第三章 水化学与水污染 .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 3. 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 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 2. 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 乳化作用的应用 乳化作用的破坏 起泡作用的应用 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 水污染 水与生态 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。在实际应用中用盐酸来代替醋酸。 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