普通化学_刘长久_水化学与水污染

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1、第3章水化学与水污染Chapter3HydrochemistryandWaterPollution1本章学习要求了解溶液的通性。明确酸碱的近代概念，酸碱的解离平衡和缓冲溶液的概念，掌握有关pH的计算;了解配离子的解离平衡及其移动；掌握沉淀与溶解平衡、溶度积规则及其有关计算；了解胶体的聚沉、保护及表面活性剂的结构和应用；了解水体的主要污染物的来源及其危害。2主要内容：3.1溶液的通性GeneralCharacteristicofSolutions3.2水溶液中的单相离子平衡IonicEquilibriumofHom

2、omgeneousPhaseinAqueousSolution3.3难溶电解质的多相离子平衡Hard-dissolvedelectrolyticalHeterogeneousequilibriumofions*3.4胶体与界面化学(Coloid&SurfaceChemistry)*3.5水污染及其危害WaterPollutionandIt’sEndanger3稀溶液的依数性Colligativepropertiesofdilutesolution3.1溶液的通性GeneralCharacteristicofSolu

3、tions3.1.1难挥发非电解质溶液3.1.2难挥发电解质溶液43.1.1难挥发非电解质溶液的依数性一、溶液的蒸汽压溶液的蒸汽压实验—下降实验结果：溶液的蒸汽压pB比纯溶剂的蒸汽压pA低5解释：pA-pB=ΔppApBΔp—溶液的蒸汽压下降显然，溶液中cB越大，Δp就越大Δp=(nB/n)×pA=xBpAxB–溶质B的摩尔分数xB=nB/(nB+nA)拉乌尔定律（Raoult’slaw）6Example1已知20℃时水的饱和蒸汽压为2.33kPa，将17.1g蔗糖（C12H22O11）与3.00g尿素[CO(NH

4、2)2]分别溶于100g水.计算形成溶液的蒸汽压.Solution两种溶质的M1=342g/mol和M2=60.0g/mol，∴两种溶液的蒸汽压下降均为：Δp=2.33kPa×0.00892=0.021kPa∴两溶液的蒸汽压均为：p=2.33-0.021=2.309kPa7蒸气压下降引起的直接后果之一二、溶液的沸点--上升TAbp-TBbp=ΔTbpTAbpTBbpΔTbp=kbpmkbp–摩尔沸点上升常数m—质量摩尔浓度mol·kg-1m≈c(mol·L-1)8已知纯苯的沸点是80.2℃，取2.67g萘（C10H

5、8）溶于100g苯中，测得该溶液的沸点为80.731℃，试求苯的沸点升高常数kbp.Example2Solution9蒸气压下降引起的直接后果之二三、溶液的凝固点--下降TAfp-TBfp=ΔTfpTAfpTBfpΔTfp=kfpmkfp–摩尔凝固点下降常数m—质量摩尔浓度mol·kg-1m≈c(mol·L-1)10Example3Solution冬天，在汽车散热器的水中注入一定量的乙二醇可防止水的冻结.如在200g的水中注入6.50g的乙二醇，求这种溶液的凝固点.（℃）℃11溶液的几种性质与水的比较物质Tb/℃T

6、f/℃/(g·cm-3)纯水100.000.000.99820.5mol·kg-1糖水100.27-0.931.06870.5mol·kg-1尿素100.24-0.941.001212四、渗透压（osmoticpressure）渗透蒸气压下降引起的直接后果之三13渗透压渗透压∏渗透压∏∝c.T∏=cRT=(n/V)RT∏V=nRT∏:Pa，T:K，V:m3，n/V是摩尔浓度，R=8.314Pa·m3·mol-1·K-114反渗透：溶液外压P>∏时，溶液中的溶剂分子向纯溶剂方向流动，使纯溶剂的体积增加的过程。等渗溶

7、液15测得人体血液的冰点降低值Tfp=0.56，已知kfp=1.86。求在体温37℃时的渗透压.Example4Solution≈mRT16电解质溶液3.1.2难挥发电解质溶液的依数性电离微粒数增多与溶液浓度的定量关系复杂依数性但有基本规律：依数性数值比同浓度非电解质大如：同为0.1mol·kg-1的如下水溶液其蒸汽压大小顺序：H2SO4HClCaCl2HAc糖水其凝固点大小顺序>>>>H2SO4HClCaCl2HAc糖水其沸点大小顺序：<<<>>>173.2水溶液中的单相

8、离子平衡IonicEquilibriumofHomomgeneousPhaseinAqueousSolution3.2.1酸、碱在水溶液中的解离平衡3.2.2配离子的解离平衡183.2.1酸、碱在水溶液中的解离平衡1.酸：能给出质子的物质—质子给体一、酸、碱的相关概念1887年，Arrhenius电离理论：1923年，Brönsted&Lowry的质子理论：