宋天佑無(wú)機(jī)化學(xué)

第一章化學(xué)根底(gēndǐ)知識(shí)本章作為化學(xué)課程(kèchéng)的基礎(chǔ)，包括5局部?jī)?nèi)容。第一頁(yè)，共336頁(yè)。1〔1〕氣體〔2〕稀溶液的性質(zhì)〔3〕晶體結(jié)構(gòu)根本概念(gàiniàn)〔4〕酸堿理論〔5〕化學(xué)反響速率第二頁(yè)，共336頁(yè)。21.1理想氣體(lǐxiǎnɡqìtǐ)1.1.1理想氣體(lǐxiǎnɡqìtǐ)的狀態(tài)方程符合(fúhé)下面兩條假定的氣體，叫做理想氣體：〔1〕氣體分子的自身體積可以忽略，分子可看成有質(zhì)量的幾何點(diǎn)。第三頁(yè)，共336頁(yè)。3分子與分子之間、分子與器壁之間的碰撞，可認(rèn)為(rènwéi)是完全彈性碰撞——無(wú)動(dòng)能損失。〔2〕分子(fēnzǐ)間的作用力可以忽略，第四頁(yè)，共336頁(yè)。4在高溫和低壓下，實(shí)際氣體分子間的距離(jùlí)相當(dāng)大，氣體分子自身的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氣體占有的體積。這時(shí)分子(fēnzǐ)間的作用力極弱。第五頁(yè)，共336頁(yè)。5高溫和低壓(dīyā)下的實(shí)際氣體很接近理想氣體。故理想氣體(lǐxiǎnɡqìtǐ)的這種假定是有實(shí)際意義的。第六頁(yè)，共336頁(yè)。6中學(xué)階段的物理課程和化學(xué)課程中，曾學(xué)習(xí)(xuéxí)過(guò)理想氣體的經(jīng)驗(yàn)公式Boyle定律

n，T

一定時(shí)V

p1讀做“正比(zhèngbǐ)于〞第七頁(yè)，共336頁(yè)。7Gay-Lussac定律(dìnglǜ)n，p一定時(shí)VTAvogadro定律(dìnglǜ)p，T一定時(shí)Vn第八頁(yè)，共336頁(yè)。8V

TV

nV

p1綜合以上三式，得pnTV

第九頁(yè)，共336頁(yè)。9以R做比例(bǐlì)系數(shù)，比例(bǐlì)式pnTV

V=pnRT則變成等式第十頁(yè)，共336頁(yè)。10得pV=nRT此式即為理想氣體(lǐxiǎnɡqìtǐ)狀態(tài)方程。V=pnRT上式中nTpVR=由

第十一頁(yè)，共336頁(yè)。11那么(nàme)R=8.314J?mol－1?K－1假設(shè)壓力(yālì)p的單位為Pa體積(tǐjī)V的單位為m3溫度T

的單位為K物質(zhì)的量n的單位為molR稱為摩爾氣體常數(shù)。第十二頁(yè)，共336頁(yè)。12看出pV乘積(chéngjī)的物理學(xué)單位為焦耳(jiāoěr)〔J〕從式R=和

R=8.314J?mol－1?K－1nTpV第十三頁(yè)，共336頁(yè)。13從物理學(xué)單位(dānwèi)上看pV是一種功。所以(suǒyǐ)pV的單位為N?m－2?m3=N?m=J

pPaN?m－2

Vm3第十四頁(yè)，共336頁(yè)。14R=

Pa?dm3?mol－1?K－1

8.314103nTpVR=若壓力

p的單位為Pa體積V

的單位為m3溫度T

的單位為K物質(zhì)的量n的單位為mold第十五頁(yè)，共336頁(yè)。15這個(gè)R值用于處理壓力(yālì)與濃度的關(guān)系時(shí)，十分方便。R=8.314103Pa?dm3?mol－1?K－1

第十六頁(yè)，共336頁(yè)。16如用在下面(xiàmian)的公式中式中c是以mol?dm－3為單位(dānwèi)的濃度。p=cRTp=RTVn第十七頁(yè)，共336頁(yè)。171.1.2混合氣體的分壓定律(dìnglǜ)由兩種或兩種以上的氣體(qìtǐ)混合在一起，組成的體系，稱為混合氣體(qìtǐ)。第十八頁(yè)，共336頁(yè)。18顯然(xiǎnrán)，空氣是混合氣體，其中的O2，N2，CO2等，均為空氣這種混合氣體的組分氣體。組成混合氣體的每種氣體，都稱為(chēnɡwéi)該混合氣體的組分氣體。第十九頁(yè)，共336頁(yè)。19第i種組分(zǔfèn)氣體的物質(zhì)的量用ni表示，混合氣體的物質(zhì)的量用n表示，顯然有n=

nii第二十頁(yè)，共336頁(yè)。20第i種組分氣體的摩爾分?jǐn)?shù)用xi表示(biǎoshì)，那么例如(lìrú)，由4molN2和1molO2組成的混合氣體，那么其中xi=nin第二十一頁(yè)，共336頁(yè)。21顯然有

xi=1ix（N2）==45n（N2）nx（O2）==15n（O2）n第二十二頁(yè)，共336頁(yè)。22當(dāng)?shù)趇種組分氣體(qìtǐ)單獨(dú)存在，且占有總體積時(shí)，其具有的壓力，稱為該組分氣體(qìtǐ)的分壓。混合氣體的體積(tǐjī)稱為總體積(tǐjī)，用V總表示。第二十三頁(yè)，共336頁(yè)。23應(yīng)有(yīnɡyǒu)關(guān)系式 pV=nRT第i種組分(zǔfèn)氣體的分壓，用pi表示ii

總第二十四頁(yè)，共336頁(yè)。24當(dāng)?shù)趇種組分氣體(qìtǐ)單獨(dú)存在，且具有總壓時(shí)，其所占有的體積，稱為該組分氣體(qìtǐ)的分體積?；旌蠚怏w所具有(jùyǒu)的壓力，稱為總壓，用p總表示。第二十五頁(yè)，共336頁(yè)。25第i種組分(zǔfèn)氣體的分體積，用Vi表示。應(yīng)有(yīnɡyǒu)關(guān)系式 pV=nRTii

總第二十六頁(yè)，共336頁(yè)。26我們通過(guò)(tōngguò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究分壓與總壓的關(guān)系2dm3

2105PaO2N2+O2+2dm3N22dm3

2105Pa

p總第二十七頁(yè)，共336頁(yè)。27將N2和O2按上圖所示混合(hùnhé)。2dm3

2105PaO2N2+O2+2dm3N22dm3

2105Pa

p總測(cè)得混合氣體的p總為4105Pa。第二十八頁(yè)，共336頁(yè)。28按分壓的定義(dìngyì)p〔O2〕=2105Pap〔N2〕=2105Pa2dm3

2105PaO2N2+O2+2dm3N22dm3

2105Pa

p總第二十九頁(yè)，共336頁(yè)。29可見(jiàn)(kějiàn)p總=p〔N2〕+p〔O2〕測(cè)得混合氣體的p總為4105Pa。p〔O2〕=2105Pap〔N2〕=2105Pa第三十頁(yè)，共336頁(yè)。301dm32dm3 4dm3

8105Pa2105Pa p總

再考察一個(gè)(yīɡè)實(shí)驗(yàn)N2O2N2

+O2

+測(cè)得混合氣體的總壓為3105Pa第三十一頁(yè)，共336頁(yè)。311dm32dm3 4dm3

8105Pa2105Pa p總

根據(jù)(gēnjù)分壓的定義，由波義耳定律得N2O2N2

+O2

+p〔O2〕=1105Pap〔N2〕=2105Pa第三十二頁(yè)，共336頁(yè)。32混合氣體的總壓為3105Pap〔N2〕=2105Pap〔O2〕=1105Pa亦有p總=p〔N2〕+p〔O2〕第三十三頁(yè)，共336頁(yè)。33道爾頓〔Dalton〕進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，提出了混合氣體的分壓定律——混合氣體的總壓等于(děngyú)各組分氣體的分壓之和此即道爾頓分壓定律(dìnglǜ)的數(shù)學(xué)表達(dá)式p總=

pii第三十四頁(yè)，共336頁(yè)。34理想氣體混合時(shí)，由于(yóuyú)分子間無(wú)相互作用，故碰撞器壁產(chǎn)生的壓力，與獨(dú)立存在時(shí)是相同的。即在混合氣體中，組分氣體是各自獨(dú)立的。這是分壓定律(dìnglǜ)的實(shí)質(zhì)。第三十五頁(yè)，共336頁(yè)。35故有pi=p總?

xi同樣基于上述原因，各組分氣體的分壓pi在混合氣體的總壓p總中所占有的比例，應(yīng)該與其摩爾(móěr)分?jǐn)?shù)xi一致。第三十六頁(yè)，共336頁(yè)。36即組分氣體(qìtǐ)的分壓等于總壓與該組分氣體(qìtǐ)的摩爾分?jǐn)?shù)之積。pi=p總?

xi第三十七頁(yè)，共336頁(yè)。37例1.1某溫度(wēndù)下，將5105Pa的H22dm3和4105Pa的N25dm3充入10dm3的真空容器中。求各組分(zǔfèn)氣體的分壓及混合氣體的總壓。第三十八頁(yè)，共336頁(yè)。38H2V1=2dm3，p1=5105Pa， V2=10dm3，p〔H2〕=p2解：根據(jù)分壓的定義求組分(zǔfèn)氣體的分壓，=1

105（Pa）V2p1V1p（H2）==5

105

210=2

105（Pa）

同理p（N2）=4

105

510第三十九頁(yè)，共336頁(yè)。39=1105+2105=3105〔Pa〕由道爾頓分壓定律p總=p（H2）

+p（N2）第四十頁(yè)，共336頁(yè)。40例1.2常壓〔1.0105Pa〕下，將2.0gH2，11.2gN2和19.2gO2相混合(hùnhé)。求各組分(zǔfèn)氣體的分壓。第四十一頁(yè)，共336頁(yè)。41解：混合氣體的總壓和組成(zǔchénɡ)已知，可用總壓和組成(zǔchénɡ)求分壓。n（N2）==0.4（mol）

28

11.2n（H2）==1.0（mol）

2

2.0n（O2）==0.6（mol）

32

19.2第四十二頁(yè)，共336頁(yè)。42n=

ni=2.0molin〔N2〕=0.4moln〔H2〕=1.0moln〔O2〕=0.6mol第四十三頁(yè)，共336頁(yè)。43x（H2）===0.5nn（H2）2.0

1.0x（N2）===0.2nn（N2）2.0

0.4x（O2）===0.3nn（O2）2.0

0.6第四十四頁(yè)，共336頁(yè)。44p〔H2〕=p總·x〔H2〕=0.5105〔Pa〕=1105第四十五頁(yè)，共336頁(yè)。45=0.2105〔Pa〕=1105p〔N2〕=p總·x〔N2〕第四十六頁(yè)，共336頁(yè)。46=0.3105〔Pa〕=1105p〔O2〕=p總·x〔O2〕第四十七頁(yè)，共336頁(yè)。471.2.1溶液(róngyè)的濃度1.2稀溶液(róngyè)的性質(zhì)物質(zhì)(wùzhì)的量濃度溶液中所含溶質(zhì)A的物質(zhì)(wùzhì)的量與溶液的體積之比，稱為溶質(zhì)A的物質(zhì)(wùzhì)的量濃度。第四十八頁(yè)，共336頁(yè)。48溶質(zhì)A的物質(zhì)的量濃度用符號(hào)(fúhào)c〔A〕表示。物質(zhì)的量濃度經(jīng)常稱為(chēnɡwéi)體積摩爾濃度。第四十九頁(yè)，共336頁(yè)。49當(dāng)物質(zhì)的量以mol為單位，體積以dm3為單位時(shí)，體積(tǐjī)摩爾濃度的單位為mol·dm－3。體積摩爾濃度使用方便，唯一缺乏就是(jiùshì)其數(shù)值要隨溫度變化。第五十頁(yè)，共336頁(yè)。50質(zhì)量摩爾(móěr)濃度溶液中所含溶質(zhì)A的物質(zhì)的量與溶劑的質(zhì)量之比，稱為溶質(zhì)A的質(zhì)量摩爾(móěr)濃度，用符號(hào)m〔A〕或b〔A〕表示。第五十一頁(yè)，共336頁(yè)。51當(dāng)物質(zhì)的量以mol為單位，質(zhì)量以kg為單位時(shí)，質(zhì)量摩爾(móěr)濃度的單位為mol·kg－1。第五十二頁(yè)，共336頁(yè)。52摩爾(móěr)分?jǐn)?shù)顯然(xiǎnrán)有x〔質(zhì)〕+x〔劑〕=1x（質(zhì)）=n（質(zhì)）

n（劑）+n（質(zhì)）x（劑）=n（劑）

n（劑）+n（質(zhì)）第五十三頁(yè)，共336頁(yè)。53對(duì)于(duìyú)稀溶液，n〔質(zhì)〕<<n〔劑〕，故有對(duì)于(duìyú)稀的水溶液，那么有x（質(zhì)）

n（質(zhì)）

n（劑）x（質(zhì)）

n（質(zhì)）

n（水）第五十四頁(yè)，共336頁(yè)。54對(duì)于1kg溶劑(róngjì)水，那么有1kg0.018kg?mol－1x（質(zhì)）

n（質(zhì)）分子和分母(fēnmǔ)同時(shí)除以1kgx（質(zhì)）

n（質(zhì)）

n（水）第五十五頁(yè)，共336頁(yè)。551kg0.018kg?mol－1x（質(zhì)）

n（質(zhì)）1x（質(zhì)）

n（質(zhì)）1kg0.018kg?mol－1第五十六頁(yè)，共336頁(yè)。56分子是1kg溶劑水所對(duì)應(yīng)(duìyìng)的溶質(zhì)的物質(zhì)的量，即質(zhì)量摩爾濃度m。1x（質(zhì)）

n（質(zhì)）1kg0.018kg?mol－1第五十七頁(yè)，共336頁(yè)。571x（質(zhì)）

n（質(zhì)）1kg0.018kg?mol－1故x（質(zhì)）

m（質(zhì)）55.5mol?kg－1這是稀的水溶液中，x〔質(zhì)〕與質(zhì)量摩爾濃度(nóngdù)m〔質(zhì)〕之間的關(guān)系。第五十八頁(yè)，共336頁(yè)。58對(duì)于(duìyú)其他溶劑，分母不是55.5，但仍是一個(gè)特定的數(shù)值。x（質(zhì)）

m（質(zhì)）55.5mol?kg－1第五十九頁(yè)，共336頁(yè)。591.2.2飽和(bǎohé)蒸氣壓1.溶劑的飽和(bǎohé)蒸氣壓在密閉容器(róngqì)中，在純?nèi)軇┑膯挝煌獗砩?，單位時(shí)間里，有N0個(gè)溶劑分子蒸發(fā)到上方空間中。第六十頁(yè)，共336頁(yè)。60上方空間里溶劑分子個(gè)數(shù)逐漸增加，密度(mìdù)增加，壓力也增加。第六十一頁(yè)，共336頁(yè)。61隨著上方空間里溶劑(róngjì)分子個(gè)數(shù)的增加，分子凝聚回到液態(tài)的時(shí)機(jī)增加。第六十二頁(yè)，共336頁(yè)。62凝聚(níngjù)回到液態(tài)的分子個(gè)數(shù)也在增加。第六十三頁(yè)，共336頁(yè)。63當(dāng)密度到達(dá)一定數(shù)值時(shí)，凝聚(níngjù)回來(lái)的分子的個(gè)數(shù)也到達(dá)N0個(gè)。第六十四頁(yè)，共336頁(yè)。64這時(shí)起，上方空間里溶劑(róngjì)分子的個(gè)數(shù)不再改變，蒸氣的密度也不再改變，保持恒定。第六十五頁(yè)，共336頁(yè)。65這個(gè)壓力(yālì)稱為該溫度下溶劑的飽和蒸氣壓，用p0表示。此時(shí)，蒸氣(zhēnɡqì)的壓力也不再改變。第六十六頁(yè)，共336頁(yè)。662.溶液的飽和(bǎohé)蒸氣壓當(dāng)溶液中溶有難揮發(fā)的溶質(zhì)時(shí)，那么有局部(júbù)液體外表被這種溶質(zhì)分子所占據(jù)。第六十七頁(yè)，共336頁(yè)。67溶劑的表面溶液的表面難揮發(fā)溶質(zhì)的分子溶劑分子第六十八頁(yè)，共336頁(yè)。68于是，溶液中，在單位(dānwèi)外表上單位(dānwèi)時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)的溶劑分子的數(shù)目N要小于純?nèi)軇┑腘0。當(dāng)凝聚的分子數(shù)目到達(dá)N〔N<N0〕時(shí)，實(shí)現(xiàn)平衡，蒸氣(zhēnɡqì)的密度及壓力不會(huì)改變。第六十九頁(yè)，共336頁(yè)。69這種平衡狀態(tài)(zhuàngtài)下的飽和蒸氣壓為p，那么有p<p0。一般性的結(jié)論(jiélùn)是，在相同的溫度下，溶液的飽和蒸氣壓低于純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮骸５谄呤?yè)，共336頁(yè)。70當(dāng)溶劑(róngjì)或溶液與氣態(tài)實(shí)現(xiàn)平衡時(shí)，假設(shè)使蒸氣壓小于其飽和蒸氣壓，那么平衡右移，液體氣化。

蒸發(fā)液體氣體

凝聚

第七十一頁(yè)，共336頁(yè)。71假設(shè)使蒸氣壓大于其飽和(bǎohé)蒸氣壓時(shí)，平衡左移，氣體液化。

蒸發(fā)液體氣體

凝聚

第七十二頁(yè)，共336頁(yè)。72在一定溫度(wēndù)下，稀溶液的飽和蒸氣壓等于純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮号c溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)之積。3.拉烏爾定律(dìnglǜ)第七十三頁(yè)，共336頁(yè)。73其數(shù)學(xué)(shùxué)表達(dá)式為p=p0?x〔劑〕這就是(jiùshì)拉烏爾〔Raoult〕定律。第七十四頁(yè)，共336頁(yè)。74用p表示稀溶液飽和蒸氣壓下降(xiàjiàng)值，那么有p=p0－p=p0－p0?x〔劑〕=p0[1－x〔劑〕]故有p=p0?x〔質(zhì)〕第七十五頁(yè)，共336頁(yè)。75對(duì)于(duìyú)稀的水溶液，有結(jié)合

x（質(zhì)）

m（質(zhì)）55.5mol?kg－1p=p0?x〔質(zhì)〕p=p0?55.5mol?kg－1m（質(zhì)）第七十六頁(yè)，共336頁(yè)。76一定溫度(wēndù)下，p0為常數(shù)。故上式可以(kěyǐ)寫(xiě)成p=k?mp=p0?55.5mol?kg－1m（質(zhì)）第七十七頁(yè)，共336頁(yè)。77稀溶液(róngyè)飽和蒸氣壓下降值，與稀溶液(róngyè)的質(zhì)量摩爾濃度成正比。p=k?m這是Raoult定律的又一種(yīzhǒnɡ)表述形式。式中k為常數(shù)(chángshù)，但不同溶劑k值不同。第七十八頁(yè)，共336頁(yè)。78但稀溶液的某些(mǒuxiē)共性，與溶質(zhì)的種類無(wú)關(guān)，只與溶液濃度相關(guān)。各種不同物質(zhì)(wùzhì)的稀溶液，其化學(xué)性質(zhì)各不相同，這是顯然的。第七十九頁(yè)，共336頁(yè)。79我們把這類性質(zhì)稱為(chēnɡwéi)稀溶液的依數(shù)性。溶液(róngyè)的飽和蒸氣壓降低，就是一種依數(shù)性。它與溶質(zhì)的種類無(wú)關(guān)，只與溶液(róngyè)濃度相關(guān)。第八十頁(yè)，共336頁(yè)。801.飽和(bǎohé)蒸氣壓圖下面是水，水溶液體系的飽和(bǎohé)蒸氣壓圖。物質(zhì)(wùzhì)的飽和蒸氣壓p，對(duì)溫度T做圖，即得到物質(zhì)(wùzhì)的飽和蒸氣壓圖。1.2.3溶液沸點(diǎn)升高第八十一頁(yè)，共336頁(yè)。81水，水溶液體系(tǐxì)的飽和蒸氣壓圖縱坐標(biāo)：蒸氣(zhēnɡqì)壓p橫坐標(biāo)：溫度(wēndù)Tl1

1.013105l1

水線l2

水溶液線p/Pa

T/KAA′373T1l2第八十二頁(yè)，共336頁(yè)。82l1p

Tl1水線(shuǐxiàn)l2l2

水溶液線第八十三頁(yè)，共336頁(yè)。83從圖中可以看出〔1〕隨著溫度的升高，水和水溶液的飽和(bǎohé)蒸氣壓都升高。p

T

l1

水線l2

水溶液線l1l2第八十四頁(yè)，共336頁(yè)。84p

T

l1

水線l2

水溶液線l1l2〔2〕同一溫度(wēndù)，水溶液的飽和蒸氣壓低于水的飽和蒸氣壓。第八十五頁(yè)，共336頁(yè)。851.013105A373/Pa/Kl1p

Tl1

水線l2

水溶液線l2〔3〕擬使水的飽和蒸氣(zhēnɡqì)壓等于外界大氣壓力105Pa，需要373K，見(jiàn)圖中A點(diǎn)。第八十六頁(yè)，共336頁(yè)。86故水的沸點(diǎn)(fèidiǎn)是373K。1.013105A373/Pa/Kl1p

Tl1

水線l2

水溶液線l2第八十七頁(yè)，共336頁(yè)。87〔4〕在373K時(shí)，溶液的飽和(bǎohé)蒸氣壓小于外界大氣壓力1.013105Pa，溶液未到達(dá)沸點(diǎn)。1.013105A373/Pa/Kl1p

Tl1

水線l2

水溶液線l2第八十八頁(yè)，共336頁(yè)。88A′T1只有當(dāng)溫度升到T1時(shí)>373K

，溶液的飽和蒸氣壓才達(dá)到1.013105Pa，溶液才沸騰。見(jiàn)圖中A′點(diǎn)。（

）1.013105A373/Pa/Kl1p

Tl1

水線l2

水溶液線l2第八十九頁(yè)，共336頁(yè)。89即T1是溶液(róngyè)的沸點(diǎn)，比純水的沸點(diǎn)373K高。A′T11.013105A373/Pa/Kl1p

Tl1

水線l2

水溶液線l2第九十頁(yè)，共336頁(yè)。90可見(jiàn)，由于溶液(róngyè)的飽和蒸氣壓的降低，導(dǎo)致溶液(róngyè)沸點(diǎn)升高。即水溶液的沸點(diǎn)(fèidiǎn)高于純水。第九十一頁(yè)，共336頁(yè)。912.沸點(diǎn)升高計(jì)算公式用Tb表示(biǎoshì)沸點(diǎn)升高值，Tb=Tb－T0，b第九十二頁(yè)，共336頁(yè)。92Tb直接(zhíjiē)受p影響，TbpTb=Tb－T0，b式中T0，純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)，

Tb

溶液的沸點(diǎn)。b第九十三頁(yè)，共336頁(yè)。93比例系數(shù)(xìshù)用kb表示，那么有Tb=kb?m

而p

=k?m，

故Tbm

Tb

p第九十四頁(yè)，共336頁(yè)。94Tb=kb?m最常見(jiàn)(chánɡjiàn)的溶劑是H2O，其kbkb稱為(chēnɡwéi)沸點(diǎn)升高常數(shù)。不同的溶劑kb值不同。第九十五頁(yè)，共336頁(yè)。95結(jié)論(jiélùn)是溶液的沸點(diǎn)升高值與其質(zhì)量摩爾濃度成正比。kb的單位(dānwèi)？？Tb=kb?m第九十六頁(yè)，共336頁(yè)。96

kb

=——Tb

mTb=kb?mkb的單位(dānwèi)為K?kg?mol－1—————K

mol?kg－1第九十七頁(yè)，共336頁(yè)。97例1.3100g水中溶有5.0g葡萄糖〔C6H12O6〕，試求所得水溶液的沸點(diǎn)比純水的升高(shēnɡɡāo)多少？水的kb=0.513K?kg?mol－1。第九十八頁(yè)，共336頁(yè)。98解：由葡萄糖的化學(xué)式C6H12O6可得，其摩爾(móěr)質(zhì)量為180g?mol－1。用m表示葡萄糖溶液的質(zhì)量(zhìliàng)摩爾濃度，那么有5.0g葡萄糖溶于100g水中，第九十九頁(yè)，共336頁(yè)。995.0g葡萄糖溶于100g水中m=

1000g?kg－1100g180g?mol－15.0g第一百頁(yè)，共336頁(yè)。100將質(zhì)量摩爾(móěr)濃度m代入沸點(diǎn)升高公式Tb=kb?m中，得Tb=0.513K?kg?mol－1

1000g?kg－1100g180g?mol－15.0g求得Tb=0.14K

第一百零一頁(yè)，共336頁(yè)。101計(jì)算公式成立(chénglì)的條件是：不揮發(fā)(huīfā)的非電解質(zhì)的稀溶液。第一百零二頁(yè)，共336頁(yè)。102〔1〕溶質(zhì)(róngzhì)有揮發(fā)性的溶液由后續(xù)課程(kèchéng)講授第一百零三頁(yè)，共336頁(yè)。103〔2〕濃溶液(róngyè)公式的推出，曾用到稀溶液(róngyè)的條件，即n〔質(zhì)〕<<n〔劑〕。因此濃溶液雖然有沸點(diǎn)升高現(xiàn)象，但定量關(guān)系不準(zhǔn)確(zhǔnquè)，不能用公式計(jì)算。第一百零四頁(yè)，共336頁(yè)。104〔3〕電解質(zhì)溶液(róngyè)定量關(guān)系(guānxì)不確切，不能用公式計(jì)算。第一百零五頁(yè)，共336頁(yè)。105溶質(zhì)不發(fā)生解離，是質(zhì)量摩爾濃度m與溶液外表不揮發(fā)的質(zhì)點(diǎn)數(shù)之間存在準(zhǔn)確定量關(guān)系(guānxì)的重要前提。第一百零六頁(yè)，共336頁(yè)。106例如(lìrú)NaCl，解離成為Na+和Cl－。m=1mol?kg－1時(shí)，質(zhì)點(diǎn)(zhìdiǎn)濃度似乎是2mol?kg－1。第一百零七頁(yè)，共336頁(yè)。107而由于(yóuyú)Na+和Cl－之間的相互吸引，又使得發(fā)揮作用的質(zhì)點(diǎn)濃度缺乏2mol?kg－1。故對(duì)于(duìyú)電解質(zhì)溶液，定量關(guān)系不確切，不能用公式計(jì)算。第一百零八頁(yè)，共336頁(yè)。108Al2

SO4

3體系就更加復(fù)雜。（）但是0.1mol?kg－1的Al2SO4

3

總比

0.1mol?kg－1

的NaCl產(chǎn)生的粒子多。（）第一百零九頁(yè)，共336頁(yè)。109所以對(duì)于(duìyú)電解質(zhì)溶液，仍有蒸氣壓降低、沸點(diǎn)升高等性質(zhì)。但是只可以定性地討論和推理，而一般(yībān)不用公式進(jìn)行定量計(jì)算。第一百一十頁(yè)，共336頁(yè)。1101.3晶體結(jié)構(gòu)根本(gēnběn)概念生活中常見(jiàn)(chánɡjiàn)的金屬器材，實(shí)驗(yàn)室中的固體試劑，自然界的砂子、巖石等，絕大多數(shù)是由晶體構(gòu)成的。第一百一十一頁(yè)，共336頁(yè)。111構(gòu)成晶體的粒子，包括原子、離子或分子在晶體內(nèi)部(nèibù)呈周期性有規(guī)律排列。第一百一十二頁(yè)，共336頁(yè)。112討論晶體結(jié)構(gòu)，研究(yánjiū)晶體內(nèi)部粒子的規(guī)律性排列，勢(shì)必要接觸晶體的對(duì)稱性。因此簡(jiǎn)單(jiǎndān)認(rèn)識(shí)和了解有關(guān)對(duì)稱性的根底知識(shí)是完全必要的。1.3.1對(duì)稱性第一百一十三頁(yè)，共336頁(yè)。113下面將有限幾何圖形中常見(jiàn)的對(duì)稱性作一簡(jiǎn)單介紹，盡管(jǐnguǎn)這種對(duì)稱性與無(wú)限的晶體的對(duì)稱性還有很多不同。第一百一十四頁(yè)，共336頁(yè)。1141.旋轉(zhuǎn)(xuánzhuǎn)和對(duì)稱軸正方形繞著經(jīng)過(guò)其對(duì)角線交點(diǎn)且垂直于正方形所在平面的直線旋轉(zhuǎn)第一百一十五頁(yè)，共336頁(yè)。115每旋轉(zhuǎn)(xuánzhuǎn)90°圖形復(fù)原一次。第一百一十六頁(yè)，共336頁(yè)。116繞軸旋轉(zhuǎn)是一種(yīzhǒnɡ)對(duì)稱操作，稱為旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)操作所憑借的直線(zhíxiàn)是一種對(duì)稱元素，稱為對(duì)稱軸。第一百一十七頁(yè)，共336頁(yè)。117我們(wǒmen)說(shuō)這條直線是正方形的4重對(duì)稱軸，或4重軸。每旋轉(zhuǎn)圖形復(fù)原一次，或旋轉(zhuǎn)360°圖形將復(fù)原4次。360°4第一百一十八頁(yè)，共336頁(yè)。118我們(wǒmen)說(shuō)該對(duì)稱軸是圖形的n重對(duì)稱軸，或n重軸。若圖形繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)圖形復(fù)原一次，或旋轉(zhuǎn)360°圖形將復(fù)原n次360°n第一百一十九頁(yè)，共336頁(yè)。119思考題正方形的4重軸有幾條？有沒(méi)有2重軸？有幾種(jǐzhǒnɡ)2重軸？每種各有幾條？第一百二十頁(yè)，共336頁(yè)。1202.反映(fǎnyìng)和對(duì)稱面正六面體中通過(guò)(tōngguò)一組〔4條〕互相平行的棱的中點(diǎn)的平面第一百二十一頁(yè)，共336頁(yè)。121正六面體的所有點(diǎn)憑借(píngjiè)這個(gè)平面進(jìn)行平面鏡成像操作后，圖形復(fù)原。第一百二十二頁(yè)，共336頁(yè)。122平面鏡成像這種對(duì)稱(duìchèn)操作稱為反映。反映操作所憑借的平面(píngmiàn)是一種對(duì)稱元素，稱為對(duì)稱面。第一百二十三頁(yè)，共336頁(yè)。123思考題正六面體中有幾個(gè)(jǐɡè)這樣的對(duì)稱面？有幾個(gè)(jǐɡè)？其他(qítā)種類的對(duì)稱面還有嗎？第一百二十四頁(yè)，共336頁(yè)。1243.反演(fǎnyǎn)和對(duì)稱中心矩形(jǔxíng)的對(duì)角線交點(diǎn)為Oo第一百二十五頁(yè)，共336頁(yè)。125矩形的所有點(diǎn)沿著其與O點(diǎn)的連線及其延長(zhǎng)線按等距離移到O點(diǎn)的另一方后，圖形(túxíng)復(fù)原。o第一百二十六頁(yè)，共336頁(yè)。126上述對(duì)稱(duìchèn)操作稱為反演，反演操作所憑借的O點(diǎn)是一種對(duì)稱(duìchèn)元素，稱為對(duì)稱(duìchèn)中心。o第一百二十七頁(yè)，共336頁(yè)。127思考題以下幾何圖形(jǐhétúxíng)哪些有對(duì)稱中心？平行四邊形正三角形(zhènɡsānjiǎoxínɡ)五角星形正三棱柱正八面體正四面體第一百二十八頁(yè)，共336頁(yè)。128找出正六面體的所有對(duì)稱(duìchèn)元素，并與正八面體相比較。一個(gè)(yīɡè)幾何圖形只能有一個(gè)(yīɡè)對(duì)稱中心嗎？思考題第一百二十九頁(yè)，共336頁(yè)。129晶體(jīngtǐ)是由原子、分子或離子在空間按一定規(guī)律周期性重復(fù)排列構(gòu)成的固體物質(zhì)。1.3.2晶體(jīngtǐ)和點(diǎn)陣第一百三十頁(yè)，共336頁(yè)。130我們(wǒmen)先研究二維晶體幾種簡(jiǎn)單的周期性重復(fù)排列方式第一百三十一頁(yè)，共336頁(yè)。131“重復(fù)出現(xiàn)(chūxiàn)〞的最小單位為一一兩個(gè)粒子第一百三十二頁(yè)，共336頁(yè)。132“重復(fù)出現(xiàn)”是指，若任意一個(gè)最小單位沿著某一方向平移一定距離出現(xiàn)另一個(gè)最小單位，則沿著此方向每平移該距離必須出現(xiàn)一個(gè)最小單位。第一百三十三頁(yè)，共336頁(yè)。133晶體中這種重復(fù)(chóngfù)出現(xiàn)的最小單位，稱為晶體的結(jié)構(gòu)基元。不同種類的粒子必須全部包含(bāohán)在結(jié)構(gòu)基元中。第一百三十四頁(yè)，共336頁(yè)。134每個(gè)結(jié)構(gòu)基元用一個(gè)(yīɡè)幾何點(diǎn)表示則得到空間中有序排列的一組點(diǎn)例如用位置上的幾何點(diǎn)表示第一百三十五頁(yè)，共336頁(yè)。135也得到(dédào)空間有序排列的一組點(diǎn)也可以用位置上的幾何點(diǎn)表示第一百三十六頁(yè)，共336頁(yè)。136不管選取哪個(gè)(nǎge)點(diǎn)作為基元的代表，得到的一組點(diǎn)都是相同的。第一百三十七頁(yè)，共336頁(yè)。137關(guān)鍵是選取(xuǎnqǔ)的那些點(diǎn)在基元中的位置必須一致。第一百三十八頁(yè)，共336頁(yè)。138將結(jié)構(gòu)基元抽象成一個(gè)幾何點(diǎn)，所得到的空間的一組點(diǎn)，可以(kěyǐ)很好地表達(dá)晶體的排列規(guī)律。將這一組點(diǎn)，稱為(chēnɡwéi)晶體的點(diǎn)陣。將點(diǎn)陣(diǎnzhèn)的每一個(gè)點(diǎn)稱為點(diǎn)陣(diǎnzhèn)點(diǎn)。第一百三十九頁(yè)，共336頁(yè)。139左圖是晶體(jīngtǐ)右圖是晶體(jīngtǐ)的點(diǎn)陣第一百四十頁(yè)，共336頁(yè)。140在晶體點(diǎn)陣(jīnɡtǐdiǎnzhèn)的每個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)上按同一種方式安置結(jié)構(gòu)基元，那么得到晶體。晶體(jīngtǐ)＝點(diǎn)陣+結(jié)構(gòu)基元第一百四十一頁(yè)，共336頁(yè)。141結(jié)構(gòu)(jiégòu)基元為一一

兩個(gè)粒子晶體(jīngtǐ)的點(diǎn)陣第一百四十二頁(yè)，共336頁(yè)。142粒子的種類相同，且每個(gè)粒子均處于由3個(gè)粒子構(gòu)成(gòuchéng)的正三角形的中心。第一百四十三頁(yè)，共336頁(yè)。143但是一類粒子處于一個(gè)頂角向上(xiàngshàng)的三角形的中心這種粒子相當(dāng)于右圖中的紅色粒子第一百四十四頁(yè)，共336頁(yè)。144還有一類粒子處于一個(gè)頂角(dǐnɡjiǎo)向下的三角形的中心這種粒子相當(dāng)于右圖中的黑色粒子第一百四十五頁(yè)，共336頁(yè)。145我們稱這兩種粒子(lìzǐ)的化學(xué)環(huán)境不一致。第一百四十六頁(yè)，共336頁(yè)。146結(jié)構(gòu)(jiégòu)基元為晶體的點(diǎn)陣兩個(gè)(liǎnɡɡè)粒子種類相同、但化學(xué)環(huán)境不同的粒子必須全部(quánbù)包含在結(jié)構(gòu)基元中。第一百四十七頁(yè)，共336頁(yè)。147兩種不同的晶體可能具有同一點(diǎn)陣點(diǎn)陣(diǎnzhèn)更具有代表性第一百四十八頁(yè)，共336頁(yè)。148結(jié)構(gòu)(jiégòu)基元為一一兩個(gè)粒子第一百四十九頁(yè)，共336頁(yè)。149晶體(jīngtǐ)點(diǎn)陣(diǎnzhèn)第一百五十頁(yè)，共336頁(yè)。150結(jié)構(gòu)(jiégòu)基元為一一兩個(gè)粒子第一百五十一頁(yè)，共336頁(yè)。151晶體(jīngtǐ)點(diǎn)陣(diǎnzhèn)第一百五十二頁(yè)，共336頁(yè)。152結(jié)構(gòu)(jiégòu)基元為一一兩個(gè)粒子晶體點(diǎn)陣第一百五十三頁(yè)，共336頁(yè)。153這是完全(wánquán)不同的兩種晶體它們具有完全相同的點(diǎn)陣

第一百五十四頁(yè)，共336頁(yè)。154可見(jiàn)(kějiàn)用點(diǎn)陣去研究晶體粒子的排列規(guī)律和晶體的對(duì)稱性更具有代表性。第一百五十五頁(yè)，共336頁(yè)。155在點(diǎn)陣(diǎnzhèn)中可以找到8個(gè)頂點(diǎn)均為點(diǎn)陣(diǎnzhèn)點(diǎn)的平行六面體。下面的討論圍繞如何認(rèn)清點(diǎn)陣中點(diǎn)陣點(diǎn)的排列規(guī)律(guīlǜ)展開(kāi)。第一百五十六頁(yè)，共336頁(yè)。156這種平行六面體稱為空間點(diǎn)陣(diǎnzhèn)的點(diǎn)陣(diǎnzhèn)單位第一百五十七頁(yè)，共336頁(yè)。157點(diǎn)陣單位并不是唯一(wéiyī)的，圖中的B，C和D均屬于這樣的平行六面體第一百五十八頁(yè)，共336頁(yè)。158A只在頂點(diǎn)處有點(diǎn)陣點(diǎn)，因而(yīnér)A只含有1個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)。第一百五十九頁(yè)，共336頁(yè)。159只含有(hányǒu)1個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)的平行六面體點(diǎn)陣單位稱為點(diǎn)陣的素單位。第一百六十頁(yè)，共336頁(yè)。160B含有(hányǒu)個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)。C含有(hányǒu)個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)。兩

兩

D含有(hányǒu)個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)。4第一百六十一頁(yè)，共336頁(yè)。161含有1個(gè)以上點(diǎn)陣(diǎnzhèn)點(diǎn)的平行六面體點(diǎn)陣(diǎnzhèn)單位稱為點(diǎn)陣(diǎnzhèn)的復(fù)單位。第一百六十二頁(yè)，共336頁(yè)。162晶體(jīngtǐ)點(diǎn)陣(diǎnzhèn)第一百六十三頁(yè)，共336頁(yè)。163晶體點(diǎn)陣(diǎnzhèn)的復(fù)單位第一百六十四頁(yè)，共336頁(yè)。164晶體點(diǎn)陣(diǎnzhèn)的復(fù)單位第一百六十五頁(yè)，共336頁(yè)。165將一種(yīzhǒnɡ)素單位上下、左右、前后無(wú)限多地并置起來(lái)形成空間格子或晶格。素單位不止一種(yīzhǒnɡ)，所以晶格的形式也有多種。但一種(yīzhǒnɡ)晶體的點(diǎn)陣是唯一的。第一百六十六頁(yè)，共336頁(yè)。166晶格和點(diǎn)陣都可以(kěyǐ)很好地表示晶體的空間結(jié)構(gòu)規(guī)律：點(diǎn)陣(diǎnzhèn)以點(diǎn)表示這種規(guī)律，而晶格是以直線(zhíxiàn)網(wǎng)格表示這種規(guī)律。第一百六十七頁(yè)，共336頁(yè)。167根據(jù)(gēnjù)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，即晶體所具有的特征對(duì)稱元素，晶體可以分成7種不同的晶系。1.3.3晶系和點(diǎn)陣(diǎnzhèn)型式1.七個(gè)晶系第一百六十八頁(yè)，共336頁(yè)。168例如將具有4條3重對(duì)稱軸的歸為一類(yīlèi)，稱為立方晶系。這4條3重軸就是立方晶系的特征(tèzhēng)對(duì)稱元素。第一百六十九頁(yè)，共336頁(yè)。1691立方(lìfāng)晶系4條3重對(duì)稱軸晶系名稱特征(tèzhēng)對(duì)稱元素3四方(sìfāng)晶系1條4重對(duì)稱軸或2個(gè)互相垂直對(duì)稱面2六方晶系1條6重對(duì)稱軸第一百七十頁(yè)，共336頁(yè)。1704三方(sānfānɡ)晶系1條3重對(duì)稱軸晶系名稱特征對(duì)稱(duìchèn)元素6單斜晶系1條2重軸或1個(gè)對(duì)稱(duìchèn)面7三斜晶系無(wú)5正交晶系3條互相垂直2重軸第一百七十一頁(yè)，共336頁(yè)。171整個(gè)空間點(diǎn)陣(diǎnzhèn)可以看成是由平行六面體點(diǎn)陣(diǎnzhèn)單位并置而成的?？臻g點(diǎn)陣的結(jié)構(gòu)可以由點(diǎn)陣單位表示(biǎoshì)出來(lái)。2.14種空間點(diǎn)陣(kōnɡjiāndiǎnzhèn)型式第一百七十二頁(yè)，共336頁(yè)。172但是同一個(gè)空間點(diǎn)陣(kōnɡjiāndiǎnzhèn)可以有多種點(diǎn)陣單位。晶體學(xué)理論(lǐlùn)證明能夠全面且直觀地表示出整個(gè)空間點(diǎn)陣特性的最小平行六面體點(diǎn)陣單位只有14種類型。第一百七十三頁(yè)，共336頁(yè)。173體心(tǐxīn)立方面心立方(lìfāng)簡(jiǎn)單(jiǎndān)立方這就是14種點(diǎn)陣型式第一百七十四頁(yè)，共336頁(yè)。174簡(jiǎn)單(jiǎndān)四方體心(tǐxīn)四方第一百七十五頁(yè)，共336頁(yè)。175簡(jiǎn)單(jiǎndān)正交體心(tǐxīn)正交面心正交底心正交第一百七十六頁(yè)，共336頁(yè)。176簡(jiǎn)單(jiǎndān)三斜簡(jiǎn)單(jiǎndān)單斜底心單斜第一百七十七頁(yè)，共336頁(yè)。177簡(jiǎn)單(jiǎndān)六方菱面體第一百七十八頁(yè)，共336頁(yè)。178有時(shí)也將這14種平行六面體的每一種，稱為相對(duì)(xiāngduì)應(yīng)的點(diǎn)陣型式的一個(gè)晶格。實(shí)際晶體是形形色色的，但就其點(diǎn)陣型式(xínɡshì)而言，只有14種。第一百七十九頁(yè)，共336頁(yè)。179這就是從空間點(diǎn)陣以及(yǐjí)點(diǎn)陣型式入手研究晶體的意義之所在。這14種晶格與7種晶系之間的關(guān)系，還有些復(fù)雜細(xì)節(jié)，有待后續(xù)的結(jié)構(gòu)化學(xué)課程(kèchéng)進(jìn)一步探討。第一百八十頁(yè)，共336頁(yè)。180描述晶格的特征(tèzhēng)要用平行六面體的3個(gè)棱長(zhǎng)a，b，c及其之間的夾角，，。a，b，c；，，稱為(chēnɡwéi)晶格常數(shù)。第一百八十一頁(yè)，共336頁(yè)。181其中(qízhōng)a和b的夾角為，a和c的夾角為，b和c的夾角為。c

b

a第一百八十二頁(yè)，共336頁(yè)。182各晶系晶格常數(shù)(chángshù)的特征、獨(dú)立的晶格常數(shù)(chángshù)見(jiàn)下表所示。這6個(gè)晶格(jīnɡɡé)常數(shù)并非都是獨(dú)立的。第一百八十三頁(yè)，共336頁(yè)。1832四方(sìfāng)晶系a=b≠ca，c===90°3正交晶系a≠b

≠c

a，b，c

==

=90°

晶系名稱晶格常數(shù)特征獨(dú)立晶格常數(shù)1立方晶系a=b=c

a

===90°第一百八十四頁(yè)，共336頁(yè)。1844六方晶系a=b≠ca，c

==90°=120°5三方(sānfānɡ)晶系a=b=ca，==≠90°晶系名稱晶格(jīnɡɡé)常數(shù)特征獨(dú)立晶格(jīnɡɡé)常數(shù)6單斜晶系a≠b≠ca，b，c，==90°

≠90°7三斜晶系a≠b≠ca，b，c

≠

≠

≠90°，，第一百八十五頁(yè)，共336頁(yè)。185上面(shàngmiɑn)討論的點(diǎn)陣單位是晶體所屬點(diǎn)陣的代表。在點(diǎn)陣單位的每個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)上以相同的方式(fāngshì)安置晶體的結(jié)構(gòu)基元，即可得到實(shí)際晶體的代表——晶胞。6.1.3晶胞(jīnɡbāo)第一百八十六頁(yè)，共336頁(yè)。186晶胞(jīnɡbāo)平行六面體的3個(gè)棱長(zhǎng)a，b，c及其之間的夾角，，稱為晶胞(jīnɡbāo)常數(shù)。晶胞常數(shù)(chángshù)與前面講的晶格常數(shù)根本一致。第一百八十七頁(yè)，共336頁(yè)。187一個(gè)晶格NaCl晶胞安置NaCl結(jié)構(gòu)基元第一百八十八頁(yè)，共336頁(yè)。188一個(gè)晶格CsCl晶胞安置CsCl結(jié)構(gòu)基元第一百八十九頁(yè)，共336頁(yè)。189一個(gè)(yīɡè)晶格ZnS晶胞安置ZnS結(jié)構(gòu)基元第一百九十頁(yè)，共336頁(yè)。190數(shù)量巨大的點(diǎn)陣(diǎnzhèn)單位無(wú)隙并置起來(lái)，得到點(diǎn)陣(diǎnzhèn)。而數(shù)量巨大的晶胞無(wú)隙并置起來(lái)，那么得到(dédào)晶體。第一百九十一頁(yè)，共336頁(yè)。191面心立方(lìfāng)NaCl的點(diǎn)陣(diǎnzhèn)類型為第一百九十二頁(yè)，共336頁(yè)。192如圖是CsCl的一個(gè)(yīɡè)晶胞第一百九十三頁(yè)，共336頁(yè)。193CsCl的點(diǎn)陣類型為簡(jiǎn)單(jiǎndān)立方。簡(jiǎn)單立方(lìfāng)也稱為立方(lìfāng)素格。第一百九十四頁(yè)，共336頁(yè)。194如圖是ZnS的一個(gè)(yīɡè)晶胞第一百九十五頁(yè)，共336頁(yè)。195ZnS的點(diǎn)陣(diǎnzhèn)類型為面心立方第一百九十六頁(yè)，共336頁(yè)。196晶胞或晶體的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)要通過(guò)(tōngguò)其空間點(diǎn)陣加以討論。第一百九十七頁(yè)，共336頁(yè)。197判斷晶胞類型要觀察(guānchá)點(diǎn)陣中點(diǎn)陣點(diǎn)的分布情況。如果面對(duì)一晶體進(jìn)行判斷(pànduàn)，那么要找到結(jié)構(gòu)基元，將晶體抽象成點(diǎn)陣，再選出合理的點(diǎn)陣單位，進(jìn)行判斷(pànduàn)。第一百九十八頁(yè)，共336頁(yè)。198確定結(jié)構(gòu)(jiégòu)基元，很重要，很難。不難。很難。第一百九十九頁(yè)，共336頁(yè)。199第二百頁(yè)，共336頁(yè)。200確定結(jié)構(gòu)(jiégòu)基元，確定晶胞是實(shí)際工作中極其復(fù)雜的一步。第二百零一頁(yè)，共336頁(yè)。201使用單晶衍射儀測(cè)定結(jié)構(gòu)(jiégòu)，要合成出大單晶——40m左右(zuǒyòu)?，F(xiàn)在可以使用高級(jí)的Ｘ射線單晶衍射儀測(cè)定并繪制出結(jié)構(gòu)(jiégòu)基元和晶胞。第二百零二頁(yè)，共336頁(yè)。2021.4酸堿理論(lǐlùn)酸使石蕊(shíruǐ)變紅，有酸味堿使石蕊(shíruǐ)變藍(lán)，有澀味最初階段，人們從一些(yīxiē)簡(jiǎn)單性質(zhì)上認(rèn)識(shí)酸堿當(dāng)酸堿相混合時(shí)，性質(zhì)消失第二百零三頁(yè)，共336頁(yè)。203后來(lái)(hòulái)人們從組成上認(rèn)識(shí)酸堿當(dāng)氧元素發(fā)現(xiàn)(fāxiàn)后認(rèn)為酸中一定含有氧元素；鹽酸等無(wú)氧酸的發(fā)現(xiàn)，又使人們認(rèn)識(shí)到酸中一定含有(hányǒu)氫元素。第二百零四頁(yè)，共336頁(yè)。204稀溶液依數(shù)性實(shí)驗(yàn)(shíyàn)的結(jié)果表明，在1dm30.1mol?dm－3的蔗糖溶液中，能獨(dú)立發(fā)揮作用的溶質(zhì)的粒子是0.1mol。1.4.1阿侖尼烏斯理論(lǐlùn)第二百零五頁(yè)，共336頁(yè)。205但是對(duì)于(duìyú)電解質(zhì)溶液，情況那么有所不同。以KCl溶液(róngyè)為例，在1dm3濃度為0.1mol?dm－3的溶液(róngyè)中，發(fā)揮作用的粒子并不是0.1mol，也不是0.2mol，而是0.192mol。第二百零六頁(yè)，共336頁(yè)。206隨KCl濃度的不同，這種倍數(shù)關(guān)系(guānxì)呈現(xiàn)出規(guī)律性的變化即發(fā)揮作用的粒子(lìzǐ)數(shù)是0.1mol的1.92倍。0.100.050.010.0050.001

倍數(shù)1.921.941.971.98

1.99

[KCl]mol?dm－3第二百零七頁(yè)，共336頁(yè)。207數(shù)據(jù)既說(shuō)明KCl在水溶液中發(fā)生(fāshēng)解離，又說(shuō)明這種解離是不完全的。理由(lǐyóu)是倍數(shù)小于2。0.100.050.010.0050.001

倍數(shù)1.921.941.971.98

1.99

[KCl]mol?dm－3第二百零八頁(yè)，共336頁(yè)。208KCl水溶液的導(dǎo)電性，說(shuō)明解離的產(chǎn)物是離子(lízǐ)。解離的方式是以上是1887年阿侖尼烏斯提出電離(diànlí)學(xué)說(shuō)時(shí)的觀點(diǎn)。KClK++Cl－

第二百零九頁(yè)，共336頁(yè)。209阿侖尼烏斯的電離學(xué)說(shuō)，使人們對(duì)酸堿的認(rèn)識(shí)發(fā)生(fāshēng)了一個(gè)質(zhì)的飛躍。電離學(xué)說(shuō)(xuéshuō)明確地給出了酸堿的定義：酸解離產(chǎn)生的正離子全部是H+堿解離產(chǎn)生(chǎnshēng)的負(fù)離子全部是OH－第二百一十頁(yè)，共336頁(yè)。210電離學(xué)說(shuō)(xuéshuō)進(jìn)一步從平衡角度找到了比較酸堿強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn)，即解離平衡常數(shù)。HAcH++Ac－

K

a=1.810－5HF

H++F－K

a=6.310－4數(shù)據(jù)說(shuō)明(shuōmíng)HF的酸性比HAc的強(qiáng)些。第二百一十一頁(yè)，共336頁(yè)。211阿侖尼烏斯理論在水溶液中是成功的。但其在非水體系(tǐxì)中的適用性，卻受到了挑戰(zhàn)。第二百一十二頁(yè)，共336頁(yè)。212試比較(bǐjiào)以下反響NaNH2+NH4Cl=NaCl+2NH3

（4）NaOH+H3OCl=NaCl+2H2O

（3）（）2H2O

OH－

+H3O+

（1）2NH3NH2－+NH4+（2）第二百一十三頁(yè)，共336頁(yè)。213反響(fǎnxiǎng)〔1〕是水為溶劑時(shí)，溶劑自身的解離反響(fǎnxiǎng)。H3O+是酸的特征(tèzhēng)離子，OH－是堿的特征(tèzhēng)離子。2H2O

OH－

+H3O+

（1）2NH3NH2－+NH4+（2）第二百一十四頁(yè)，共336頁(yè)。214反響(fǎnxiǎng)〔2〕是液氨為溶劑時(shí)，溶劑自身的解離反響(fǎnxiǎng)。NH4+相當(dāng)于酸的特征(tèzhēng)離子NH2－相當(dāng)于堿的特征(tèzhēng)離子2H2O

OH－

+H3O+

（1）2NH3NH2－+NH4+（2）第二百一十五頁(yè)，共336頁(yè)。215反響(fǎnxiǎng)〔3〕是水為溶劑時(shí)的中和反響(fǎnxiǎng)；NaNH2+NH4Cl=NaCl+2NH3〔4〕NaOH+H3OCl=NaCl+2H2O（3）（）反響(fǎnxiǎng)〔4〕是液氨為溶劑時(shí)的中和反響(fǎnxiǎng)。第二百一十六頁(yè)，共336頁(yè)。216液氨中進(jìn)行的上述兩種反響，與水溶液(róngyè)中的同類反響完全一致。但阿侖尼烏斯理論無(wú)法討論之，因?yàn)楦菊也坏?bùdào)符合定義的酸和堿。NaNH2+NH4Cl=NaCl+2