式：
cB =
nB V
大学化学1溶液和胶体
14
溶液的通性 — 溶液的沸点上升的原因
3．溶液的沸点上升（boiling point）
液体的沸点 ( boiling point ) 当P 液 = P 外，液体沸腾时的温度。
正常沸点：当P外=P标时的液体的沸点。
溶液的沸点升高
是溶液蒸气压下降的直接结果
2024/9/30
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溶液的通性 — 溶液的沸点上升的数值
p溶液= p*-⊿p = 2.338kPa - 0.021kPa = 2.317kPa
溶液的通性 — 凝固点下降
2．液体的凝固点降低（freezing point）
凝固点：某物质的液相蒸汽压与固相蒸汽压相等时 的温度。用Tf表示 或在一定外压下，物质固、液两相平衡共存时的温 度。
如 ：H2O(l) 273K,101.3kPa H2O(s)
该温度下的饱和蒸汽压，简称蒸汽压。
加入一种难挥发的非电解质
束缚一部分高能水分子
P↓
占据了一部分水的表面
2024/9/30
8
溶液的通性 — Raoult定律
在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压
(P)等于纯溶剂的蒸气压（PA*）乘以溶液中溶剂的 摩尔分数（xA ）。
p
p* A
xA
xA
nA nA nB
1.蒸气压下降 2.凝固点降低 3.沸点升高 4.渗透压力
p
p* A
xB
ΔTf＝kf • bB
ΔTb =kb• bB
= CBRT
的数值与溶液中质点 的个数成正比
2024/9/30
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第 4 章 酸碱解离平衡和沉淀溶解平衡
4.1 电解质溶液 4.2 酸碱理论 4.3 弱电解质的解离平衡 4.4 缓冲溶液 4.5 沉淀溶解平衡
溶液与胶体溶液
第一章 溶液与胶体溶液
化学工业出版社
学习目标
ª 1.掌握溶液组成量度的常见表示方法及溶液的配 制方法；掌握渗透现象产生的原因、条件及影响 渗透压大小的因素；掌握溶胶的性质；
ª 2.熟悉渗透浓度的概念、胶团结构及胶粒带电情 况。
ª 3.了解渗透压在医学上的意义、高分子溶液对溶 胶的保护作用等。
化学工业出版社
化学工业出版社
ª 在一定温度下，稀溶液的渗透压与单位 体积溶液中所含溶质的粒子数（分子数或离 子数）成正比，而与溶质的本性无关。 ª 因此，对于任意溶质的非电解质溶液， 在一定温度下，只要cB相同，渗透压就相同。 ª如0.3 mol·L-1葡萄糖溶液与0.3 mol·L-1蔗糖 溶液的渗透压相同。
化学工业出版社
ª二、渗透压与浓度、温度的关系
ª
1886年范特荷甫（van’t Hoff）
根据实验数据，总结出稀溶液的渗透压
与溶液的浓度和温度关系为：
ªπ = cBRT
化学工业出版社
ª式中 Π －溶液的渗透压 kPa ª c－溶液浓度 mol/L ª T－绝对温度 K(273.15＋t0C) ª R－气体常数 8.31kPa·L·mol-1·K-1
第一节分散系统
ª 人们通常把具体的研究对象称为体系。 一种或几种物质分散在另一种（或几种）物 质中所形成的体系称为分散系，其中被分散 的物质称为分散相（或分散质），而容纳分 散相的连续介质则称为分散介质（或分散 剂）。 ª 例如，蔗糖水就是一种分散系，其中蔗糖 分子是分散相，水是分散介质。
化学工业出版社
化学工业出版社
ª 例1-2 100 mL生理盐水中含有0.90 g NaCl， 计算生理盐水的质量浓度。
ª 解：已知，V = 100 mL = 0.10 L
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学习目标
ª 1.掌握溶液组成量度的常见表示方法及溶液的配 制方法；掌握渗透现象产生的原因、条件及影响 渗透压大小的因素；掌握溶胶的性质；
ª 2.熟悉渗透浓度的概念、胶团结构及胶粒带电情 况。
ª 3.了解渗透压在医学上的意义、高分子溶液对溶 胶的保护作用等。
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ª 在一定温度下，稀溶液的渗透压与单位 体积溶液中所含溶质的粒子数（分子数或离 子数）成正比，而与溶质的本性无关。 ª 因此，对于任意溶质的非电解质溶液， 在一定温度下，只要cB相同，渗透压就相同。 ª如0.3 mol·L-1葡萄糖溶液与0.3 mol·L-1蔗糖 溶液的渗透压相同。
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ª二、渗透压与浓度、温度的关系
ª
1886年范特荷甫（van’t Hoff）
根据实验数据，总结出稀溶液的渗透压
与溶液的浓度和温度关系为：
ªπ = cBRT
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ª式中 Π －溶液的渗透压 kPa ª c－溶液浓度 mol/L ª T－绝对温度 K(273.15＋t0C) ª R－气体常数 8.31kPa·L·mol-1·K-1
第一节分散系统
ª 人们通常把具体的研究对象称为体系。 一种或几种物质分散在另一种（或几种）物 质中所形成的体系称为分散系，其中被分散 的物质称为分散相（或分散质），而容纳分 散相的连续介质则称为分散介质（或分散 剂）。 ª 例如，蔗糖水就是一种分散系，其中蔗糖 分子是分散相，水是分散介质。
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ª 例1-2 100 mL生理盐水中含有0.90 g NaCl， 计算生理盐水的质量浓度。
ª 解：已知，V = 100 mL = 0.10 L
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p/Pa
水的凝固点:0º C
加入溶质
Δtf = Kf · bB B
A C
海水0º C时是否冻结？ 溶液凝固点Tf下降
611
Tf 0
t/º C
42
溶液凝固点降低的应用
1、溶质相对分子量的计算
mB t f K f bB K f M B mA
mB MB K f mAt f
2、致冷剂
43
溶液组成的表示方式
3
化学研究的目的
科技发展的基本考虑 人类生存 化学的作用
20世纪初、化学提供肥料（合成
氨）合成纤维和其它高分子材料， 石油化工产品。 人类生存质量 化学创造了许多饲料和肥料添 加剂，食品添加剂，生产更多、 更可口食物；创造了许多功能 材料；创造了许多药物和诊断 方法，战胜和消灭了某些疾病。
20世纪末资源问题？环境问题？
36
稀溶液的通性
溶液的性质
稀溶液的依数性
条件：稀溶液、 难挥发的非电解质溶质 与溶质的本性无关， 只与溶液的浓度 （粒子 数目）有关
溶液的渗透压
溶液的蒸气压
溶液的沸点 溶液的凝固点
37
1. 溶液的蒸气压
1）纯水的蒸气压
蒸发：水分子从液态 气态 凝聚：水分子从气态 液态
水的饱和蒸气压
平衡时：蒸气压不变 蒸发速度＝凝聚速度 温度高蒸气压大
• 分析化学的定义
分析化学(Analytical Chemistry)是人们 获得物质化学组成和结构信息的科学
• 分析化学的任务
1. 定性分析 —— 鉴定物质的化学组成(或成 分),如元素,离子,原子团,化合物等,即"解决物 质是什么的问题". 2. 定量分析 —— 测定物质中有关组分的含 量,即"解决物质是多少的问题". 3. 结构分析 —— 确定物质的化学结构,如分 子结构,晶体结构等.
在标态下，p =101.325kPa, T=273.15K
n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
101325Pa 22.414 10 m pV R nT 1.0mol 273.15K
3
3
8.314J mol K
1
1
R=8.314 kPaLK-1mol-1（摩尔气体常数）
F. Wö hler
(NH4)2SO4 + KOCN
[NH4OCN]
NH2CONH2
氰酸铵 尿素：来自动物尿液，有机物 氰酸铵：已确认为无机物 结果：无机物
合成
尿素
有机物
8
• 无机化学的主要内容
（1）热力学原理及化学平衡原理、反 应动力学基础 （从宏观的角度学习无机 化学理论）
重点：四大平衡
9
10
纯水蒸气压 溶液蒸气压 p0 p 大于
p p0 xB p0bB M A KbB
拉乌尔定律
b: 质量摩尔浓度
nA (mol kg 1 ) mB
39
问题
一封闭箱处于恒温环境中，箱内有 两杯液体，A杯为纯水，B杯为蔗糖水 溶液。静置足够长时间后，会发生什 么变化？
水
蔗糖
40
2. 溶液的沸点和凝固点
（2）物质结构原理及元素周期律 （从微 观的角度学习无机化学理论）
重点：物质结构原理（微 观，分为原子、分子、晶体3 个层次）;
11
（3）元素无机化学(应用无机化学理论， 按照“元素周期表”，系统地学习、研 究无机物的性质及其变化规律与应用)
重点：重要单质和无机化 合物的无机化学 （自学）
12
13
46
3. 渗透压
半透膜
溶剂可以通过，溶 质不可以通过（细 胞膜，肠衣，牛皮 纸，萝卜皮） 水分子 蔗糖分子
半透膜
蔗糖溶液
水溶液
渗透
溶剂分子通过半透膜的自动扩散
47
渗透
纯 水 向 红 萝 卜 内 渗 透
• 渗透原理被用 来处理尿毒症. 在人工肾里, 病人的血液在 玻璃软管(用作 半透膜)循环, 血液里的小分 子废物向管外 渗透, 从而使 血液得到净化.
19
为什么有机化学要作为一门独立学科呢？
⑴C-C 结合力强 1.种类繁多，结构复杂 ⑵碳与碳之间可以 多种方式结合 （超过3000万种） ⑶同分异构体的产生 2.性能特点
分子式
主要原因：
C2 H6 O C4H10
CH3CH2-OH CH3CH2CH2CH3
异构体 CH3-O-CH3 CH3-CH-CH3 CH3
15
分析化学
• 定量分析基础 • 重量分析法 • 四大平衡与定量滴定
16
17
Schorlemmer（ 肖莱马，德国）定义
1874年，Schorlemmer在化学结构学说的基础上提出： 有机化合物：碳氢化合物及其衍生物 有机化学：研究碳氢化合物及其衍生物的化学
18
有机化学：
一维定义：有机化学是研究有机化合物的科学。 二维定义：有机化学是研究有机化合物的来源、 制备、结构、性质、应用以及有关理论和方法学 的科学。
3、溶胶的结构、性质、稳定性及聚沉作用。
1.1.1 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。
26
理想气体状态方程式：
pV = nRT R---- 摩尔气体常量
p(N2)= p- p(NH3) - p(O2)
=(133.0-35.5-20.0)kPa
=77.5kPa
33
分压定律的应用-研究气体混合物
34
第一章 气体和溶液
§1-2 溶液
分子分散系 (d<1 nm)
溶液
固态
液态
气态
分散质以分子或者比分子更小的质点 均匀地分散在分散剂中所得的分散系
本节讨论的主要内容是 以水为溶剂的水溶液
解：n= n(NH3)+n(O2)+n(N2) =0.320mol+0.180mol+0.700mol =1.200mol n( NH 3 ) p ( NH 3 ) p n 0.320 133.0kPa 35.5kPa 1.200
32
n(O 2 ) p (O 2 ) p n
0.180 35.5kPa 20.0kPa 0.320
碳与碳之间可以C-C 、C=C、C≡C相互结合， 并且可以形成链状或环状。
20
课程主要内容 • 绪论 • 饱和烃 • 不饱和烃 • 环烃 • 旋光异构 • 卤代烃 • 醇酚醚
21
22
怎样学好基础化学
化学
23
第一章 气体和溶液
基本内容： 1、理想气体状态方程，混合气体分压定律。 2、.稀溶液的依数性及其应用：溶液蒸气 压下降、凝固点下降、沸点上升、渗透压。
质量分数
wB mB m
质量浓度
B
mB V
质量摩尔浓度 表示的 方式
bB nB mA
物质的 量分数
xB nB n
物质的 量浓度
cB nB V
44
例 将5.50g某纯净试样溶于250g苯中，
测得该溶液的凝固点为4.51º C，求该试 样的相对分子质量（纯苯的凝固点为 5.53º C）。
•
渗析实验
例18
48
膜两侧水分子 的渗透速度相 等 维持渗透平衡 渗透压 所施加的压力
渗透 平衡
V nRT
p<p渗 纯水 溶液 渗透 p＝p渗 平衡 p>p渗 纯水 溶液 反渗
n c V
cb
cRT
bRT
49
水 淡 化工 或业 水上 的利 净用 化反 渗 透 技 术 进 行 海
14
• 分析化学的分类
按分析原理分类:化学分析与仪器分析
化学分析 —— 以物质的化学反应为基础的分
析方法,又称经典分析法.包 括重量分析和容量 分析(滴定分析). 仪器分析 —— 以物质的物理和物理化学性质 为基础的分析方法.包括电化学分析,色谱分析, 光谱分析,波谱分析,质谱分析 ,热分析,放射化 学分析等.
27
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。 pV = nRT 用于温度不太低，压力不太高（低于 数百千帕）的真实气体。 2.气体摩尔质量的计算(气体相对分子量）
pV nRT
pV m RT M
m n M
mRT M pV
M = Mr gmol-1
28
3.气体密度的计算
无机及分析化学
什么是化学
Chemistry 1789年拉瓦锡出版了《化学元素》，将化学定义
成“研究元素性质的科学”
化学是研究物质的组成、结构、性质、变化和应用的科学
Chemistry is the study of the composition , structure, and properties of matter, and the changes that matter undergoes
4
人类生存安全
化学的主要分支学科
一级学科
化学
基础学科 二级学科 无机化学 分析化学 有机化学 物理化学 高分子化学
化学
应用学科 交叉 学科
工业化学 农业化学 环境化学 食品化学 天体化学
5
无机化学
无机化学是除碳氢化合物及其衍生物外， 对所有元素及其化合物的性质和反应进行 实验研究和理论解释的科学
6
瑞典化学家贝格曼 (T.D.Bergman )于1777年将化
学分为“无机”和“有机”两大
水的凝固点:0º C
加入溶质
Δtf = Kf · bB B
A C
海水0º C时是否冻结？ 溶液凝固点Tf下降
611
Tf 0
t/º C
42
溶液凝固点降低的应用
1、溶质相对分子量的计算
mB t f K f bB K f M B mA
mB MB K f mAt f
2、致冷剂
43
溶液组成的表示方式
3
化学研究的目的
科技发展的基本考虑 人类生存 化学的作用
20世纪初、化学提供肥料（合成
氨）合成纤维和其它高分子材料， 石油化工产品。 人类生存质量 化学创造了许多饲料和肥料添 加剂，食品添加剂，生产更多、 更可口食物；创造了许多功能 材料；创造了许多药物和诊断 方法，战胜和消灭了某些疾病。
20世纪末资源问题？环境问题？
36
稀溶液的通性
溶液的性质
稀溶液的依数性
条件：稀溶液、 难挥发的非电解质溶质 与溶质的本性无关， 只与溶液的浓度 （粒子 数目）有关
溶液的渗透压
溶液的蒸气压
溶液的沸点 溶液的凝固点
37
1. 溶液的蒸气压
1）纯水的蒸气压
蒸发：水分子从液态 气态 凝聚：水分子从气态 液态
水的饱和蒸气压
平衡时：蒸气压不变 蒸发速度＝凝聚速度 温度高蒸气压大
• 分析化学的定义
分析化学(Analytical Chemistry)是人们 获得物质化学组成和结构信息的科学
• 分析化学的任务
1. 定性分析 —— 鉴定物质的化学组成(或成 分),如元素,离子,原子团,化合物等,即"解决物 质是什么的问题". 2. 定量分析 —— 测定物质中有关组分的含 量,即"解决物质是多少的问题". 3. 结构分析 —— 确定物质的化学结构,如分 子结构,晶体结构等.
在标态下，p =101.325kPa, T=273.15K
n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
101325Pa 22.414 10 m pV R nT 1.0mol 273.15K
3
3
8.314J mol K
1
1
R=8.314 kPaLK-1mol-1（摩尔气体常数）
F. Wö hler
(NH4)2SO4 + KOCN
[NH4OCN]
NH2CONH2
氰酸铵 尿素：来自动物尿液，有机物 氰酸铵：已确认为无机物 结果：无机物
合成
尿素
有机物
8
• 无机化学的主要内容
（1）热力学原理及化学平衡原理、反 应动力学基础 （从宏观的角度学习无机 化学理论）
重点：四大平衡
9
10
纯水蒸气压 溶液蒸气压 p0 p 大于
p p0 xB p0bB M A KbB
拉乌尔定律
b: 质量摩尔浓度
nA (mol kg 1 ) mB
39
问题
一封闭箱处于恒温环境中，箱内有 两杯液体，A杯为纯水，B杯为蔗糖水 溶液。静置足够长时间后，会发生什 么变化？
水
蔗糖
40
2. 溶液的沸点和凝固点
（2）物质结构原理及元素周期律 （从微 观的角度学习无机化学理论）
重点：物质结构原理（微 观，分为原子、分子、晶体3 个层次）;
11
（3）元素无机化学(应用无机化学理论， 按照“元素周期表”，系统地学习、研 究无机物的性质及其变化规律与应用)
重点：重要单质和无机化 合物的无机化学 （自学）
12
13
46
3. 渗透压
半透膜
溶剂可以通过，溶 质不可以通过（细 胞膜，肠衣，牛皮 纸，萝卜皮） 水分子 蔗糖分子
半透膜
蔗糖溶液
水溶液
渗透
溶剂分子通过半透膜的自动扩散
47
渗透
纯 水 向 红 萝 卜 内 渗 透
• 渗透原理被用 来处理尿毒症. 在人工肾里, 病人的血液在 玻璃软管(用作 半透膜)循环, 血液里的小分 子废物向管外 渗透, 从而使 血液得到净化.
19
为什么有机化学要作为一门独立学科呢？
⑴C-C 结合力强 1.种类繁多，结构复杂 ⑵碳与碳之间可以 多种方式结合 （超过3000万种） ⑶同分异构体的产生 2.性能特点
分子式
主要原因：
C2 H6 O C4H10
CH3CH2-OH CH3CH2CH2CH3
异构体 CH3-O-CH3 CH3-CH-CH3 CH3
15
分析化学
• 定量分析基础 • 重量分析法 • 四大平衡与定量滴定
16
17
Schorlemmer（ 肖莱马，德国）定义
1874年，Schorlemmer在化学结构学说的基础上提出： 有机化合物：碳氢化合物及其衍生物 有机化学：研究碳氢化合物及其衍生物的化学
18
有机化学：
一维定义：有机化学是研究有机化合物的科学。 二维定义：有机化学是研究有机化合物的来源、 制备、结构、性质、应用以及有关理论和方法学 的科学。
3、溶胶的结构、性质、稳定性及聚沉作用。
1.1.1 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。
26
理想气体状态方程式：
pV = nRT R---- 摩尔气体常量
p(N2)= p- p(NH3) - p(O2)
=(133.0-35.5-20.0)kPa
=77.5kPa
33
分压定律的应用-研究气体混合物
34
第一章 气体和溶液
§1-2 溶液
分子分散系 (d<1 nm)
溶液
固态
液态
气态
分散质以分子或者比分子更小的质点 均匀地分散在分散剂中所得的分散系
本节讨论的主要内容是 以水为溶剂的水溶液
解：n= n(NH3)+n(O2)+n(N2) =0.320mol+0.180mol+0.700mol =1.200mol n( NH 3 ) p ( NH 3 ) p n 0.320 133.0kPa 35.5kPa 1.200
32
n(O 2 ) p (O 2 ) p n
0.180 35.5kPa 20.0kPa 0.320
碳与碳之间可以C-C 、C=C、C≡C相互结合， 并且可以形成链状或环状。
20
课程主要内容 • 绪论 • 饱和烃 • 不饱和烃 • 环烃 • 旋光异构 • 卤代烃 • 醇酚醚
21
22
怎样学好基础化学
化学
23
第一章 气体和溶液
基本内容： 1、理想气体状态方程，混合气体分压定律。 2、.稀溶液的依数性及其应用：溶液蒸气 压下降、凝固点下降、沸点上升、渗透压。
质量分数
wB mB m
质量浓度
B
mB V
质量摩尔浓度 表示的 方式
bB nB mA
物质的 量分数
xB nB n
物质的 量浓度
cB nB V
44
例 将5.50g某纯净试样溶于250g苯中，
测得该溶液的凝固点为4.51º C，求该试 样的相对分子质量（纯苯的凝固点为 5.53º C）。
•
渗析实验
例18
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膜两侧水分子 的渗透速度相 等 维持渗透平衡 渗透压 所施加的压力
渗透 平衡
V nRT
p<p渗 纯水 溶液 渗透 p＝p渗 平衡 p>p渗 纯水 溶液 反渗
n c V
cb
cRT
bRT
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水 淡 化工 或业 水上 的利 净用 化反 渗 透 技 术 进 行 海
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• 分析化学的分类
按分析原理分类:化学分析与仪器分析
化学分析 —— 以物质的化学反应为基础的分
析方法,又称经典分析法.包 括重量分析和容量 分析(滴定分析). 仪器分析 —— 以物质的物理和物理化学性质 为基础的分析方法.包括电化学分析,色谱分析, 光谱分析,波谱分析,质谱分析 ,热分析,放射化 学分析等.
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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。 pV = nRT 用于温度不太低，压力不太高（低于 数百千帕）的真实气体。 2.气体摩尔质量的计算(气体相对分子量）
pV nRT
pV m RT M
m n M
mRT M pV
M = Mr gmol-1
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3.气体密度的计算
无机及分析化学
什么是化学
Chemistry 1789年拉瓦锡出版了《化学元素》，将化学定义
成“研究元素性质的科学”
化学是研究物质的组成、结构、性质、变化和应用的科学
Chemistry is the study of the composition , structure, and properties of matter, and the changes that matter undergoes
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人类生存安全
化学的主要分支学科
一级学科
化学
基础学科 二级学科 无机化学 分析化学 有机化学 物理化学 高分子化学
化学
应用学科 交叉 学科
工业化学 农业化学 环境化学 食品化学 天体化学
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无机化学
无机化学是除碳氢化合物及其衍生物外， 对所有元素及其化合物的性质和反应进行 实验研究和理论解释的科学
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瑞典化学家贝格曼 (T.D.Bergman )于1777年将化
学分为“无机”和“有机”两大