基础化学-绪论.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,绪 论,Introduction,一、化学的研究内容和发展简史,1.研究内容:,化学是一门在分子、原子或离子层次上研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学，同时研究变化过程中的能量关系。,第一节 基础化学课程的重要意义,一、化学的研究内容和发展简史,2.,发展简史：,17,世纪中叶以前的古代和中古时期；,17,世纪后半叶,19,世纪末（近代化学时期）；,从,20,世纪开始，是现代化学时期；,无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四大分支相继建立，真正被确立为一门独立的科学。,衍生出了新的分支，如高分子化学、核化学和放射化学、生物化学等；与其他学科交叉形成多种边缘学科，如环境化学、农业化学、医化学、材料化学、地球化学、计算化学等。,第二节 溶液的组成标度,一、物质的量浓度,表示溶液的浓或稀；,在一定量溶液或溶剂中所含溶质量多少的物理量。,二、质量浓度,三、质量摩尔浓度,五、质量分数,六、体积分数,四、物质的量分数,一、物质的量浓度,（,简称为“浓度”,）,（,amount-of-substance concentration,）,1.定义：单位体积溶液中所含的溶质的物质的量，,符号为,c,B,或,c,(B),。,2.,表达式：,def,n,B,c,B,V,3,.,单位：,关系：,1 molL,-1,=1,10,3,mmolL,-1,=1,10,6,molL,-1,=1,10,9,nmolL,-1,4.在使用物质的量浓度时需指明,基本单元,。,n,B,=,m,B,/,M,B,moldm,-3,或molL,-1,，mmolL,-1,及molL,-1,基 本 单 元,特点,:,可以实际存在，也可不存在。,如 H,2,SO,4,，1/2H,2,SO,4,，2 H,2,SO,4,是不同的基本单元。,一种溶液的浓度用不同的基本单元表示，其值不同,。,如,c,(H,2,SO,4,)=1.0 molL,-1,，,定义：原子、分子、离子以及其他粒子的特定,组合体（分数或倍数）。,则,c,(1/2H,2,SO,4,)=2.0 molL,-1,，,c,(2 H,2,SO,4,)=0.5 molL,-1,。,1/2H,2,+O,2,二、质量浓度,(mass concentration),1.定义：溶质B的质量除以溶液的体积，符号为,B,。,2.,表达式：,3,.,单位：kgL,-1,，常用,gL,-1,，也可用mgL,-1,，gL,-1,等。,4.,c,B,M,B,=,B,mol L,-1,gmol,-1,=gL,-1,质量浓度多用于溶质为固体的溶液，,def,m,B,B,V,如,生理盐水为9 gL,-1,的NaCl溶液,。,三、质量摩尔浓度,（molality）,1.定义：溶质B的物质的量除以溶剂的质量，符号为,b,B,。,2.,表达式：,3,.,单位：molkg,-1,(,m,A,为溶剂,A,的质量，kg),def,n,B,b,B,m,A,4,.稀的水溶液：数值上,c,B,b,B,四、物质的量分数（amount-of-substance,fraction,）,摩尔分数,（mole fraction）,3,.,单位：1(one),设溶液由溶质B和溶剂A组成，则,2.,表达式：,x,B,n,B,/,i,n,i,def,x,A,=,n,A,/(,n,A,+,n,B,),x,A,+,x,B,=1,x,B,=,n,B,/(,n,A,+,n,B,),之比，符号为,x,B,。,1.定义：溶质B的物质的量与溶液中各组分的物质的量,五、质量分数,（mass fraction）,定义：溶质,B,的质量与溶液质量之比，符号为,B,。,3,.,单位：1(one),例 100 g NaCl溶液中含NaCl 10 g，可表示为,2.,表达式：,def,m,B,B,m,NaCl,=0.1=10%,六、体积分数,（volume fraction）,1.定义：在一定的温度和压力下，溶质B的体积除以,3,.,单位：1(one),例：医用的消毒酒精(C,2,H,5,OH)=75%，,溶液中各组分的体积，符号为,B,。,2.,表达式：,表示该溶液是纯乙醇75ml加25ml水配制而成，,也可近似认为是100ml溶液中含有乙醇75ml。,def,V,B,B,V,例 1,正常人血浆中每100ml含Na,+,326mg、HCO,3,-,164.7mg、Ca,2+,10mg，它们的物质的量浓度(单位mmolL,-1,)各为多少？,c,(Na,+,)=142(mmolL,-1,),326,23.0,1000,100,c,(HCO,3,-,)=27.0(mmolL,-1,),164.7,61.0,1000,100,c,(Ca,2+,)=2.5(mmol L,-1,),10,40,1000,100,解：,c,B,=,n,B,V,=,m,B,M,B,V,例2,将22.4 g MgCl,2,溶于200ml水（,d,=1.00 kg L,-1,）中，计算所 得溶液（,d,=1.089 kg L,-1,）的,c,(MgCl,2,)、,(MgCl,2,)、,b,(MgCl,2,),、,x,(MgCl,2,)及,(MgCl,2,)。,例2,将22.4 g MgCl,2,溶于200ml水（,d,=1.00 kg L,-1,）中，计算所 得溶液（,d,=1.089 kg L,-1,）的,c,(MgCl,2,)、,(MgCl,2,)、,b,(MgCl,2,),、,x,(MgCl,2,)及,(MgCl,2,)。,解,n,(MgCl,2,),=,0.235,(mol),m,(MgCl,2,),M,(MgCl,2,),22.4,95.22,n,(H,2,O),=,11.1,(mol),d,V,M,(H,2,O),1.00,1000 0.20,18.0,V,(溶液,)=,0.204,(L),m,d,200+22.4,1.089,1000,则,n,(MgCl,2,),V,(溶液,),0.235,0.204,c,(MgCl,2,),=,1.15,(mol,L,-1,),b,(MgCl,2,),=,1.18,(mol,kg,-1,),n,(MgCl,2,),m,(H,2,O),0.235,0.200,1.00,(MgCl,2,),=,109.8,(g,L,-1,),m,V,22.4,0.204,例2,将22.4 g MgCl,2,溶于200ml水（,d,=1.00 kg L,-1,）中，计算所 得溶液（,d,=1.089 kg L,-1,）的,c,(MgCl,2,)、,(MgCl,2,)、,b,(MgCl,2,),、,x,(MgCl,2,)及,(MgCl,2,)。,解,n,(MgCl,2,),=,0.235,(mol),m,(MgCl,2,),M,(MgCl,2,),22.4,95.22,n,(H,2,O),=,11.1,(mol),d,V,M,(H,2,O),1.00,1000 0.20,18.0,V,(溶液,)=,0.204,(L),m,d,200+22.4,1.089,1000,则,x,(MgCl,2,),=,0.0207,n,(MgCl,2,),n,(MgCl,2,)+,n,(H,2,O),0.235,0.235+11.1,(MgCl,2,),=,0.0207,22.4,200+22.4,第三节 标准平衡常数的表达式,标准平衡常数,(standard equilibrium constant),K,对于任一可逆反应,a,A+,b,B,d,D+,e,E,达到平衡时,一、,溶液,中的反应,(D/,c,),d,(E/,c,),e,(A/,c,),a,(B/,c,),b,K,=,二、,气体,反应,(,p,D,/,p,),d,(,p,E,/,p,),e,(,p,A,/,p,),a,(,p,B,/,p,),b,K,=,1、因为,c,=1 molL,-1,，,p,=100 kPa,，所以,K,是单位为,1,的量。,说明,：,：平衡浓度；,：标准,标准平衡常数,K,2.,K,与温度有关，与浓度或分压无关。,说明,：,3.,K,值越大，化学反应向右进行得越彻底。因此,K,是一定温度下，化学反应可能进行的最大限度的量度。,4.为方便起见，本书用,K,代替,K,（热力学的章节除外），同时在式中不写出,c,（,p,）。,(D),d,(E),e,(A),a,(B),b,K,=,(,p,D,),d,(,p,E,),e,(,p,A,),a,(,p,B,),b,K,=,HAc,H,+,+Ac,-,HAc：,H,+,Ac,-,HAc,K,=,=1.7410,-5,