第五章水溶液中酸碱平衡和配位平衡-1.pdf

第5章 水溶液中的酸碱和配位平衡 上海交通大学化学化工学院 大学化学教研室 学习目标 ? 了解水的结构和性质； ? 掌握水的相图、稀溶液的依数性：蒸汽压下降（水的饱和 蒸气压、相对湿度）、沸点升高、凝固点下降、渗透压 ? 熟悉各种酸碱理论对于酸、碱的定义及弱电解质解离 平衡的计算，能够用合适的公式计算各种体系的pH值； ? 掌握缓冲溶液的组成、原和计算原理和计算； ? 熟练掌握各种体系下沉淀的生成、溶解及沉淀平衡的 移动； ? 掌握配位化合物结构，简单认识配位平衡； 导读— 1.水分子的结构和重要性质 水分子的极性和氢键 水的重要性质 ? 良好的溶剂：极性，氢键 ? 水的蒸发热大： 40.67 kJ·mol-1(101.3kPa) ? 水的等压热容： 75. 30 J·mo l-1·K-1 ? 水的沸点：100℃ ? 密度反常：4℃为最大 几种常见物质的热容(J/g·K) Ammonia, NH3 4.70 Liquid water , H2O 4.184 Ethylene glycol, C2H6O2 2.42 Ice , H2O2.01 WtWater vapor, H2O 202.0 Aluminum, Al 0.90 Iron, Fe 0.451 Silver, Ag 0240.24 Gold, Au 0.13 冰浮在水面上 1g冰，水，水蒸汽的体积随温度的变化 2. 基本概念 ? 蒸发（或气化）--位于液体表面的分子就能获得 足够能量克服分子间力的束缚跑到液面以外的空间 成为气态分子； ? 凝聚（或冷凝）--气体分子撞击液体的表面，该 分子不是反弹回气态而是附着在液体的表面； ? 蒸气压--某温度下,液体表面气体分子形成的压强； ? 平衡蒸气压（或饱和蒸气压）--封闭容器中， 某温度下,冷凝的速度等于挥发的速度时液体表面气 体分子形成的压强； 影响平衡蒸气压大小的因素： ? 只与体系本身的性质和温度有关； ? 不同液体，因互相作用力不同，蒸气压的大小不同， 是液体挥发性的表征； ? 同一体系，温??不同，蒸气压的大小不同，温度升 高，蒸气压 变大。 不同物质、不同温度的蒸气压(平衡蒸气压) ?沸腾--当液体被加热到某一温度时，平衡蒸气压等于外压,液 体的蒸发气化加剧，液面下水蒸汽小气泡冲出液面爆裂的现象； ?沸点(bp）--液体发生沸腾的温度； ?相对湿度--一定温度下实际测得的空气中水的分压与 水的平衡蒸气压(Peq，根据温度查表) 的相对比值： ? 例1：已知某一天空气的相对湿度为57%，温度为25?C，请问 此时空气中水的分压为多少？（已知水在25?C、40?C时的饱和 蒸汽分别为3.167kPa和7.38kPa） RHPP??(()/ eq ) 100% = ( P/ 3.167 ) ?100%=57% P 水=1.805kPa 25?C空气中水的分压为 1.805kPa RH??( P / Peq ) 100% =( P / 7.376) ? 100%=57% 空气中水的分压为 P水=4.204kPa 40?C 4.204kPa 想想想一想 ?桑拿为什么闷(缺氧)? 为什么夏天的雨天叫桑拿天? ? 凝固--温度降低，液体分子平均动能下降，分子间 滑动停止，失去流动性形成固体；发生凝固的温度 为该物质的凝固点； ? 熔化--温度升高，固体变成了液体；对应的温度为 该物质的熔点。 ? 物质熔点的高低主要取决于物质内部微粒之间的 相互作用力--范德华力、氢键； ? 升华--直接由固态变为气态的过程； ? 凝华--气态分子也会撞击固体的表面并在其表面停 留下来成为