第三章 水化学与水污染.ppt

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1、首 页 末 页下一页上一页 1第 3章 水化学与水污染首 页 末 页下一页上一页 2本章学习要求v 了解溶液的通性。v 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; v 掌握沉淀与溶解平衡、溶度积规则及其有关计算;v 了解胶体的聚沉、保护及表面活性剂的结构和应用;v 了解水体的主要污染物的来源及其危害。首 页 末 页下一页上一页 33.1 溶液的通性3.2 水溶液中的单相离子平衡3.3 难溶电解质的多相离子平衡3.4 胶体与界面化学3.5 水污染及其危害首 页 末 页下一页上一页 43.1 溶液的通性溶液有两大类性质:1) 与溶液中

2、溶质的本性有关 :溶液的颜色、密度、酸碱性和导电性等;2) 与溶液中溶质的独立质点数有关 :而与溶质的本身性质无关 溶液的依数性,如溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压等。l难挥发的非电解质稀溶液 有一定的 共同性 和 规律性。该类性质称为稀溶液的 通性 ,或称为 依数性 。l包括: 稀溶液蒸气压的下降 、 沸点上升 、 凝固点下降 和 稀溶液的渗透压。 (与纯溶剂比较) 。首 页 末 页下一页上一页 5组成的标度 溶剂 A + 溶质 B1. 质量摩尔浓度 m:1kg溶剂中所含溶质的物质的量, SI单位 molkg-1mB = nB/wA nB 溶质 B的物质的量,单位为 mol。wA 溶剂的质

3、量,单位为 kg。 首 页 末 页下一页上一页 62. 摩尔分数 (或物质的量分数 ) 以溶液中的总物质的量除任何一物质的量,即为该物质的摩尔分数,是单位为一的量。设有双组分溶液,溶剂 A和 溶质 B的物质的量分别为 nA和 nB, 则注意:无论有若干种物质,摩尔分数之和总是等于 1。首 页 末 页下一页上一页 73.1.1 非电解质溶液的通性1. 蒸气压下降在一定温度下,液体及其蒸气达到相平衡时,蒸气所具有的压力称为该温度下液体的 饱和蒸气压,简称 蒸气压 。思考 : 蒸气压与温度有什么关系?答:不同溶剂蒸气压不同,相同溶剂温度升高,蒸气压增大。例如:p(H2O, l , 298K)=316

4、7 Pap(H2O, l, 373K)=101.325kPa首 页 末 页下一页上一页 8溶液中溶剂的蒸气压下降法国物理学家拉乌尔据实验得出以下定量关系:在一定温度下,难挥发的非电解质稀溶液的蒸气压下降 p与溶质的摩尔分数成正比,而与溶质的本性无关。即:p = pAxB其中 xB是溶质 B在溶液中的摩尔分数, pA是纯 溶剂的蒸汽压。若溶液的质量摩尔浓度为 mB, 则式中, k为只与溶剂性质有关的常数。首 页 末 页下一页上一页 9蒸气压下降的应用测定溶质分子的相对摩尔质量设质量为 WB的溶质溶于质量为 WA的溶剂中,则有: 干燥剂工作原理CaCl2、 NaOH、 P2O5等易潮解的固态物质,

5、常用作干燥剂。因其易吸收空气中的水分在其表面形成溶液,该溶液蒸气压较空气中水蒸气的分压小,使空气中的水蒸气不断凝结进入溶液而达到消除空气中水蒸气的目的。 首 页 末 页下一页上一页 102. 溶液的沸点上升沸点 :液体蒸气压达到 101.325kPa(1atm)时的温度。沸腾温度 :液体蒸气压与外界压力相等时的温度。固体表面的分子也能蒸发,具有一定的蒸气压。固体与其蒸气在密闭容器中可达到平衡。难挥发物质的溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点,二者之差为: Tbp = Tbp Tb = kbpm kbp称为溶剂的摩尔沸点上升常数,单位为 Kkgmol-1。 pT溶剂溶液101.325kPaTbp Tb p101.325kPa图 3.1 沸点上升示意图

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