理科无机化学学习指导

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1、第一章物质的状态§1-1气体一、理想气体状态方程式理想气体的条件是：分子本身不占体积，分子间没有相互作用力，分子和分子Z间、分子和器壁Z间的碰撞是完全弹性的。理想气体状态方程式：PV=nRT由于n=m/M（/«为理想气体质最，M为摩尔质最），所以上式可改写成pV=—RTM乂因为气体的密度q=m!V,式上式乂可改写成pM=pRT使用理想气体状态方程式，应注意两点：（1）它只适用于理想气体，对实际气体仅在高温、低压下近似适用。（2）注意单位的匹配。摩尔气体常数在卩和V单位不同时，应选用相应的单位，例如：8.314Pa-m3・010厂1・28.314kPa•L-mol-1•K-1；8.

2、314J•moF1•K_10二、气体分压定律1.基本概念分压力恒温时，某组分气体占据与混合气体相同体积时所产生的压力分休积恒温时，某组分气体具有和混合气体相同压力时所占有的休积2.混合气体中某组分气体的气态方程式P"总=“RT或〃总V,=niRT注意：用总休积时则乘以分压力；而用总压力时则乘以分体积。3.气体分压定律文字表述混合气体的总压力等于各组分气体分压力Z和；某组分气体分压力的大小和它在气体混合物中的体积分数（或摩尔分数）成止比。数学表达式P恵=P+Pl+P3+Pi=ZpiPi=-—x〃总或pj=——Xp总叫、V总4.气体分压定律的应用计算混合气体屮某组分的分压力；改正在水

3、面上收集气体的真正压力。三、气体扩散定律文字表述同温同压下，气体的扩散速度与其密度（或摩尔质量）的平方根成反比。数V表达式定律的应用根据分子量计算不同气体间的扩散速度比；由已知分子量和扩散速度比，计算未知气体的分子量。四、实际气体状态方程式1.实际气休与理想气体的偏差实际气体分子木身有一定体积，所以其真正体积比表观的体积小；实际气体分子间有相互作用力，因此其真正压力比表观的压力大。1.实际气体的范徳华方程p+冬（V-nh）=nRT对1mol实际气体p+—（Vm-h）=RT、V丿l匕丿匕“实际气休的摩尔体积；。相当于1mol/时气体分子的内聚力；b大致略小于气休在液态时的摩尔体积。应

4、用查出实际气体的范徳华常数。和b,代入方程式计算实际气体的有关值。五、气体的液化1.气休液化的条件降温（减小气休分子的平均动能，从而减小液体的饱和蒸气压）加压（减小气体分子间距离，从而增大分子间的引力）注意：单纯采用降温的方法可以使气体液化；但单纯采用加压的方法则不一定能便气体液化，需要使温度降至某一定值以下时，加压才能实现液化。2.气体的临界常数临界温度Tc加压力使气体液化吋所允许的最高温度临界压强pc在临界温度时，时气体液化所需的最低压强临界体积Vc在临界温度和临界压强卜，1mol气态物质所占有的体积3.理论解释在临界温度以上，气体分子的动能较大，加大压力虽然可使气体分子间距离

5、缩小，吸引力增大，但吸引力的增大是冇限的，仍然不能克服分了热运动的扩散膨胀因素，所以不能使气体液化。4.一般规律分子量较大的极性分子有较高的临界温度（常在室温以上）如NH3、Cl2分子量很小的非极性分子有较低的临界温度（常在室温以下）如02、N25.气体划分永久气体（沸点和临界温度都低于室温的气体。不能在室温下加压液化）可凝聚气体（沸点低于室温但临界温度高于室温的气体。在室温下加压可液化）注：沸点和临界温度都高于室温的物质，在室温下为已呈液态。六、气体分子运动论1.气体分子运动的速率分布气体分子运动的速率分布曲线见课本P28图2—3。气体分子运动速率可分为：最几速率卩，几率最大的速

6、率，对应于速率分布曲线的最高点算术平均速率7分了速率的算术平均值，数值上大于最几速率竹，均方根速率Q分子速率平方的平均值的开方，数值上大于算术平均速率厂几种速率的应川计算气体分了在单位时间能平均运动距离时川算术平均速率7计算气体分子平均动能时采用均方根速率护2.气体分子的能量分布气体分了运动的能量分布曲线见课本P30图2-5,也呈玻尔茲曼分布（或正态分布）。气体分了平均动能关系式（温度是分了平均动能的量度）3.理想气体分了运动方程式意义从微观角度阐明了宏观物理量的统计意义，即一定温度卞，气体的压强由单位体积中气体分子数、分子的质量及分子的运动速率等参量所决定。因此讨论单个分子的压力

7、没有意义。§1-2液体一、基本概念1.蒸发液态分子从液而进入空间成为蒸气分子的过程（1）蒸发条件气化的分子有较高的能量，能克服分子间引力（需要做逸出功）。根据气体分子能量分布曲线知，温度一定时，在单位时间内从单位表ifii上逸出的分了数是恒定的。显然，温度升高，分了动能普遍增大，具有逸出能量的分子数增多，蒸发速率加快。⑵注意蒸发在任何温度下均可进行，在敞口容器小液体可完全蒸发，但在密闭容器中则会建立蒸发一一凝聚平衡。蒸发是吸热过程，液体从周围环境中吸收热量保持温度不变