化学与环境（ 第三版） 教学课件 作者 任仁于志辉陈莎张敦信 编 第一章 化学基本原理.pptVIP

尚辅网 尚辅网 尚辅网 1.3 水溶液中的离子平衡 3.缓冲溶液的应用和选择 缓冲溶液在工业、农业、生物学等方面应用很广。在实际工作中常会遇到缓冲溶液的选择问题。 4.有关缓冲溶液的计算 尚辅网 1.4 配位平衡 一、配合物的组成 由中心离子或中心原子与一定数目的分子或负离子以配位键相结合所形成的物质叫作配位化合物，简称配合物。中心离子（或原子）处于配合物中心位置，与之结合的分子或负离子是配位体（如NH3，CN-）。配位体中与中心离子（或原子）成键的原子（如NH3分子中的N）称配位原子，与中心离子（或原子）成键的配位原子数称配位数。 尚辅网 1.4 配位平衡 配合物的种类较多，主要有以下两类: ①简单配合物 只含一个中心离子而且每个配位体中只有一个配位原子成键。在这种配合物中，配位体数=配位原子数=配位数。 ②螯合物 其结构式为： 尚辅网 1.4 配位平衡 二、配位平衡 在溶液中，当某种金属离子与配位体形成配离子的时候，配离子也会有少量的解离。溶液中配离子的形成与解离之间的平衡，称为配位平衡。 尚辅网 1.5 沉淀-溶解平衡 一、溶度积与溶解度 难溶电解质的饱和溶液中，当温度一定时，其离子浓度的乘积为一个常数，这个平衡常数Ksp称为溶度积常数,简称溶度积（solubilityproduct）。 对于任意一种难溶电解质，如果在一定温度下建立沉淀溶解平衡，都应遵循溶度积常数的表达式。即 尚辅网 1.5 沉淀-溶解平衡 * 化学与环境 尚辅网 化学与环境 尚辅网 化学平衡原理 2 水溶液中的离子平衡 3 化学热力学基础 1 第一章 化学基本原理 配位平衡 4 沉淀溶解平衡 5 尚辅网 1.1 化学热力学基础 一、化学反应的热效应 （一）热力学的一些基本概念 1.系统与环境 系统就是所研究的对象，在化学中就是所研究的物质和空间。系统之外并与系统有密切联系的其他物质和空间称为环境。系统和环境的范围是人为划定的，目的是便于研究。 如果环境与系统之间既有物质交换又有能量交换，则该系统称为敞开系统（opensystem）；环境与系统之间只有能量交换而没有物质交换，则该系统称为封闭系（closedsystem）；环境与系统之间既无物质交换又无能量交换，则该系统称为孤立系统（isolatedsystem）。 尚辅网 1.1 化学热力学基础 2.单相系统与多相系统 系统中物理性质和化学性质完全相同的任何均匀部分，而且同其他部分有一定的界面分隔开来的，叫作一个相。系统按照其相的组成可以分为单相系统和多相系统。单（均）相系统：只有一个相，比如氯化钠水溶液。溶液都是单相系统。单相系统不一定只有一种物质。多（非均）相系统：有两个或更多个相。 3.状态与状态函数 热力学状态不是指物质的聚集状态，而是指系统的物理性质和化学性质的总和。当这些性质都有确定的值时，就说系统处于一定的状态，即热力学状态。 尚辅网 1.1 化学热力学基础 4.过程 系统只要有一个性质在随时间而发生变化，就叫做发生着过程。 5.途径 状态变化所经历的具体步骤称为途径。 6.内能 内能是系统内部能量的总和，是系统本身的性质，所以仅决定于状态，在一定状态下，有一定的值，换言之，内能是状态函数。 （二）反应热效应的理论计算 1.能量守恒定律 照能量守恒定律，这个系统应该遵守如下关系： 尚辅网 1.1 化学热力学基础 化学热力学规定，系统从环境吸收热量，q为正值；系统向环境放热，q为负值；环境对系统作功，W为正值；系统对环境作功，W为负值。 尚辅网 1.1 化学热力学基础 2.化学反应的热效应 功的形式有多种，这里讨论只作体积功W′（即系统对环境作功）的情况。若在等容条件下，由于反应或过程中系统体积不变，即ΔV=0，也就是说，系统与环境之间未产生体积功，即W′=0。而此时的反应热效应为等容热效应，即q=qV，则式(1-1)变为 反应中系统内能的变化（ΔU）在数值上等于等容热效应qV。 尚辅网 1.1 化学热力学基础 2.化学反应的热效应 若在等压条件下（例如在大气压力下敞口容器中进行的反应），不少涉及气体的化学反应会发生很大的体积变化（从V1变到V2），因此可认为反应系统与环境之间产生了体积功W′，而此时的反应热效应可认为是等压热效应qp，则式(1-1)变为 H称为系统的焓（enthalpy）。ΔH称为反应或过程中系统焓的变化，简称（反应的）焓变。 尚辅网 1.1 化学热力学基础 3.