无机及分析化学物质状态

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1、第二章物质的状态2-1气体2-2固体2-3液体与溶液本章目录7/25/202111.了解物质的气、液、固三态的基本特征；2.掌握有关的几个气体定律的内容，并能运用这些知识进行基本计算；3.熟悉非电解质稀溶液具有的依数性；4.了解胶体溶液的性质。[教学要求]7/25/202122.1气体理想气体与理想气体状态方程分压定律与分体积定律2-1气体第二章物质的状态7/25/20213气体的最基本特征：无限膨胀性和掺混性。2.1.1理想气体与理想气体状态方程2-1气体第二章物质的状态在描述气体状态时，常用以下物理量：气体物质

2、的量（n）——单位（mol）气体的体积（V）——指气体所在容积的体积气体的压强（p）——气体分子无规则运动时，对器壁发生碰而产生了气体的压强。气体的温度（T）——热力学温度（K）7/25/20214分子不占体积，可看成几何质点，分子间无吸引力，分子与器壁之间发生的碰撞不造成动能的损失。理想气体实际气体在低压(＜101.325kPa)和高温(＞0℃)的条件下，接近理想气体。2-1气体第二章物质的状态7/25/20215（2）当n,T一定时V∝1／pp1V1=p2V2波义耳定律当n，p一定时V∝TV1／V2=T1／T2

3、查理-盖·吕萨克定律当p，T一定时V∝nn1／n2=V1／V2阿佛加德罗定律2-1气体第二章物质的状态7/25/20216综合以上三式，可合并为V∝nT／P实验测得比例系数为R，则V=nRT／p通常写成pV=nRT理想气体状态方程单位：p----PaV----m3T----Kn----mol理想气体常数R=8.314Pa·m3·mol-1·K-1J·mol-1·K-11atm=760mmHg=1.01325×105Pa2-1气体第二章物质的状态7/25/20217pV=nRTR----摩尔气体常数在STP下，p=1

4、01.325kPa,T=273.15Kn=1.0mol时,Vm=22.414L=22.414×10-3m3R=8.314kPaLK-1mol-1理想气体状态方程式：2-1气体第二章物质的状态7/25/202181.计算p，V，T，n四个物理量之一。2.气体摩尔质量的计算理想气体状态方程式的应用用于温度不太低，压力不太高的真实气体。pV=nRT2-1气体第二章物质的状态7/25/20219==m/V3.气体密度的计算2-1气体第二章物质的状态7/25/202110例2-1在容积为10.0dm3的真空钢瓶内充

5、入氯气，当温度为288K时，测得瓶内气体的压强为1.01☓107Pa。试计算钢瓶内氯气的质量，以千克表示。解：由　　　　　　，推出例2-12-1气体第二章物质的状态7/25/202111例2-2在373K和100kPa压强下，UF6（密度最大的一种气态物质）的密度是多少？是H2的多少倍？解：由　　　　　　，推出或例2-37/25/202112某气体化合物是氮的氧化物，其中含氮的质量分数为30.5%。在一容器中充有该氮氧化合物，质量是4.107g，其体积为0.500L，压力为202.7kPa，温度为0℃，求：（1）在

6、标准大气压下该气体的密度；（2）该化合物的相对分子质量；（3）该化合物的分子式。(1)4.107g·L-1p1V1=p2V2M=92.0g·mol-1N2O4[练习]7/25/202113组分气体：理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体分压：组分气体i在相同温度下占有与混合气体相同体积时所产生的压强，叫做组分气体i的分压。2.1.2分压定律与分体积定律（表达式之一）2-1气体第二章物质的状态7/25/202114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+或p=pi（表达式之二

7、）n=n1+n2+（道尔顿分压定律）2-1气体第二章物质的状态7/25/202115分压的求解：xii的摩尔分数（表达式之三）2-1气体第二章物质的状态7/25/202116例题：某容器中含有NH3、O2、N2等气体的混合物。取样分析后，其中n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol，n(N2)=0.700mol。混合气体的总压p=133.0kPa。试计算各组分气体的分压。解：n=n(NH3)+n(O2)+n(N2)=1.200(mol)=0.320+0.180+0.700p(N2)=p

8、-p(NH3)-p(O2)=(133.0-35.5-20.0)kPa=77.5kPa或7/25/202117分压定律的应用2-1气体第二章物质的状态7/25/202118例题：用金属锌与盐酸反应制取氢气。在25℃下，用排水集气法收集氢气，集气瓶中气体压力为98.70kPa（25℃时，水的饱和蒸气压为3.17kPa），体积为2.50L，计算反应中消耗锌的质量。