1第一章 气体和溶液

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1、§1.1气体§1.3胶体溶液§1.2溶液第一章气体和溶液1、理想气体气体的最基本特征：具有可压缩性和扩散性。理想气体：分子本身不占体积,分子间没有相互作用力的气体。一、理想气体状态方程式§1.1气体pV=nRTR----摩尔气体常数在STP下，p=101.325kPa,T=273.15Kn=1.0mol时,Vm=22.4141L=22.4141×10-3m3R=8.315kPaLmol-1K-1注意：公式中各物理量的单位2、理想气体状态方程式：=8.315Jmol-1K-11）计算p，V，T，n四个物理量之一

2、2）气体摩尔质量的计算M=Mrgmol-13、理想气体状态方程式的应用也可用于温度不太低，压力不太高的真实气体。pV=nRT==m/V3）气体密度的计算例1(p.2：例1-1)：一学生在实验室中，在73.3kPa和25℃下收集得250mL某气体，在分析天平上称量，得气体净质量为0.118g，求气体的相对分子质量。解：相对分子质量为16.0例2：在1000℃和97kPa压力下，硫蒸气的密度是0.5977gL-1。试求：（1）硫蒸气的摩尔质量，（2）硫蒸气的化学式。解:(1)硫蒸气的化学式为S2组分气体：理想气体混

3、合物中每一种气体叫做组分气体。分压：组分气体B在相同温度下占有与混合气体相同体积时所产生的压力，叫做组分气体B的分压。二、道尔顿分压定律道尔顿分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。p=p1+p2+pi或p=pBn=n1+n2+ni理想气体状态方程不仅适用于某一纯净气体，也适用于混合气体。分压的求解：即：混合气体中某组分气体的分压力等于该组分的摩尔分数与混合气体总压力的乘积。例3（p.3：例1-2)：在17℃，99.3kPa的气压下，用排水集气法收集氮气150mL。求在标准状况下该气体

4、经干燥后的体积。解：在水面上收集气体，测出的压力是饱和水蒸气压力和气体压力之和。查表1-1，17℃时饱和水蒸气压力为1.93kPa例4（p.4：例1-3)：在25℃下，将0.100mol的O2和0.350molH2装入3.00L的容器中，通电后氧气和氢气反应生成水，剩下过量的氢气。求反应前后气体的总压和各组分的分压。解：反应前:2H2+O2=2H2O通电时0.100molO2只与0.200molH2反应生成0.200molH2O。液态水所占体积与容器体积相比可忽略不计，但因此产生的饱和水蒸气却必须考虑。因此，反应后：溶

5、液：定义？广义地说，两种或两种以上的物质均匀混合而且彼此呈现分子（或离子）状态分布者均称为溶液（即分子分散系）。溶液气态溶液(如：空气)液态溶液：(如：酸、碱)固态溶液(如：合金)溶质溶剂§1.2溶液狭义的溶液是指溶剂为液态的溶液，这里只讨论溶剂为水的水溶液。稀溶液的含义：溶液浓度较稀，且溶质为难挥发性非电解质。依数性：只与溶质粒子的数目有关而与溶质本性无关的性质称为溶液的依数性，又叫溶液的通性。依数性是指：溶液的蒸气压降低溶液的沸点升高溶液的凝固点下降溶液具有渗透压一、稀溶液的通性初始：V蒸发>V凝聚平衡：V蒸发=V

6、凝聚纯水的蒸气压示意图气液两相平衡1溶液的蒸气压降低蒸发H2O(l)H2O(g)凝聚饱和蒸气压：在一定的温度下，当蒸发的速度等于凝聚的速度，液态水与它的蒸气处于动态平衡，这时的蒸气压称为水在此温度下的饱和蒸气压，简称蒸气压。用符号p表示在纯溶剂中加入难挥发的物质以后，达平衡时，p溶液总是小于同T下的p纯溶剂，即溶液的蒸气压下降。△p=p纯－p液蒸汽压下降的原因：纯溶剂正常溶液少溶液蒸气压下降示意图溶质分子溶剂分子nBp=p*———=p*xBnA+nB∴p溶液

7、拉乌尔定律表述1：在一定的温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸气压，等于纯溶剂的蒸气压乘该溶剂在溶液中的摩尔分数。∵xA+xB=1∴xB=1–xAp=p*－p*xAnA移项得：△p=p*－p=p*xA=p*———nA+nB∵是稀溶液，nB>>nA∴nA+nB≈nB表述2：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降值与溶质的摩尔分数成正比。nAb△p≈p*——≈p*——————nB55.6molkg-1表述3：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降值与溶质的质量摩尔浓度成正比。△p=Kb溶液的质量摩尔浓度（

8、b）：溶解在1kg水中的溶质的物质的量。2溶液的沸点升高沸点:溶液的蒸气压（p溶液）与外压（p外压）相等时的温度称为该溶液的沸点。纯水：p外=101.3kPa，t纯水=100℃.实验证明：难挥发物质溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。原因：溶液的蒸气压下降。见下图凝固点：固液两相平衡时的温度。溶液的凝固点Tf总是低于纯溶剂的凝固点Tf