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大连理工大学无机化学课件第01章


液面上方的蒸汽所产生的压力称为该液体的
饱和蒸气压,简称蒸气压。
记作:p*,单位:Pa或kPa。
H 2O(l) H 2O(g)
表1-1 t/℃ 0 5 10 20 p*/kPa 0.6106 0.8719 1.2279 2.3385
不同温度下水的蒸气压 t/℃ 30 40 50 60 p*/kPa 4.2423 7.3754 12.3336 19.9183 t/℃ 70 80 90 100 p*/kPa 31.1642 47.3798 70.1365 101.3247
溶剂的沸点升高系数kb只与溶剂的性质有关。
表1-3 常见溶剂的沸点和沸点升高系数 溶剂 水 T */K
b
k b/
(K· kg· mol-1)
溶剂 苯
T */K
b
kb/
(K· kg· mol-1)
373.15
0.512 1.22
353.25
2.53 4.95
乙醇 315.55
乙酸 391.05
乙醚 307.85
5、宋天佑
简明无机化学
高等教育出版社
6、华南理工大学 古国榜
2007
无 机 化 学 基 础 教 程
无机化学(第二版) 化学工业出版社 2007
7、邵学俊等
无机化学(第二版,上、下册) 武汉大学出版社 2003
8、苏小云等 工科无机化学 (第三版) 华东理工大学出版社 2004 9、黄可龙等 无机化学 科学出版社 2007
解:n= n(NH3)+n(O2)+n(N2) =0.320mol+0.180mol+0.700mol =1.200mol
nNH3 p( NH3 ) p n
0.320 133 .0kPa 35.5kPa 1.200
n(O 2 ) p (O 2 ) p n
无 机 化 学 基 础 教 程
(2)稀溶液的蒸气压下降 p*——纯溶剂的蒸气压 p ——溶液的蒸气压为。 实验表明 p < p*
无 机 化 学 基 础 教 程
1887年,法国化学家拉乌尔(F.M.Raoult) 研究得出经验公式:
无 机 化 学 基 础 教 程
p = p* A xA 式中: p /Pa — 难挥发非电解质稀溶液的蒸气压; p* A /Pa — 纯溶剂A的蒸气压。 xA — 溶液中溶剂A的摩尔分数。 若溶液仅由溶剂A和溶质B组成, 则:xA + xB = 1, p = p* A (1-xB)
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
pV = nRT
无 机 化 学 基 础 教 程
R——摩尔气体常数
在STP下,p =101.325 kPa, T=273.15 K n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3 m3
3.07
2.02
四氯 349.87 化碳 三氯 334.35 甲烷
丙酮 329.65
3.85
1.71
例1-4:将68.4 g 蔗糖C12H22O11溶于1.00
kg 水中,求该溶液的沸点。
解:M(C12H22O11) = 342gmol-1
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m(C12 H 22 O11 ) n(C12 H 22 O11 ) M (C12 H 22 O11 )
溶液的蒸气压下降:∆ p = p* A– p
代入: p = p* A (1-xB)
无 机 化 学 基 础 教 程
* – p* 则: ∆ p = pA A (1-xB) = p* A xB xB — 溶液中溶质B的摩尔分数。
拉乌尔定律:在一定温度下,难挥发 非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的摩 尔分数成正比。
0.180 133.0kPa 20.0kPa 1.200
p(N2) = p- p(NH3)-p(O2)
= (133.0-35.5-20.0) kPa
= 77.5 kPa
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分体积: 混合气体中某一组分B的分体积VB是该 组分单独存在并具有与混合气体相同温度和 压力时所占有的体积。
几点教学要求
无 机 化 学 基 础 教 程
1、课前预习,认真听课,记好笔记,及时复习。 2、按时、认真、独立完成作业(16开纸), 解题规范,字迹工整,注意有效数字。 3、有问题及时答疑。 4、认真做好实验,培养实验技能和创新能力。
教学参考书
1、吉林大学等 宋天佑等 无机化学(上、下册) 高等教育出版社 2004
p nRT V
分压的求解:
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n B RT nRT pB p V V pB nB xB p n
nB pB p xB p n
x B B的摩尔分数
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例1-2 :某容器中含有 NH3、O2 、N2等气 体。其中n(NH3)=0.320mol,n(O2)=0.180mol, n(N2)=0.700mol。混合气体的总压为 133kPa。 试计算各组分气体的分压。
稀溶液沸点升高应用: 计算溶质B的摩尔质量。
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根据:Tb = kbbB
nB mB / M B 因为:bB mA mB A
无 机 化 学 基 础 教 程
2、北京师范大学等
无机化学(第四版上、下册) 高等教育出版社 2002
3、武汉大学等
无机化学(第三版,上、下册) 高等教育出版社 1993
4、C.E.Housecroft & A.G.Sharpe Inorganic Chemistry 2nd Edition 2005
在稀溶液中:nA远大于nB,nA+nB≈ nA
无 机 化 * xB = pA *MAbB =kbB ∆ p = p A 学 基 在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液 础 教 的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度成正比。 程
nB nB nB xB bB M A nA nB nA mA MA
化 学 基 础 教 程
mB wB , 单位: 1 3. 质量分数 m nB xB , 单位: 1 4. 摩尔分数 n mB 1 1 , 单位: g L 或mg L 5. 质量浓度 B V
1.2.2 稀溶液的依数性
1. 溶液的蒸气压下降
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(1)液体的蒸气压 在一定温度下,将纯液体引入真空、密 闭容器中,当液体的蒸发与凝聚速率相等时,
拉乌尔定律的另一种表达形式。
2.稀溶液的沸点升高 沸点: 当液 体的蒸气 压等于外 界压力时 ,液体会 沸腾。此 时的温度 称为液体 的沸点。
101325
p
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373.15 273.15
Tb
Tb
温度T/K
溶液的沸点上升图
沸点升高:溶液的沸点高于纯溶剂的沸点 的性质,称为溶液沸点升高。 实验表明,难挥发非电解质稀溶液的 无 机 沸点升高与溶质B的质量摩尔浓度成正比: 化 Tb = kbbB 学 基 式中:kb—溶剂的沸点升高系数, K· kg· mol-1 础 -1 b — 溶质 B 的质量摩尔浓度 , mol· kg B 教 程 Tb —难挥发非电解质稀溶液的 沸点升高。
m pV RT M
m n M
m RT M pV
M = Mr gmol-1
3. 确定的气体密度
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m RT M pV
=m/V
M
RT
p
pM = RT
1.1.2 气体的分压定律
组分气体:
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理想气体混合物中每一种气体叫做组 分气体。 分压: 组分气体B在相同温度下占有与混合 气体相同体积时所产生的压力,叫做组分 气体B的分压。 nB RT pB V
10 m pV 101325Pa 22.414 R nT 1.0 mol 273.15 K
3
3
8.314J mol K
1
1
R=8.314 kPaLK-1mol-1
人们将符合理想气体状态方程的气体,称 为理想气体。
无 理想气体分子之间没有相互吸引和排斥, 机 化 分子本身的体积相对于气体所占有体积完全 学 可以忽略。 基 础 理想气体实际上并不存在,可以把温度不 教 程 太低、压力不太高的真实气体当做理想气体
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
无 机 化 学 基 础 教 程
n1 RT n2 RT p1 , p2 , V V n1RT n2 RT RT p n1 n2 V V V n =n1+ n2+
无机化学
Inorganic Chemistry
无 机 化 学 基 础 教 程
主讲教师:刘淑芹
主教材:无机化学基础教程 辅助教材:无机化学学习指导
大连理工大学出版社
化学——实用的、创造性的中心科学。
无 机 化 学 基 础 教 程
无机化学——一个古老的学科。近60多年来飞跃 发展,与其他学科交叉产生许多边缘学科。 无机化学的前沿领域: 配位化学、金属有机化学、 无机材料化学、生物无机化学、超分子化学等。 无机化学课程——高等学校化学化工类专业以及 近化学类专业的第一门重要化学基础课。 无机化学内容: 1. 化学反应基本原理(第1~7章); 2. 物质结构基础理论(第8~11章); 3. 元素化学基本知识(第12~18章)。
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