第3章水化学和水污染.ppt

本章学习要求 3.1 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 3.1 溶液的通性 3.1.1 非电解质溶液的通性1 蒸气压下降 溶液中溶剂的蒸气压下降 蒸气压下降的应用 2 溶液的沸点上升 沸点和凝固点测定的应用 4 溶液的渗透压 渗透压测定的应用 等渗溶液与反渗透 5 稀溶液的依数性 3.1.2 电解质溶液的通性 3.2 水溶液中的单相离子平衡 3.2.1 酸碱在水溶液中的解离平衡 酸碱质子理论 共轭酸碱概念 酸碱电子理论 2 酸碱离子平衡及pH值计算 一元弱酸和一元弱碱的电离 例题 例题 3 多元弱酸和多元弱碱 说明 例题 共轭酸碱解离常数之间关系 4 缓冲溶液和pH的控制 例题 缓冲溶液 缓冲溶液的pH值 例题 例题 说明 缓冲溶液的选择和配制 常用缓冲溶液 例题 3.2.2 配离子的解离平衡 1 配离子的组成 配离子的解离平衡常数 配离子的稳定常数 2 配离子解离平衡的移动 3.3 难溶电解质的多相离子平衡 3.3.1 溶度积和多相离子平衡 溶度积和溶解度的关系 3.3.2 溶度积规则及其应用 溶度积规则的应用 2 沉淀的溶解 3 同离子效应 同离子效应的应用 4 沉淀的转化 沉淀的转化的应用 3.4 胶体与界面化学 3.4.1 分散系分类 1 胶体的结构 2 胶体的稳定性 3.4.2 胶体的聚沉与保护 3.4.3 表面活性剂 1 表面活性剂分类 2 表面活性剂举例 3 表面活性剂的应用 乳化作用 乳化作用的应用 乳化作用的破坏 发泡作用 发泡作用的应用 消泡作用 3.4.4 膜化学 分离膜 分离膜的应用 能量转化功能膜 LB膜 3.5 水污染及其危害 3.5.1 无机物污染 氰化物和酸碱污染 3.5.2 有机物污染 3.5.3 水的富营养化 3.5.4 热污染 中国的水资源危机* 选读材料 水的净化与废水处理 废水常用处理方法 本章小结 续 一种沉淀向另一种更难溶的沉淀转化的过程称为沉淀的转化，如： PbCl2 + 2Iˉ = PbI2↓+ 2Clˉ  白 黄 Ks(PbCl2) = 1.6×10-5 Ks(PbI2) = 1.39×10-8 沉淀转化应用： 锅炉中的锅垢的主要成分为CaSO4(Ks =7.10×10-5 ),由于 CaSO4不溶于酸，难以除去。若用Na2CO3溶液处理，可转化为更难溶但质地疏松、易溶于酸的物质CaCO3 (K s =4.96×10-9 ) ，从而可以容易地用醋酸等弱酸清除。实际中不用醋酸，用盐酸。 废水处理 含Hg2+废水可以用硫化物进行处理，但若用易溶硫化物如Na2S等进行处理时，处理后的水中存在大量的硫离子，造成新的污染。利用沉淀转化的方法，如用FeS处理含Hg2+废水，则可以解决这个问题。 FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+(aq), K? =7.9 ?1033 因过量的FeS不溶于水，可以过滤除去。 一种或几种物质分散在另一种物质中所形成的系统称为分散系统，简称分散系。 分散系中被分散的物质称为分散相。 分散相所处的介质称为分散介质。 思考：用淀粉和水制成的淀粉糊是一种分散系统。请指出该分散系统中的分散相和分散介质。 在淀粉糊中，分散相是淀粉颗粒，分散介质是水。 按分散相粒子的大小分类： 分子分散体系：分散相粒子的直径小于10-9m，属于真溶液。例如氯化钠、葡萄糖等水溶液。 胶体分散体系：分散相粒子的直径在10-9m~ 10-7m之间，属于胶体。例如蛋白质、核酸等水溶液。 粗分散体系：分散相粒子的直径大于10-7m，易聚沉。例如牛奶，豆浆，泥浆等。 按胶体与水的亲合力分类： 憎液溶胶 分散相粒子与水的亲合力较弱，如AgI胶体等。 亲液溶胶 分散相粒子与水的亲合力较强，如蛋白质、淀粉等。 以碘化银胶体为例： AgNO3 + KI(过量) → KNO3 + AgI↓ 过量的 KI 用作稳定剂 胶团的结构表达式 ： (AgI)m I- K+ (AgI)m 胶核 [(AgI)m·nI ˉ ·(n-x) K+]x- 胶粒 [(AgI)m·nI ˉ ·(n-x) K+]x-·xK+ 胶团 同一种胶体，胶粒的结构可以因制备方法的不同而不同。 胶体的核心部分是不溶于水的粒子，称为胶核。胶核是电中性的。胶核上吸附了大量离子形成紧密层，称为胶粒。由于吸附的正、负离子不相等，因此胶粒带电。胶粒周围分散着与胶粒带相反电荷的离子(自然也有其它离子)。胶粒及其带相反电荷的离子构成胶体的基本结构单元——胶团。 图3.4 胶体结构示意图 胶体是