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无机及分析化学(南京大学第五版)精品PPT课件

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无机及分析化学(南京大学)课件第2章

无机及分析化学(南京大学)课件第2章

12
2.3.6 键能和反应焓变的关系
H2(g) 键能 2H(g)
(298 K,100 kPa)
键焓
一般情况下，键能和键焓可以相互通用！
13
火箭推进剂
拓展知识
偏二甲肼 (CH3)2NNH和N2O4
(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(g)
3N2(g)+4H2O(g)+2CO2(g)
特点：反应强烈放热、快速，且生成物是小分子
的右上标 指反应在标准状态下进行。
10
2.3.3 盖斯定律
1840年 俄 盖斯 （Hess G H）
不管化学反应是一步完成，还是分步完成，其热效应总是相同的。
求： 解：反应（1）= 反应（2）+ 反应（3） 所以：
11
2.3.4 生成焓
在标准状态和指定温度（通常为298 K）下，由元素的指定单 质生成1 mol某物质时的热效应称为该物质的标准生成焓。 一般化学反应
的。即 ΔS孤 > 0
孤立系统(isolated system)是指与环境不发生物
质和能量交换的系统。 ΔS系 +ΔS环 > 0 过程自发
ΔS系 +ΔS环 < 0
不可能发生的过程
17
2.4.4 标准摩尔熵 热力学第三定律:在热力学温度0 K时,任何纯物质的
完整晶体的熵值等于零。 在标准态下1 mol物质的熵值称为该物质的标准摩 尔熵(简称标准熵),用符号 表示。
无机及分析化学
（第五版） 南京大学化学化工学院
1
第二章 化学热力学初步
掌握化学反应的标准摩尔焓变的各种计算方法； 掌握化学反应的标准摩尔熵变和 标准摩尔吉布斯自由能变的各种计算方法； 学会用 判断化学反应的方向， 了解温度对 影响； 了解压力和浓度对 的影响；

无机及分析化学精[全](南京大学第五版)ppt课件

无机及分析化学精[全](南京大学第五版)ppt课件

1.3.1.2 溶液的沸点上升
沸点:溶液的蒸气压（p溶液）与外压（p外压） 相等时的温度称为该溶液的沸点。 纯水： p外 = 101.3kPa，t纯水 = 100℃.
难挥发物质溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。
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34
溶液的沸点上升的原因：溶液的蒸气压下降。
示溶 意液 图的
沸 点 上 升
p溶液<p纯溶剂，而且△p = K蒸 b(B)
作单位；nB是溶质B的物质的量，以摩尔
(mol)作单位。
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9
1.1.8 质量浓度
单位体积混合物中某组分的质量称为
该组分的质量浓度，以符号ρ表示，单位
为kg/m3。组分B的质量浓度定义式为
ρ=mB/V 式中mB——混合物中组分B的质量，kg; V——混合物的体积，m3。
常用单位是:g/L
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18
1.2 分散系
一种或几种物质以细小的粒子分散在 另一种物质里所形成的系统称分散系。
分散系＝分散质+分散剂
如：糖水和泥水等等。
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19
1.2.1 分散系的分类： １、按聚集状态分
气－气（空气）
气－液（汽水）
气－固（浮石）
液－气（云、雾） 液－液（酒精）
液－固（肉冻）
固－气（烟、尘） 固－液（溶液）
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23
1.2.3 理想气体
理想气体状态方程式：
pV = nRT
R---- 摩尔气体常量
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24
在STP下，p =101.325kPa, T=273.15K n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3

大学课件无机及分析化学

大学课件无机及分析化学

无机及分析化学概述无机化学研究内容01分析化学研究内容02无机及分析化学的重要性03课程目标与要求课程目标课程要求熟悉无机及分析化学的基本理论和实验技能，了解相关领域的前沿动态，能够运用所学知识解决实际问题。

原子结构与元素周期律原子的核外电子排布、元素周期表的结构与性质递变规律等。

化学键与分子结构离子键、共价键、金属键的形成与特点，分子的极性与空间构型等。

化学反应基本原理化学反应的热力学与动力学基础，化学平衡与反应速率等。

分析化学基础误差与数据处理、滴定分析、重量分析等基本分析方法与原理。

基础知识回顾原子结构模型汤姆生模型卢瑟福模型波尔模型元素周期表与周期律元素周期表将化学元素按照原子序数从小至大排序的化学元素列表。

列表大体呈长方形，某些元素周期中留有空格，使特性相近的元素归在同一族中，如碱金属元素、碱土金属、卤族元素、稀有气体等。

周期律元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。

非金属性同周期主族元素从左到右逐渐增强，同主族元素从上到下逐渐减弱。

同周期主族元素从左到右逐渐减弱，同主族元素从上到下逐渐增强。

电负性同周期主族元素从左到右逐渐增大，同主族元素从上到下逐渐减小。

原子半径同周期主族元素从左到右逐渐减小，同主族元素从上到下逐电离能原子性质及变化规律离子键的形成离子晶体的特点离子晶体的结构030201共价键的形成通过原子间共用电子对形成共价键。

分子晶体的特点低熔点、硬度小、具有挥发性、导电性差（固态和液态）、溶解性（在水中难溶解，易溶于有机溶剂）。

分子晶体的结构分子晶体中，分子间通过范德华力相互吸引，构成晶体。

金属键的形成金属晶体的特点金属晶体的结构化学反应基本类型及特点合成反应分解反应置换反应复分解反应1 2 3反应速率定义影响反应速率的因素反应速率方程化学反应速率与影响因素化学平衡及移动原理化学平衡定义影响化学平衡的因素分析化学概述及分类方法分析化学定义分析化学分类分析化学的任务滴定分析法原理01滴定分析法的应用举例02滴定分析法的优点03重量分析法原理通过化学反应将被测组分转化为一定的称量形式，然后准确称量该称量形式的重量，从而求得被测组分的含量。

南京大学第五版无机及分析化学第二章化学热力学初步与化学平衡

南京大学第五版无机及分析化学第二章化学热力学初步与化学平衡
U = H－ nRT
= －1143－[0 －(4+2)] ×8.315 × 10-3 × 298
= －1128kJ
说明：“R”应乘以10-3，则量纲为kJ·mol-1·K-1 。
由该题可见：对有气体参加的反应，pV与H相比也 只是一个较小的值。
2.3.2 热化学方程式
1. 反应进度 对任一化学反应：d D + e E = f F + g G 移项后可写成：0 = - d D - e E + f F + g G
4molNH3完全燃烧放热904.8 kJ ，所以100gNH3燃烧的热
效应为
100 标准生成焓
水溶液中总是正负离子同时存在，我们不可 能单独测定某一水合正离子或负离子的生成焓。
因此，必须规定一个相对比较标准，国际上规 定：水合氢离子的标准生成焓为零。
膨胀做功，体积变化为 V 则 W = － p· V
2.3 热 化 学
2.3.1 等容反应热、等压反应热和焓的概念
反应热：系统发生化学变化后，并使生成物的温度
回到反应前反应物的温度，系统放出或吸收的热量， 叫做该反应的反应热。
1. 等容反应热QV V＝0 W=0 根据热力学第一定律： U = Q + W U ＝ QV 意义：在等容过程中，系统吸收的热量全部用来增加
＝ (0 1) 1mol
1
以H2的物质的量改变量来计算:
＝(0 3) 1mol
3
以NH3的物质的量改变量来计算: ＝(2 0) 1mol
2
2. 热化学方程式
表示化学反应与热效应关系的方程式。如：
H2(g) + 1/2O2(g) →H2O(g)
rHm,298= －241.8 kJ·mol-1

无机及分析化学课件

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酸碱反应
酸碱反应是指酸和碱之间的中和 反应，生成盐和水。
沉淀反应
沉淀反应是指溶液中的离子结合 成难溶于水的沉淀，从溶液中析 出的过程。
氧化还原反应
氧化数的概念
氧化数是表示原子或分子氧化态的数 值，用于表示原子或分子在氧化还原 反应中的得失电子数。
氧化还原反应的概念
氧化还原反应是指电子转移的反应， 其中氧化剂获得电子，还原剂失去电 子。
气体为参考态。
化学反应的动力学原理
1 2
反应速率的概念
反应速率是描述化学反应快慢的物理量，单位为 摩尔每升每秒（mol/L·s）。
反应速率方程
反应速率与反应物浓度的关系可以用反应速率方 程来表示。
3
活化能的概念
活化能是表示化学反应速率快慢的物理量，单位 为焦耳每摩尔（J/mol）。
酸碱反应与沉淀反应
04 无机化合物的分类与性质
金属元素及其化合物
金属元素概述
金属元素是具有金属光泽、导电、导热性能良好 的元素，通常在周期表中占据一定的位置。
金属单质
金属单质具有金属键合，表现出良好的导电、导 热和延展性。
金属化合物
金属化合物种类繁多，包括氧化物、硫化物、卤 化物等，具有独特的物理和化学性质。
非金属元素及其化合物
杂化合物。
配合物的结构
02
配合物的结构通常由中心原子或离子和配位体组成，配位体通
过配位键与中心原子或离子结合。
簇合物的结构
03
簇合物是由多个原子或离子通过共价键结合形成的复杂化合物，
具有独特的结构和性质。
05 分析化学简介
分析化学的定义与任务
总结词
分析化学是一门研究物质组成、结构和性质的学科，其任务是通过实验手段获 取物质的化学信息。

无机及分析化学完美版PPT

无机及分析化学完美版PPT
分析化学在工农业生产和科学实验等方面应用 广泛。
13
分析化学发展
进入20世纪，经历了三次巨大的变革：
* 第一次在世纪初，物理化学溶液理论的发展，建
立了四大平衡理论，由一种技术发展为一门科学。 * 在第二次世界大战前后，物理学和电子学的发展，
促使了各种仪器分析方法的发展。
*自20世纪70年代以来，以计算机应用为主要标志的
❖ 物质处于永恒的运动中； ❖ 一切自然科学（包括化学）都是以客观存
在的物质世界作为它考察和研究的对象
3
化学研究的对象与内容
❖ 化学是一门在原子、分子或离子层次上研 ——The Central,Useful and Creative
无机化学家不是单纯地提供实验结果而是也在不遗余力地进行理论探索。 化学实验是人们认识物质化学性质，揭示化学变化规律和检验化学理论的基本手段。 重要元素简介：即教材第十七章和第十八章。 因此，无机化学的研究任务异常繁重, 但同时也说明它是一门丰富多彩具有无限发展前途的学科。
* 产生新的边缘学科。 如:有机金属化合物化学、无机固体 化学、物理无机化学、生物无机化学和无机生物化学.
12
§0.3 分 析 化 学 简介
分析化学的任务和作用
分析化学的任务是确定物质的化学组成，测量 各组成的含量以及表征物质的化学结构。它们分别隶 属于定性分析、定量分析和结构分析研究的范畴。
分析化学是化学研究中最基础、最根本的领域 之一。
究物质的组成、结构、性质、变化及其内 * 发展总趋势：从基本上是从描述性的科学向推理性的科学
*自20世纪70年代以来，以计算机应用为主要标志的 前三部分是学习该门课程要重点掌握的内容，也是网络课程的讲授内容，有多媒体课件和习题，考试内容都在这三部分。 因此，无机化学的研究任务异常繁重, 但同时也说明它是一门丰富多彩具有无限发展前途的学科。 化学实验是人们认识物质化学性质，揭示化学变化规律和检验化学理论的基本手段。

无机及分析化学第1章.ppt

无机及分析化学第1章.ppt

聚 固态
集 液态
状 态
气态
特定条件下
等离子态
2020/6/6
2
分类： 按聚集状态分类
分散质 分散剂 实例
气
气 空气、水煤气
液
气 云、雾
固
气 烟、尘
气
液 泡沫、汽水
液
液 牛奶、豆浆、农药乳浊液
固
液 泥浆、油墨、墨水
气
固 泡沫塑料、木炭、浮石
液
固 肉冻、硅胶、珍珠
固
固 红宝石、合金、有色玻璃
2020/6/6
太高，温度不太低的情况下，若能较好地服从理想气体状态 方程，则可视为理想气体。 例1-1 某氢气钢瓶容积为50.0 L， 25.0℃ 时，压力为500k Pa，
计算钢瓶中氢气的质量。 解：根据理想气体方程式
pV
500103 Pa50.0103 m3
nH2
RT
10.1mol
8.314Pa m3 mol1 K1 298.15K
钢瓶中氢气的质量为：m(H2)=10.1 mol×2.01 g·mol1 =20.3 g
2020/6/6
6
1.2.2. 分压定律
分压:在相同温度时，某组分气体单独占有混合气体 总体积时的压力。 道尔顿（Dalton）分压定律： p p1 p2 ...... pn
或
RT
推论： pB
nB
,
V
p pB
3
按分散质粒径分类
分散 质
粒径
分散系 类型
1nm =109m
分散质 主 要 性 质
实例
<1nm 分子分散系
小分子 均相、稳定、扩散快、 氯化钠、氢氧化钠、 或离子 颗粒能透过半透膜 葡萄糖等水溶液

无机及分析化学课件

无机及分析化学课件
Fr Ra Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uun Uun 钫镭铹 7
镧 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb 系镧 铈 镨 钕 钷 钐 铕 钆 铽 镝 钬 铒 铥 镱 锕 Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No
无机及分析化学课件.ppt
钻穿效应-外层电子能够避开其它电子的屏蔽而钻穿 到内层，在离核较近的地方出现。钻穿效应强弱顺序 为：ns>np>nd>nf
钻穿效应导致电子在离核较近的区域内出现的概 率增大，因而受到其它电子的屏蔽减少，受核的吸 引增强，响应的能级降低。钻穿效应使各电子亚层 能级的顺序为：Ens<Enp<End<Enf
[ Ar ] — 原子实， 表示 Ar 的电子结构式 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 同周期惰性元素的电子结构式
1) 元素周期律
元素原子的电子层结构呈周期性变化 ，导致元素性质周期 性变化, 这就是元素周期律。
2) 元素的周期
周期的划分与能级组的划分完全一致，每个能级组都独 自对应一个周期。共有七个能级组， 所以共有七个周期。
IB IIB
Al Si P S 铝硅磷硫
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se 4 钾钙钪钛钒铬锰铁钴镍铜锌镓锗砷硒
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te 5 铷锶钇锆铌钼锝钌铑钯银镉铟锡锑碲
Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po 6 铯钡镥铪钽钨铼锇铱铂金汞铊铅铋钋
(1)1s22s22p63s23p6，三周期，第0族，为Ar；
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【例】：已知浓硫酸的密度ρ为 1.84g/ml ， 其 质 量 分 数 为 95.6% ， 一 升 浓 硫 酸 中 含 有 的 n(H2SO4) 、 n(1/2H2SO4) 、c(H2SO4) 、 c(1/2 H2SO4) 各为多少？
解： n(H2SO4) = 1.84×1000×0.956/98.08 = 17.9 mol
1.1.9 质量分数
溶液中溶质B的质量分数是溶质B 的质量mB与溶液质量m之比。 符号是ωB ，量纲为一。
ωB ＝ mB/m 如，100gNaCl溶液中含10gNaCl，可 表示为ω（NaCl）＝10%
1.1.10 体积分数
纯物质B在某温度和压力下的体积，除 以在相同温度和压力下的溶液的总体积 。 符号为φ，量纲为一。体积分数常用于溶质 为液体的溶液，如果混合过程中产生的体 积变化很小，可近似地认为等于溶质的体 积溶液的总体积 。
第一章 分散系
1.1 物质的量及其单位 1.2 分散系 1.3 溶液 1.4 胶体溶液 1.5 高分子溶液
1.1.1 物质的量及其单位
物质的量是国际单位制中7个基本物理 量之一，其符号为n，单位为摩尔(mol)， 简称摩。物质的量是表示物质所含微粒数 (N)与阿伏加德罗常数(NA)之比,即n=N/NA。 它是把微观粒子与宏观可称量物质联系起 来的一种物理量。其表示物质所含粒子数 目的多少。 物质的量的单位是 摩（尔）、符号：mol
n(1/2H2SO4) = 1.84×1000×0.956/49.04 = 35.9 mol
c(H2SO4)= 17.9/1 = 17.9 mol/L
c(1/2 H2SO4) = 35.9/1 = 35.9 mol/L
【例】：250克溶液中含有40克NaCl，计算此 溶液的质量摩尔浓度。
解： 水的质量＝250-40 = 210（克） b(NaCl) = [40/(58.5×210)] ×1000
1.1.4 物质的量及其单位
摩尔(mol)、毫摩尔(mmol)、微摩尔(μmol) 纳摩尔(nmol)、皮摩尔(pmol) 1mol＝1×103mmol ＝ 1×106μmol ＝1×109nmol ＝ 1×1012pmol
1.1.5 物质的量浓度
以单位体积溶液里所含溶质B的物质的 量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的 物质的量浓度。一般使用单位： mol / L 物质的量浓度(mol/L)=溶质的物质的量 (mol)/溶液的体积(L)
= 3.26 解17.1g蔗糖 (C12H22O11)，溶液的密度为1.0638g/ml， 求蔗糖的物质的量浓度，质量摩尔浓度。
解：M蔗糖＝342(g/mol) n蔗糖=17.1/342=0.05(mol) V = (100+17.1)/1.0638 = 110.0 (ml)=0.11(L)
满足上述关系的粒子是构成物质的基 本粒子(如分子、原子、离子、质子、中子、 电子数)或它们的特定组合。
如：1molCaCl2与阿伏加德罗常数相 等的粒子是CaCl2粒子，其中Ca2+为1mol、 Cl-为2mol，阴阳离子之和为3mol或原子数 为3mol。
在使用摩尔表示物质的量时，应该用 化学式指明粒子的种类，而不使用该粒子 的中文名称。
1.2.2 相
1.相——体系中具有相同化学性质和物 理性质的均匀部分。
2．相的特点 A 任何部分的物理性质和化学性质相同。 B 一个相并不一定是一种单质，如食盐溶 液(NaCl和H2O)。
C 单相体系 分子分散系，如饱和食盐水、 糖水等。溶质与溶剂已成一体，组分间没有 界面。 D 多相体系 胶体分散系和粗分散系，如 溶胶；悬浊液等。各组分的物理性质和化学 性质不同，并具有明显的界面。
1.2.3 理想气体
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
R
pV nT
101325Pa 22.414 103m3 1.0mol 273.15K
cB=nB/V 注意 ：体积是指溶液的体积，而不是 溶剂的体积。
1.1.6 物质的量浓度
浓度只是物质的量浓度的简称，其它 溶液组分含量的表示法中，若使用浓度二 字时，前面应有特定的定语。如质量浓度、 质量摩尔浓度。
1.1.7 质量摩尔浓度
溶液中某溶质B的物质的量除以溶剂的 质量，称为该溶质的质量摩尔浓度。单位 为mol•kg-1,符号为bB。
（1） c(蔗糖) = 0.05/0.11 = 0.454 (mol/L) （2） b(蔗糖) = 0.05/0.1 = 0.5 (mol/kg)
1.2 分散系
一种或几种物质以细小的粒子分散在 另一种物质里所形成的系统称分散系。
分散系＝分散质+分散剂 如：糖水和泥水等等。
1.2.1 分散系的分类： １、按聚集状态分
1.1.2 物质的量及其单位
•物质的量——n •粒子数——N •阿伏加德罗常数——NA •物质的量(mol)=物质的质量(g)/物质的摩 尔质量(g/mol) •阿伏加德罗常数(NA) 以0.012kg12C所含的碳原子数作基准，其 近似值为6.02×1023 mol-1
1.1.3 物质的量及其单位
bB=nB/W 式中W为该溶剂的质量，以千克（kg） 作单位；nB是溶质B的物质的量，以摩尔 (mol)作单位。
1.1.8 质量浓度
单位体积混合物中某组分的质量称为 该组分的质量浓度，以符号ρ表示，单位 为kg/m3。组分B的质量浓度定义式为
ρ=mB/V 式中mB——混合物中组分B的质量，kg; V——混合物的体积，m3。 常用单位是:g/L
气－气（空气） 液－气（云、雾） 固－气（烟、尘）
气－液（汽水） 气－固（浮石） 液－液（酒精） 液－固（肉冻） 固－液（溶液） 固－固（合金）
1.2.1 分散系的分类：
２、按分散质粒子的大小分 < 1 nm 分子分散系（溶液） 1-100 nm 胶体分散系（溶胶、高分子溶液） > 100 nm 粗分散系（悬浊液、乳状液）