《油田基礎(chǔ)化學(xué)》課件-第二章溶液

油田基礎(chǔ)化學(xué)第二章溶液一有效數(shù)字

（一）定義（二）表示方法（三）注意事項(xiàng)（四）計算法則二溶液（一）定義（二）分類

（三）表示方法三化學(xué)平衡常數(shù)（一）定義（二）書寫規(guī)則（三）標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)一有效數(shù)字

（一）定義

1數(shù)學(xué)定義在一個近似數(shù)中，從左邊第一個不是0的數(shù)字起，到末位數(shù)為止，所有的數(shù)字都叫這個數(shù)的有效數(shù)字。

eg：0.0780有效數(shù)字位數(shù)：2.7800

0.70080.7080344

2名稱定義在分析工作中，實(shí)際能夠測量到的數(shù)字都是有效數(shù)字。它是由可靠數(shù)字和可疑數(shù)字組成。（1）可靠數(shù)字：直接獲得的準(zhǔn)確數(shù)字。

（2）可疑數(shù)字：估讀的那部分?jǐn)?shù)字。

eg：用直尺測量粉筆長度為4.38cm4.3為可靠數(shù)字

8為可疑數(shù)字一有效數(shù)字

測量時使用的儀器不同，其精確度也不同。

eg：同一重鉻酸鉀樣品，用不同儀器測量：分析天平為0.5180g

托盤天平為0.52g0.5180與0.52在數(shù)值上相差不大，可視為相等；但在精確度上兩者相差100倍。

一有效數(shù)字（二）表示方法

1、

有效數(shù)字中只應(yīng)保留一位可疑數(shù)字；

2、0在數(shù)字前時不是有效數(shù)字，在數(shù)字之間與末尾時是有效數(shù)字；

3、n等常數(shù)，具有無限位數(shù)的有效數(shù)字，在運(yùn)算時根據(jù)需要適當(dāng)取舍。一有效數(shù)字

（三）注意事項(xiàng)

1數(shù)學(xué)上的數(shù)字與實(shí)驗(yàn)中的數(shù)字是不一樣的。

eg：8.35、8.350、8.35008.35g、8.350g、8.3500g

在數(shù)學(xué)上是相等的，但在實(shí)驗(yàn)中不等。

2有效數(shù)字的位數(shù)與測量儀器的精確度有關(guān)。

eg：分析天平：4

化學(xué)天平：2一有效數(shù)字

3單位變換時，不應(yīng)改變有效數(shù)字的位數(shù)。

eg：100.2m

單位變換：0.1002km1.002×10-1km1.002×104cm10020cm√√√×一有效數(shù)字4有效數(shù)字保留原則是“四舍六入五保留”

（1）當(dāng)數(shù)字的尾數(shù)≤4時，舍去尾數(shù)；（2）當(dāng)數(shù)字的尾數(shù)≥6時，舍去尾數(shù)，尾數(shù)前一位數(shù)“加1”；

（3）尾數(shù)=5時，若尾數(shù)前一位數(shù)為奇數(shù)，則舍去尾數(shù)，前一位數(shù)“加1”；若尾數(shù)前一位數(shù)為偶數(shù)，則舍去尾數(shù)。

eg：4.175保留3位有效數(shù)字

4.17（×）

4.18（√）一有效數(shù)字（四）計算法則

1加減法

幾個數(shù)相加減時，和或差中小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)，應(yīng)與各加減數(shù)中小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少者相同。

eg：50.1+1.45+0.5812=

（1）先計算后保留

=52.1312=52.1

（2）先保留后計算

=50.1+1.4+0.6=52.1一有效數(shù)字

2乘除法

幾個數(shù)相乘除時，積或商的有效位數(shù)應(yīng)與各數(shù)值中有效數(shù)字位數(shù)最少者相同，與小數(shù)點(diǎn)位置無關(guān)。

eg：0.0121×25.64×1.05782=

（1）先計算后保留

=0.32818230808=0.328

（2）先保留后計算

=0.0121×25.6×1.06=0.3283456=0.328一有效數(shù)字二溶液（一）定義

溶液是指一種或一種以上的物質(zhì)以分子或離子形式分散于另一種物質(zhì)中形成的均一、穩(wěn)定的混合物。

被分散的物質(zhì)稱為溶質(zhì)；用于分散溶質(zhì)的物質(zhì)稱為溶劑。兩種溶液互溶時，一般把量多的一種叫溶劑，量少的一種叫溶質(zhì)；若其中一種是水，一般將水稱為溶劑。固體或氣體溶入液體時，通常把液體叫溶劑。

（二）分類

1聚集態(tài)（1）氣態(tài)溶液eg：空氣（2）液態(tài)溶液eg：鹽水（3）固態(tài)溶液eg：合金

2溶質(zhì)的性質(zhì)（1）電解質(zhì)溶液eg：鹽水（2）非電解質(zhì)溶液eg：蔗糖水二溶液

在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠電離的化合物稱為電解質(zhì)。如酸、堿、鹽。在水溶液中或熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物稱為非電解質(zhì)。如蔗糖、乙醇、氨氣等。單質(zhì)、混合物不管在水溶液中或熔融狀態(tài)下是否能夠?qū)щ?，都不是電解質(zhì)或非電解質(zhì)。

電離就是指電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下產(chǎn)生自由移動的離子的過程。在水溶液中幾乎完全發(fā)生電離的電解質(zhì)叫做強(qiáng)電解質(zhì)；在水溶液中不完全發(fā)生電離的電解質(zhì)叫做弱電解質(zhì)，如氨水等。二溶液（三）表示方法

1質(zhì)量分?jǐn)?shù)

是指溶質(zhì)的質(zhì)量在全部溶液的質(zhì)量中所占的分?jǐn)?shù)，量綱為1，用符號w表示。w=m/∑m2摩爾分?jǐn)?shù)是指溶質(zhì)的物質(zhì)的量與溶液總物質(zhì)的量之比，量綱為1，用符號x表示。x=n/∑n二溶液3物質(zhì)的量濃度是指溶質(zhì)的物質(zhì)的量與溶液體積之比，用符號C或[]表示，單位mol.L-1。C=n/v

例：已知10%Nacl溶液在10oC時的密度ρ=1.07411g/ml,則Cnacl濃度是多少？

4質(zhì)量摩爾濃度是指溶質(zhì)的物質(zhì)的量與溶劑質(zhì)量之比，用符號b或m表示，單位mol.kg-1。b=n/m

例：將5.85gNacl溶于1000g水中，溶液的質(zhì)量摩爾濃度是多少？二溶液

5比例濃度（體積比）實(shí)驗(yàn)室用1︰1鹽酸是指用市售濃鹽酸（含HCl38%，12mol.L-1

）和水按體積比1︰1配制。

6ppm、ppb、ppt

ppm:(partpermillion)百萬分之一

ppb:(partperbillion)十億分之一

ppt:(partpertrillion)萬億分之一

1cc≈1ml二溶液練習(xí)110℃時，10g氯化鈉溶于90g水中，求氯化鈉的w、x、c、b？溶液的密度為1.0741g/cm3

三平衡常數(shù)（一）定義

平衡常數(shù)是指在特定物理?xiàng)l件下(如溫度、壓力、溶劑性質(zhì)、離子強(qiáng)度等)，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時，各生成物濃度（或分壓）的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度（或分壓）的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積。常用符號K表示。注：可逆反應(yīng)(reversiblereaction)，在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又能向逆反應(yīng)的方向進(jìn)行的反應(yīng)，叫做可逆反應(yīng)。

可逆反應(yīng)特點(diǎn)：

1反應(yīng)不能進(jìn)行到底.可逆反應(yīng)無論進(jìn)行多長時間，反應(yīng)物都不可能100%地全部轉(zhuǎn)化為生成物。

2可逆反應(yīng)一定是同一條件下能互相轉(zhuǎn)換的反應(yīng)。

3在同一時間發(fā)生的反應(yīng)。

4同增同減。

5速率V正=V逆（v不為0）時反應(yīng)達(dá)到平衡。三平衡常數(shù)eg:aA+bBdD+eE（1）若A、B、D、E為液體，則K用Kc表示，稱濃度平衡常數(shù)Kc=[D]d[E]e/[A]a[B]b（2）若A、B、D、E為氣體，則K用KP表示，稱壓強(qiáng)平衡常數(shù)kP=PDdPEe/PAaPBb

作業(yè)：Sn2++2Fe3+Sn4++2Fe2+N2+3H22NH3

注：固體、溶劑的濃度是一個常數(shù)，可直接歸并到平衡常數(shù)中去。三平衡常數(shù)（二）書寫規(guī)則

1如果反應(yīng)中有固體和純液體參加，它們的濃度是不應(yīng)寫在平衡關(guān)系式中，因?yàn)樗麄兊臐舛仁枪潭ú蛔兊?，化學(xué)平衡關(guān)系式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。

KP=PCO2

KP=PCO/PCO2PH2

2稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，如有水參加，水的濃度也不必寫在平衡關(guān)系式中。

三平衡常數(shù)

3非水溶液中的反應(yīng)，如有水生成或水參加反應(yīng)，此時水的濃度不可視為常數(shù)，必須表示在平衡關(guān)系式中。

4同一化學(xué)反應(yīng)，可以用不同的化學(xué)反應(yīng)式來表示，每個化學(xué)方程式都有自己的平衡常數(shù)關(guān)系式及相應(yīng)的平衡常數(shù)。三平衡常數(shù)

N2+3H22NH3K1=KP=PNH32/PN2PH23=1.60×10-51/2N2+3/2H2NH3K2=KP=PNH3/(PN2)0.5(PN2)1.5=3.87×10-2K1≠K2;K1=K22

三平衡常數(shù)（三）意義

1平衡常數(shù)K值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；反之，越小。

2反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)可能進(jìn)行的程度。一般來講，反應(yīng)的平衡常數(shù)K≥105，認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行的較完全；K≤10-5，認(rèn)為這個反應(yīng)的正反應(yīng)很難進(jìn)行（逆反應(yīng)較完全）。

3平衡常數(shù)數(shù)值的大小，只能大致告訴我們一個可逆反應(yīng)的正向反應(yīng)所進(jìn)行的最大程度，并不能預(yù)示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時間。三平衡常數(shù)

4催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率，不改變化學(xué)反應(yīng)的始末狀態(tài)，故不改變K。

5平衡常數(shù)數(shù)值極小的反應(yīng)，說明正反應(yīng)在條件下不可能進(jìn)行。

6K值與化學(xué)平衡移動方向的關(guān)系對于可逆反應(yīng)，在一定溫度下的任意時刻，反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度之間有如下關(guān)系：

J＜k，反應(yīng)為正反應(yīng)方向

J＝k，反應(yīng)達(dá)到平衡

J＞k，反應(yīng)為逆反應(yīng)方向三平衡常數(shù)作業(yè)一、

30g乙醇（B）溶