无机化学0

无机化学课件第一部分关于气体、液体和溶液一.理想气体pV=nRT应用：气体摩尔质量的计算M=mRT/pV,d1/M1=d2/M2气体密度的计算：VnMdVnMd二.非电解质稀溶液的依数性1.溶液蒸汽压下降△p=pAxi2.沸点升高3.凝固点下降4.渗透压*AAppXbbTKmffTKmVnRTcRTmRT应用：将9.63g某蛋白质配成1.00dm3的水溶液,测得该溶液在25℃时,渗透压为0353KPa,计算该蛋白的分子量.该溶液的密度近似1.00g/cm3。π=cRTc==0.000142mol·dm-3M=67589溶液的质量摩尔浓度为:=0.000143mol·kg-1ΔTf=1.86×0.000143=0.000267℃0.3538.3142980.000142100010000.00014267589ZnSO4在水中可离解为Zn+和SO42-,现把0.5811gZnSO4溶于0.180kg水中,测得溶液的Tf=－0.053℃求ZnSO4的电离度?解:m==0.02mol/kg设ZnSO4离解了xmolZnSO4Zn++SO42-0.02-xxx溶质总的微粒数为:0.02–x+x+x=0.02+xΔTf=kf·m0.053=1.86×(0.02+x)x=0.0085电离度:×100%=42%0.5811161.430.180.00850.02第二部分平衡常数的意义：1.平衡常数表达式中,各物质浓度(或分压)一定是平衡时的浓度。未达平衡时的浓度间关系不服从平衡定律。2.平衡常数与反应式的书写有关3.平衡常数是温度常数,意味者温度不同,K也不同,对于一定的反应,T一定,K也就不变。4.平衡常数可表示反应进行的程度,K很大(K≥105),达平衡时,反应物几乎转变为产物;若K很小(K≤10-5),达平衡时,只有很少量的反应物转变为产物。5.K只表示反应进行程度,为热力学标度,不表示反应快慢6当系统的浓度表示不同时,平衡常数也不一样。Kp=Kc·(RT)△nKp=Kx·p总△nKc=Kx·7.对于多相反应中的纯固体或纯液体（溶剂）的浓度（分压）认为不变，在平衡常数表达式中不出现（认作为1）8.多重平衡规则：某个反应可表示为两个或多个反应的总和，则总反应的平衡常数等于各个反应平衡常数之积。。()npRT浓度除以标准状态浓度(Cө),则得到一个比值,即平衡浓度是标准浓度的倍数,称这个倍数为平衡时的相对浓度。对于气相反应,将平衡分压除以标准压强pө,得到相对分压。相对浓度和相对分压都是无量纲的量。[][]()()[][]()()mnpqCDCCKABCCpA(aq)+qB(aq)mC(aq)+nD(aq)()()()()mncDpqABppppKpppp△rGm=△rGөm+RTln[][]()()[][]()()mnpqCDCCABCC△rGm=－RTlnKө+RTlnQ△rGөm值越负,Kө越大,反应进行也越完全。化学平衡移动1.浓度对平衡的影响由△rGm=－RTlnKө+RTlnQ当温度(T)一定时:若Q=Kө则△rGm=0反应达到平衡QKө则△rGm0平衡向右移动QKө则△rGm0平衡向左移动若增加反应物浓度或减少产物浓度都使Q变小,即有QKө,∴△rGm0,平衡向右移动。若减少反应物浓度或增加产物浓度都使Q增大,即有QKө,∴△rGm0,平衡向左移动。2.压力对平衡的影响对于气相反应:pA(g)+qB(g)mC(g)+nD(g)1).当反应前后气体的分子总数相等时,即p+q=m+n,若总压改变,平衡不发生移动。例7:2HI(g)H2(g)+I2(g)2).当反应前后气体的分子总数不相等时,即p+q≠m+n,若总压改变,平衡会发生移动。3.温度对平衡的影响浓度,压力对平衡的影响只是改变了反应物的转化率,未改变平衡常数,但温度变化却改变了反应的平衡常数Kө。1）对于正向反应是吸热反应:△rHөm＞0,升高温度(T2＞T1),T2－T1＞0,故Kө2＞Kө1,∴平衡向右移动。2）对于正向反应是放热反应:△rHөm＜0,升高温度(T2＞T1),T2－T1＞0,等式右边为负,则Kө2＜Kө1,∴平衡向左移动。221112ln()rmHKTTKRTT4.加入惰性气体对平衡的影响1)恒压下引入惰性气体:有p总=p惰+p体系,相当于总体积增大,各物质分压下降。a.对于△n＜0的反应,平衡向左移动。b.对于△n＞0的反应,平衡向右移动,c.对于△n=0的反应,平衡不变2).恒容下引入惰性气体:由于各物质分压不变,所以对平衡移动无影响。第三部分电解质溶液1.Brǒnsted酸碱质子理论酸:为给出质子的分子或离子,即酸为质子的给予体.碱:为接受质子的分子或离子,即碱为质子的接受体给出质子的倾向越强,酸性越强;接受质子的倾向越强,碱性越强。既能给出质子又能接受质子的物质为两性物质.酸(HB)与给出质子后的碱(B-)互为共轭酸碱对HF(g)+H2O(l)→H3O+(aq)+F–(aq)酸碱分子酸:HAc→Ac-+H+H2CO3→HCO3-+H+HCl→Cl-+H+H2O→OH-+H+阳离子酸:NH4+→NH3+H+[Al(H2O)6]3+→[Al(H2O)5OH]2++H+酸碱阴离子酸:HCO3-→CO3-+H+H2PO4-→HPO42-+H+HCl+H2O→H3O++Cl-酸1碱2酸2碱1酸1与碱1～HCl－Cl-酸2与碱2～H3O+－H2OH2O+H2O→H3O++OH-酸1碱2酸2碱1可见H2O为两性物质液氨NH3也为两性物质：NH3+NH3→NH4++NH2-酸1碱2酸2碱1共轭酸碱对：CH3NH3+—CH3NH2，NONH2—NONH3+，HCNO—CNO-，ClNH2—ClNH3+对一个酸,给出质子的能力与其本性有关,还应与其作用的碱的接受质子的能力有关。一般说水溶液中的酸是以溶剂为质子接受体－碱。对于HCl,H2SO4,HNO3,HClO4等,它们的本质是不同的,但都属于强酸,这意味着介质水是比较强的质子接受体，使这些酸在水介质中能几乎百分之百地给出H+，区分不出强弱差别。因此说，溶剂水把这些酸的强弱拉平了，即溶剂水对它们产生了拉平效应，水是这些酸的拉平溶剂。对于HCl和HAc，它们的酸强度有差别，也即水不能把HCl和HAc的强度拉平，则水为HCl和HAc的示差溶剂(分辨试剂)，对它们产生示差效应(分辩效应)。若用冰醋酸（纯醋酸）作溶剂，因其接受H+的能力比H2O的弱，则有：HCl+HAc→H2Ac++Cl-pKaө=8.8H2SO4+HAc→H2Ac++HSO4-pKaө=8.2HNO3+HAc→H2Ac++NO3-pKaө=9.4HClO4+HAc→H2Ac++ClO4-pKaө=5.8显然这几种酸在冰HAc中都为弱酸,且有强弱之分,冰HAc就是HCl,H2SO4,HNO3,HClO4的示差溶剂(分辨试剂),对它们产生示差效应(分辩效应)。若以液氨NH3(L)为溶剂,其接受H+的能力比H2O强,即使是HAc在液氨中也能完全电离,使其为强酸。HAc+NH3(L)→NH4++Ac-因此,液氨是HAc,HCl,H2SO4,HNO3等的拉平溶剂。可看到,质子理论中的酸碱强度是相对的,有前提条件的,平常说的强酸强碱或弱酸弱碱是以H2O为溶剂而言。一定要有质子的转移。2.酸碱电子理论路易斯酸(Lewisacid)是指能作为电子对接受体的原子、分子或离子;路易斯碱(Lewisbase)则指能作为电子对给予体的原子、分子或离子；酸碱反应是电子对接受体与电子对给予体之间形成配位共价键的反应。Cu2++4[NH3]CuNH3NH3NH3NH32+3.缓冲溶液概念，缓冲能量，缓冲对的选择4.沉淀—溶解平衡Ksp意义沉淀沉淀顺序沉淀转化