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1、第1章物质的聚集状态第1页,本讲稿共14页休息1.1 气体气体1.1.1 物质的量及其单位物质的量及其单位1、物质的量、物质的量n:单位为单位为mol(摩尔)(摩尔)含义:含义:1mol表示该物系中所包含的基本单元数目与表示该物系中所包含的基本单元数目与 0.012Kg炭炭-12的原子数目相等(即阿伏加德的原子数目相等(即阿伏加德 罗常数罗常数NA,6.0221023mol-1)注意点:注意点:在谈到物系中物质的量在谈到物系中物质的量nB以及采用单位以及采用单位 摩尔时,必须注明基本单元,否则就没摩尔时,必须注明基本单元,否则就没 有明确的意义。有明确的意义。例:例:0.09808Kg的硫酸,
2、当基本单元为(的硫酸,当基本单元为(H2SO4)时是)时是1mol,基本单元为(基本单元为(1/2 H2SO4)时是)时是2mol。2022/12/32第2页,本讲稿共14页休息2、物质、物质B的物质的量的物质的量nB与物质与物质B的质量的质量mB之间的关系之间的关系1.1 气体1.1.2 理想气体状态方程理想气体状态方程注意点:注意点:温度温度T,单位为,单位为K;压力;压力p,单位,单位Pa;物质的;物质的 量量n,单位,单位mol;体积;体积V,单位,单位m3;摩尔气体;摩尔气体 常数常数R8.314Jmol-1K-1。变形公式:变形公式:2022/12/33第3页,本讲稿共14页休息1
3、.1 气体1.1.3 分压定律分压定律分压定律:分压定律:在温度与体积恒定时,混合气体的总压在温度与体积恒定时,混合气体的总压p等于组分气体等于组分气体i的分压的分压pi之和,组分气体之和,组分气体i的分压等于的分压等于该气体单独占有总体积该气体单独占有总体积V时所表现的压力,任一组时所表现的压力,任一组分的分压是该组分对总压的贡献。分的分压是该组分对总压的贡献。2022/12/34第4页,本讲稿共14页休息1.2 液体和溶液1.2.1 液体液体性质:性质:具有一定的体积可变的外形,呈现一定的流具有一定的体积可变的外形,呈现一定的流 动性,基本不可被压缩。动性,基本不可被压缩。相似相溶:相似相
4、溶:水和乙醇;四氯化碳和乙醇水和乙醇;四氯化碳和乙醇表面张力:表面张力:所有的液体都有尽可能缩小其表面积以所有的液体都有尽可能缩小其表面积以 处于最稳定的趋势。处于最稳定的趋势。2022/12/35第5页,本讲稿共14页休息1.2 液体和溶液1.2.1 溶液溶液1、溶液的浓度、溶液的浓度溶液溶液:由两种或两种以上不同物质所组成的均匀、由两种或两种以上不同物质所组成的均匀、稳定的体系称为溶液。稳定的体系称为溶液。基本特征基本特征:均匀性和稳定性均匀性和稳定性溶液的浓度:溶液的浓度:在一定量的溶液中所含溶质的量在一定量的溶液中所含溶质的量常用的表示方式:常用的表示方式:物质的量浓度(物质的量浓度(
5、c),质量摩尔),质量摩尔浓度(浓度(b),摩尔分数(),摩尔分数(),滴定度(),滴定度(T)2022/12/36第6页,本讲稿共14页休息1.2 液体和溶液(1)物质的量浓度(物质的量浓度(c):):单位体积溶液中所含溶单位体积溶液中所含溶 质质B的物质的量的物质的量缺点:缺点:密度随温度略有变化而导致浓度密度随温度略有变化而导致浓度c也发生变化。也发生变化。(2)质量摩尔浓度(质量摩尔浓度(b):):1000g溶剂中所含溶质溶剂中所含溶质 B的物质的量。的物质的量。bB的数值不随温度变化,有利于在物理化学中对有关问题的讨论,的数值不随温度变化,有利于在物理化学中对有关问题的讨论,对于极稀
6、的水溶液,对于极稀的水溶液,bB与与cB的数值相差很小。的数值相差很小。2022/12/37第7页,本讲稿共14页休息1.2 液体和溶液(3)摩尔分数(摩尔分数(x):):物质物质B的摩尔分数指物质的摩尔分数指物质B的的 物质的量物质的量nB在溶液总物质的在溶液总物质的 量量n中所占的比例。中所占的比例。(4)质量分数(质量分数():):溶质溶质B的质量(的质量(mB)在溶液)在溶液 总质量中所占的比例。总质量中所占的比例。注意:注意:质量分数为无量纲质量分数为无量纲2022/12/38第8页,本讲稿共14页休息1.2 液体和溶液(5)滴定度(滴定度(T):):指每毫升标准溶液相当的待测指每毫
7、升标准溶液相当的待测 组分的质量(单位为组分的质量(单位为g),用),用 T(待测组分(待测组分/标准溶液)来表标准溶液)来表 示。示。例如,例如,T(NaOH/H2SO4)0.04001gmol-1。对于任意的化学反应:对于任意的化学反应:xX+bBgG+dD2022/12/39第9页,本讲稿共14页休息1.2 液体和溶液3、电解质溶液电解质溶液(1)分类分类非电解质非电解质电解质电解质强电解质强电解质弱电解质弱电解质根据导电能根据导电能力的强弱力的强弱2022/12/310第10页,本讲稿共14页休息1.2 液体和溶液表观离解度:表观离解度:强电解质的离解度为强电解质的离解度为100,但根
8、据强电解质的,但根据强电解质的导电性测得的离解度却小于导电性测得的离解度却小于100,因其并非真正的离解度,故只,因其并非真正的离解度,故只能称表观离解度。能称表观离解度。原因解释,原因解释,“离子氛离子氛”异号电荷离子之间的强烈相互吸引作用导致每个离子都被异异号电荷离子之间的强烈相互吸引作用导致每个离子都被异号电荷离子所包围,形成了号电荷离子所包围,形成了“离子氛离子氛”,使离子在溶液中的运动,使离子在溶液中的运动受到牵制,降低了参与化学反应的能力。受到牵制,降低了参与化学反应的能力。(2)表观离解度表观离解度离解度:离解度:弱电解质在水溶液中已解离部分与其总量弱电解质在水溶液中已解离部分与
9、其总量之比,记为之比,记为2022/12/311第11页,本讲稿共14页休息1.2 液体和溶液(3)活度和活度系数活度和活度系数 为了定量描述强电解质溶液中离子间的相互牵制为了定量描述强电解质溶液中离子间的相互牵制作用,引入了作用,引入了“活度活度”的概念。电解质溶液中能有的概念。电解质溶液中能有效地自由运动的离子浓度称为离子的有效浓度,即效地自由运动的离子浓度称为离子的有效浓度,即活度,活度,称为活度系数,反应了电解质溶液中离子间相互称为活度系数,反应了电解质溶液中离子间相互牵制的大小。牵制的大小。一般情况下:一般情况下:11,c极稀的溶液:极稀的溶液:1,c2022/12/312第12页,
10、本讲稿共14页休息1.2 液体和溶液(4)离子强度离子强度:为了更好说明离子的浓度及其电荷为了更好说明离子的浓度及其电荷对活度系数的影响,引入了离子强度的概念。对活度系数的影响,引入了离子强度的概念。注意注意:离子浓度愈大,离子所带电荷愈多,离子强度也就愈大。离子浓度愈大,离子所带电荷愈多,离子强度也就愈大。较稀的弱电解质、极稀的强电解质、难溶电解质的溶液,其较稀的弱电解质、极稀的强电解质、难溶电解质的溶液,其1 1。本课程中,除特别要求外,绝大多数的计算都可以用本课程中,除特别要求外,绝大多数的计算都可以用c c代替代替。2022/12/313第13页,本讲稿共14页休息1.3 固体 有一定的体积和形状,具有刚性和不可压缩性,有一定的体积和形状,具有刚性和不可压缩性,在外力作用不太大时,其体积和形状的改变很小。在外力作用不太大时,其体积和形状的改变很小。晶体的特征晶体的特征有规则的几何外形有规则的几何外形固定的熔点固定的熔点各向异性各向异性 固体内部的粒子相互间有相当强的作用力,牵固体内部的粒子相互间有相当强的作用力,牵制了固体内部粒子自由运动的幅度。制了固体内部粒子自由运动的幅度。2022/12/314第14页,本讲稿共14页