(同济大学普通化学)11第一章(第一节)PPT课件
无机化学(同济大学)
表1-4 几种溶剂的凝固点和凝固点降低系数
溶剂
Tf*/K
kf/
溶剂
(K·kg·mol-1)
Tf*/K
kf/
(K·kg·mol-1)
水 273.15
1.86
四氯 化碳
305.15
32
乙酸 289.85 3.90 乙醚 156.95 1.8
苯 278.65 5.12 萘 353.5 6.9
通过测量非电解质溶液的凝固点降低，可 计算出溶质B的摩尔质量。
渗透压：阻止溶剂分子通过半透膜进入
溶液所施加于溶液上方的额外压力，称为渗 透压。
= cBRT ——称为van’t Hoff方程
式中：
— 非电解质稀溶液的渗透压力，kPa
cB—B的物质的量浓度， mol·L-1 R — 摩尔气体常数，8.314 J·mol-1·K-1 T — 热力学温度，K 若水溶液的浓度很小，则cB≈bB ，
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
n1RT V
,
p2
n2 RT V
,
p
n1RT V
n2RT V
n1 n2
RT
V
n =n1+ n2+
p
nRT V
分压的求解：
pB
nB RT V
p
nRT V
第一章 气体和溶液
§1.1 气体定律 §1.2 稀溶液的依数性
§1.1 气体定律
1.1.1 理想气体状态方程 1.1.2 气体的分压定律
1.1.1 理想气体状态方程
53普通化学第一章PPT课件
例如：298K及100kPa下的热化学方程式：
(1) CaCO3(s) → CaO(s)+CO2(g)
QP = +178 kJmol-1
(2) H2(g) +
1 2
O2(g) → H2O(l) QP = -285.85 kJmol-1
1
(3)
H2(g) + 2
O2(g) →
H2O(g) QP = -241.84
11
1.1.1基本概念及术语
例如：H2O (l) 298K →H2O (l) 323K 变化途径有多种：
1) 直接加热，298K → 323K
2) 2K 9 8 冷 却 2K 7 3 Δ 3K 23
3) 2K 9 8 Δ 3K 4 3 冷 却 3K 23
但状态函数的变化量 ΔT = 323K - 298K =25K
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2. 盖斯定律
1.1.2 化学反应热效应和盖斯定律
1840年盖斯归纳出一个定律：
一个化学反应不论是一步完成还是分几步完成， 其总的热效应是完全相同的
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1.1.2 化学反应热效应和盖斯定律
例如：C(s) + O2 (g) = CO2(g)
C(s) + O2(g)
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功：体积功 ( 膨胀功 W ) 非体积功 ( W ′)
1.1.1基本概念及术语
当P外为定值时，系统的体积由V1 → V2 W = - P外 ( V2 - V1 )
计算式中的负号的由来：
因为 系统膨胀时， V2 > V1 系统对环境做功
W<0
压缩系统时，
普通化学 ppt课件
起始浓度 0.1
0
0
平衡浓度 x
0.1-x
0.1-x
[OH-][HS-]/[S2- ] = 8.3 (0.1-x)2 / x = 8.3
0.1-x 0.1
x = 1.2 10-3 1mol·dm-3= [S2- ]
[OH-] = 0.1-1.2 10-3 = 9.9 10-2 = [HS-]
%= (0.1- 1.2 10-3 / 0.1) 100 = 99%
渗透压
压力计
3.1.2 电解质溶液的性质
电离平衡常数 Ki
Ka
Kb
✓酸（acid）碱（base）
3.2 溶液中的单相离子平衡
一、水的自偶电离
1．水的离子积常数Kwr
H2O + H2O ⇔
H3O+ + OH
H2O ⇔
H+ + OH
298K，纯水中的[H3O+] = [OH] = 1.0 107 mol·dm3
0.1-x
x
x
c/Ka1 >400, 近似地： 0.1-x = 0.1 x2/0.1 = Ka1＝ 1.2 10-7 x = [H+] = [HS-] =7.5 10-5 mol·dm3
二级平衡:
HS- =
H+ + S2-
平衡浓度: 7.5 10-5 7.5 10-5
y
Ka2 = [H+][S2-]/[HS-] = 1.2 10-15 y ＝ [S2-] = Ka2 ＝ 1.2 10-15 [H+][OH-]= Kw＝ 10-14 [H+] = 7.5 10-5 [OH-] = 1.3 10-10 mol·dm3 pOH = 10.11
11章化学动力学基础-2终稿PPT课件
k1 x1 k2 x2 比值代表了其选择性（相同的级数反应） 方法：选择合适的催化剂 调节温度*
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调节温度对选择性的影响
判断标准：阿仑尼乌斯公式
lnk1lnAE1RT
E
lnk2lnA
2 RT
调节温度对选择性的影响
(3) dz dt
k2 y
k2 k1
za x y
z =a1k2k 2k1e-k1t k2k 1k1e-k2t
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连续反应的c～t关系图
因为中间产物既是前一步反应的生成物，又 是后一步反应的反应物，它的浓度有一个先增后 减的过程，中间会出现一个极大值。
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连续反应的微、积分式
ABC t=0 a 0 0 t=t x y z
x+y+z=a
(1)
dx dt
k1x
x dx
ax
t
0 k1dt
ln
a x
k1t
x aek1t
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连续反应的微、积分式
A BC
(2) dy dt
k1xk2y k1aek1t k2y
解 线 性 微 分 方 程 得 ： y k1a (ek1t ek2t)
A A+B A+B
B C+D C
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对峙反应的微分式
为简单起见，考虑1-1级对峙反应
A
B
t =0 a
0
k1(a xe ) k1xe 0
t =t a-x
x
t =te a-xe
xe
k-1
【9A文】同济大学普通化学-第一章、二章习题答案(详细)
普通化学（新教材）习题参考答案第一章化学反应的基本规律(习题P50-52） 16解（1）H 2O(l)==H 2O(g)∆f H θm /kJ ⋅mol -1-285.83-241.82S θm /J ⋅mol -1⋅k -169.91188.83∆r H θm (298k)=[-241.82-(-285.83)]kJ ⋅mol -1=44.01kJ ⋅mol -1 ∆r S θm (298k)=(188.83-69.91)J ⋅mol -1⋅k -1=118.92J ⋅mol -1⋅k-1 (2)∵是等温等压变化∴Q p =∆r H θm (298k)⨯N=44.01kJ ⋅mol -1⨯2mol=88.02kJ W=-P ⋅∆V=-nRT=-2⨯8.315J ⋅k -1⋅mol -1⨯298k=-4955.7J =-4.956kJ(或-4.96kJ)∴∆U=Q p +W=88.02kJ -4.96kJ=83.06kJ17解（1）N 2（g ）+2O 2（g ）==2NO 2(g)∆f H θm /kJ ⋅mol -10033.2S θm /J ⋅mol -1⋅k -1191.6205.14240.1∴∆r H θm (298k)=33.2kJ ⋅mol -1⨯2=66.4kJ ⋅mol -1∆r S θm (298k)=(240.1J ⋅mol -1⋅k -1)⨯2-(205.14J ⋅mol -1⋅k -1)⨯2-191.6J ⋅mol -1⋅k -1 =-121.68J ⋅mol -1⋅k -1(2)3Fe(s)+4H 2O(l)==Fe 3O 4(s )+4H 2(g)∆f H θm /kJ ⋅mol -10-285.83-1118.40S θm /J ⋅mol -1⋅k -127.369.91146.4130.68∴∆r H θm (298k)=[-1118.4-(-285.83⨯4)]kJ ⋅mol -1=24.92kJ ⋅mol-1 ∆r S θm (298k)=[(130.68⨯4+146.4)-(27.3⨯3+69.91⨯4)]J ⋅mol -1⋅k -1 =(669.12-361.54)J ⋅mol -1⋅k -1=307.58J ⋅mol -1⋅k -118. 解：2Fe 2O 3(s)+3C(s,石墨)==4Fe(s)+3CO 2(g)∆f H θm (298k)/kJ ⋅mol -1-824.2S θm (298k)/J ⋅mol -1⋅k -187.45.7427.3 ∆f G θm (298k)/kJ ⋅mol -1-742.2∵∆r G θm =∆r H θm -T •∆r S θm∴301.32kJ ⋅mol -1=467.87kJ ⋅mol -1-298k •∆r S θm∴∆r S θm =558.89J ⋅mol -1⋅k-1 ∴∆r S θm =3S θm (CO 2(g)298k)+27.3J ⋅mol -1⋅k -1⨯4-87.4J ⋅mol -1⋅k -1⨯2-5.74J ⋅mol -1⋅k -1⨯3∴S θm (CO 2(g)298k)=1/3(558.89+192.02-109.2)J ⋅mol -1⋅k -1=213.90J ⋅mol -1⋅k -1∆f H θm (298k,C(s,石墨))=0∆f G θm (298k,C(s,石墨))=0 ∆f H θm （298k,Fe(s)）=0∆f G θm （298k,Fe(s)）=0 ∆r H θm =3∆f H θm (298k,CO 2(g))-2∆f H θm (298k,Fe 2O 3(s))⇒467.87kJ ⋅mol -1=3∆f H θm (298k,CO 2(g))-2⨯(-824.2kJ ⋅mol -1) ∴∆f H θm (298k,CO 2(g))=1/3(467.87-1648.4)kJ ⋅mol -1=-393.51kJ ⋅mol-1 同理∆r G θm =3∆f G θm (298k,CO 2(g))-2∆f G θm (298k,Fe 2O 3(s))⇒301.32kJ ⋅mol -1=3∆f G θm (298k,CO 2(g))-2⨯(-742.2kJ ⋅mol -1) ∴∆f G θm (298k,CO 2(g))=1/3(301.32-1484.4)kJ ⋅mol -1=-394.36kJ ⋅mol-1 19.解6CO 2(g)+6H 2O （l ）==C 6H 12O 6(s)+6O 2（g ）∆f G θm (298k)/kJ ⋅mol -1-394.36-237.18902.90∴∆r G θm (298k)=[902.9-(-237.18⨯6)-(-394.36⨯6)]kJ ⋅mol -1=4692.14kJ ⋅mol -1>0所以这个反应不能自发进行。
第11章电化学基础[北]PPT课件
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电子偏移
（2）氧化值和氧化态（氧化数）（IUPAC1970年定义）
指某元素的一个原子的荷电数，该荷电数是假定把每一 化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得的.
氧化：氧化值增加的过程 还原：氧化值降低的过程 氧化剂：electron acceptor 还原剂：electron donor
4
(3) 确定氧化值的规则
(the rules for the determination of oxidation number)
a. 离子型化合物中，元素的氧化值等于该离子所带的电荷 数；
b.共价型化合物中，共用电子对偏向于电负性大的原子 ，两
原子的形式电荷数即为它们的氧化值（举例Al2O3 、PCl3）；
11.4 有关电解的几个问题
Spontaneity of redox reactions in aqueous solution and electrode potential
3
11.1 氧化还原反应
11.1.1 氧化值和氧化态(oxidization number)
（1）氧化还原概念的发展
起先 2Mg(s)+O2(g) = 2MgO(s) 后来 Mg → Mg2+ + 2e
酸性或中性溶液中时，查酸表；碱性溶液中时，查碱表。
8
11.1.3 氧化还原方程式的配平
(balancing of oxidation-reduction equation )
氧化值（氧化数）法(the oxidation number method)
(1) 配平原则
整个反应被氧化的元素氧化值的升高总数与被还 原的元素氧化值的降低总数相等.
大学无机化学课件 第一章
· 家庭用液化气，主要成分是丙烷、丁烷，
加压后变成液体储于高压钢瓶里，打开时减压 即气化。压力 气 但有时钢瓶还很重却不能点燃。是因为 体 C5H12 或C6H14等高级烷烃室温时不能气化。 性 质
临界常数：
• 临界温度 Tc: 每种气体液化时，各有一个特定温度叫 临界温度。 在Tc 以上，无论怎样加大压力，都不能使 气体液化。
是系统边界以外与之密切相关的物质世界。系统
与环境之间可以有物质和能量传递。据此，系统 可分为：敞开系统（系统与环境之间同时存在物 质和能量的传递）、封闭系统（系统与环境之间 只有能量的传递，而没有物质的传递）和隔离系
统（系统与环境之间既没有物质的传递，也没有
能量的传递）。
2、状态和状态函数
系统的状态就是系统所处的状况；表明系
=101.3 kPa×0.600=60.8 kPa
P(H2)=P(总)×
=101.3 kPa×0.100=10.1 kPa
3 3 3 P ( H ) V ( 总 ) 10 . 1 10 Pa 1 . 00 10 m 2 (2) n(H2)= = RT 8.314J m ol1 K 1 300K
H2, 1.00×10-3 mol He 和 3.00×10-3 mol Ne，在
35℃时总压为多少?
n( H 2 ) RT 解: p(H2) = V 3 1 1 2.5010 m ol 8.314J m ol K (273 35) K = 3 0.010m
= 640 Pa
n( He ) RT p(He) = V 3
（1）试样中氢的分压是多少?
（2）收集到的氢的质量是多少?
解:(1) 用排水法在水面上收集的气体为被水蒸气饱 和了的氢气, 试样中水蒸气的分压为3.17 kPa, 根据 分压定律:
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MmRT PV
M0.79g980.31J4K 6 P0a.44L48
Ar =39.95
P M 1.3 0K 2 1 5 3 P .9 9 g a 5 m 1o 1 .7 lg 8 L 1 2 RT 8 .3J 1 m 精选4 p p1 t课件K o 202 11 l2.1 7 K 5 3 15
即pV常数 T
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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 n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
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6
R
pV nT
101P3 a2252.4 11 034m3 1.0m 2o 7.1l3K 5
nT
1.0m 2o 7.1l3K 5
62m 36 m .m 4 H m l 1 g o K l1
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1.1.2 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。
2.气体摩尔质量的计算 3.气体密度的计算
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1. 计算p，V，T，n四个物理量之一。注意！
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分压的求解：
pB
nBRT V
p
nRT V
pB p
nB n
xB
pB
nB n
pxBp
x B B的摩尔分数
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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