普通化学第一章2014

第一章气体、溶液和胶体⏹§1.1 气体⏹§1.2 液体⏹§1.3 分散系⏹§1.4 溶液⏹§1.5 胶体溶液⏹§1.6 高分子溶液和凝胶⏹§1.7 表面活性物质和乳浊液1、Dalton分压定律2、稀溶液的依数性3、胶体的结构、性质依数性的计算、胶团结构的书写、胶体的性质1、气体的基本特征：（1）无限膨胀性：所谓无限膨胀性就是，不管容器的形状大小如何，即使极少量的气体也能够均匀地充满整个容器。

（2）无限掺混性：无限掺混性是指不论几种气体都可以依照任何比例混合成均匀的混溶体(起化学变化者除外)。

高温低压下气体的p 、V 、T 之间的关系。

即：P ：气体压力，单位用kPa(或Pa)。

V ：气体体积，单位取dm 3(或写为L ，l) n ：气体物质的量mol 。

T ：绝对温度，单位是K ，它与t °C 的关系为:T=273.15+t °CR ：理想气体常数P V = n R T （1-1）此式称为理想气体状态方程。

普通化学普通化学Dalton分压定律适用范围：Dalton分压定律可适用于任何混合气体，包括与固、液共存的蒸气。

对于液面上的蒸气部分，道尔顿分压定律也适用。

例如，用排水集气法收集气体，所收集的气体含有水蒸气，因此容器内的压力是气体分压与水的饱和蒸气压之和。

而水的饱和蒸气压只与温度有关。

那么所收集气体的分压为：p气＝p总－p水如图：普通化学【例1.3】 一容器中有4.4 g CO 2，14 g N 2和12.8 g O 2，气体的总压为202.6 kPa ，求各组分的分压。

【解】混合气体中各组分气体的物质的量m ol m olg g n N 5.028141)(2=⋅=-m ol m olg g n CO 1.0444.41)(2=⋅=-m ol m ol g g n O 4.0328.121)(2=⋅=-k Pa k Pa m olm ol m ol m ol p CO 26.206.2024.05.01.01.0)(2=⨯++=()kPa kPa molmol mol mol p kPa kPa molmol mol mol p O N 04.816.2024.05.01.04.03.1016.2024.05.01.05.022)(=⨯++==⨯++=，总＝总总p i x p n i n i p =由道尔顿分压定律T 一定，速率和能量特别小和特别大的分子所占的比例都是很小的，温度升高时，速率的分布曲线变得较宽而平坦，高峰向右移，曲线下面所包围的面积表示的是分子的总数，对一定的体系它是常数. 氮的速率分布曲线麦克斯韦－玻尔兹曼分布定律:普通化学水有三种存在状态，即水蒸气（气态）、水（液态）、冰（固态）。

冰的饱和蒸汽压与温度的关系可以用OB 来表示。由于冰的升华热大于水的蒸发热，所以OB的斜率大于OA 段的斜率。图中的曲线OC代表了水和冰两相平衡共存的状态。从曲线OC 可以知道，增加压力会使冰水平衡共存的温度降低，即冰的融点会降低。这样的事实在生活中的实例有：溜冰的时候，冰刀压迫冰面会产生较大的压力，使受压处的冰的融点降低，部分冰会融化，起到润滑的作用;做雪球时，用手压迫雪球，使得部分雪的融点降低，会融化成水，当手不再用力时，水又会重新结冰，将原先分散的雪颗粒积聚成雪球。
弯曲液面的液体的蒸气压
液体的饱和蒸气压不仅与液体的温度有关，还与液体的压力有关。Ps=P外+ 。凹液面的蒸气压降低，凸液面的蒸气压减小。并且弯曲液面的饱和蒸汽压与平液面的饱和蒸汽压存在以下关系：
㏑ = 开尔文公式
M为液体的摩尔质量，
注意r的正负号。
与此类似的是稀溶液的凝固点降低的现象 Tf=Kf*mb.
1.6 液体的表面张力
表面张力：液体与气体的分界面上存在时液体表面积缩小的紧缩力，称为表面张力。
定义：
表面张力与液体本身的性质有关，与接触相的性质有关，还与环境中的温度、压力有关。例如降低温度，表面张力会升高。
弯曲液面上的表面张力
P= ， 为液体的表面张力，r为液体的弯曲半径。并且，凹液面的曲率半径为正值；凸液面的曲率半径为负值。在毛细吸管中 ( 为接触角， 是毛细管的半径。
1.4水的相图
对OA段，OA表示水的饱和蒸汽压与温度的关系，曲线上的任意的一点都代表了液态的水与水蒸气两相平衡的状态；液态水合水蒸气的两相平衡状态都可以用曲线上的点来表示。注意：当温度高于Tc时，图像截止了，是因为此时水在超临界状态下，为流体。根据曲线OA 知，饱和蒸汽压越高（即液体受到的压力越大），液体的沸点越高。可以根据㏑Ps=— +B讨论，Ps与T成正比的关系。

• 基础知识 梳理
注意事项 物质的量只用于 描述微观粒子， 不适用于描述 宏观物质
阿伏 加
• [思考1]1mol氧这种说法正确吗？如何表 示1 mol氧原子、1 mol氧分子、1 mol氧离 子？
• [思考2]摩尔质量与相对分子(或原子)质量 相同吗？
二、气体摩尔体积 1．决定物质体积大小的因素 →粒子 决定于 →粒子之间的 物质的体积 →粒子的 (1) 同 物 质 的 量 的 固 体 或 液 体 的 体 积 取 决 于 粒 子 的 ________。 (2)同物质的量的气体的体积取决于________________。
• • • • •
3．下列说法正确的是( ) A．物质的量就是一定体积的物质的质量 B．阿伏加德罗常数就是6.02×1023 C．钠的摩尔质量等于它的相对原子质量 D．在标准状况下，1 mol任何气体的体 积都约为22.4 L • [答案]D
4．若 m g H2 含 n 个 H2 分子，则阿伏加德罗常数的数 值可以表示为( n A．m ) 2n B． m D．2n
g· mol
m M 二、 1.数目 距离 大小 (1)大小 L· mol
－1Βιβλιοθήκη (2)粒子之间的距离 (3)0 ℃ 1.01×105
2.(1) 温度和压强 Pa 22.4 L/mol
(2)L/mol (4)温度
压强
3.气体
相同的分子数
• 思考1：使用摩尔作单位时，应用化学式 (符号)指明粒子的种类，1 mol氧的说法不 正确，因其没有指明是氧分子、氧原子还 是氧离子。1 mol氧原子、1mol氧分子、1 mol氧离子分别表示为1 mol O、1 mol O2、 1 mol O2－。 • 思考2：摩尔质量与相对分子(原子)质量 是不同的两个概念。当质量以g作单位时 二者在数值上相等，但前者有单位，后者 是相对值，可以认为单位为1，所以二者 不能等同。

2.摩尔质量与物质的质量的不同点体现在哪些方面？
答案 (1)概念不同。摩尔质量是指单位物质的量的物质 所具有的质量，而质量是指物体所含物质多少的物理量。
(2)数值不同，对于给定的物质，其摩尔质量的数值是固 定不变的，而物质质量的数值是任意的。
(3)单位不同，摩尔质量的单位是g·mol－1或kg·mol－1，而 物质质量的单位是g或kg。
(5)洗涤：洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，将洗涤液转入容量 瓶中，并振荡摇匀。
(6)定容：向容量瓶中加水至距离刻度线1_cm～2_cm 处，改用胶头滴管滴加至刻度线。
(7)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒摇匀。 (8)装瓶：将所配溶液装入指定试剂瓶中并贴上标签，注 明名称、浓度、配制日期等。
4.实验室配制450 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液，要称量多 少克NaOH固体？
三、气体摩尔体积 1．气体摩尔体积：单位物质的量的气体所占的体积叫 做气体摩尔体积。符号Vm，常用单位是L·mol－1或m3·mol－ 1。 2．物质的量(n)、气体的体积(V)和气体摩尔体积(Vm)之 间的关系为n＝VVm。
3．标准状况下，气体摩尔体积约为22.4_L·mol－1。 4．阿伏加德罗定律：在同温同压下，相同体积的任何 气体都含有相同数目的分子。即“三同”定“一同”。
B．28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原 子数为2NA
C．常温常压下，92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原 子数为6NA
D．常温常压下，22.4 L氯气与足量镁粉充分反应，转 移的电子数为2NA
[解析] 分子总数为NA的NO2和CO2混合气体的物质的 量为1 mol ,1 mol NO2或1 mol CO2均含2 mol氧原子，氧原子 数为2NA，A项正确；乙烯和环丁烷最简式为CH2,28 g乙烯和 环丁烷含碳原子的物质的量为2 mol ，含有的碳原子数为