基础化学 赵玉娥 王传胜 徐雅君 编 第1章 气体 溶液和胶体第1章 气体 溶液和胶体.ppt

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1、基础化学第1章气体、溶液和胶体1.1气体1.3溶液及其浓度表示方法1.5非电解质稀溶液的依数性教学要求：1.掌握理想气体状态方程和分压定律。2.掌握溶液浓度的表示方法和有关计算。3.理解溶液的蒸汽压下降和拉乌尔定律、溶液的沸点升高、溶液的凝固点下降、溶液的渗透压和反渗透。重点：理想气体状态方程和分压定律，溶液浓度的表示方法和有关计算。难点：理想气体状态方程和分压定律，溶液浓度的表示方法和有关计算；稀溶液依数性的。1.1气体1.1.1理想气体状态方程式1.1.2理想气体分压定律气体的基本特征是它的无

2、限膨胀性和无限渗混性。不管容器的大小以及气体量的多少，气体都能充满整个容器，而且不同气体能以任意的比例相互混合从而形成均匀的气体混合物。此外，气体的体积随体系的温度和压力的改变而改变，因此研究温度和压力对气体影响是十分重要的。1.1.1理想气体状态方程式在压力不太高和温度不太低时的气体，温度、压力和体积之间存在如下的关系：pV=nRT理想气体状态方程式式中：n——气体物质的量，单位为mol；V——气体的体积，单位为L；T——气体的温度，单位为K；P——气体的压力，单位为Pa；R——气体常数，其值为

3、8.314kPa·L·mol－1·K－1。理想气体状态方程式也可表示为另外一种形式：pV=RT式中：m——气体的质量，单位为g；M——气体的摩尔质量，单位为g/mol。例1–1已知淡蓝色氧气钢瓶容积为50L，在20℃时，当它的压力为1000kPa时，估算钢瓶内所剩余氧气的质量。（见教材P3）pV=RT根据：m=656.8(g)1.1.2理想气体分压定律在混合气体中，某组分气体所产生的压力称为该组分气体的分压。它等于在温度相同条件下，该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。事实上，我们不

4、可能测量出混合气体中某一个组分气体的分压，只可能测出混合气体的总压。道尔顿分压定律——混合气体的总压等于各组分气体的分压之和。＝pC+pD式中：pC——C组分的分压pD——D组分的分压如果混合气体由C和D两组分组成，则有：分压定律可表示为：式中：p——混合气体的总压力pi——i组分气体的分压如果混合气体中各组分气体的物质的量之和为n总，温度T时混合气体的总压力为p总，体积为v，根据理想气体的状态方程式则有：混合气体中i组分气体的状态方程式则可写成：将（2）式除以（1）式则得到下面的关系式：（1）（

5、2）或写成：则：令：为i组分气体的摩尔分数此式是道尔顿分压定律的另一种表示形式，它表示混合气体中i组分气体的分压等于混合气体的总压力乘上该组分气体的摩尔分数。在一定温度和压力下，混合气体中i组分气体的分体积（Vi）也可以定义为混合气体的总体积乘以i组分气体的物质的量分数，即：Vi==xi同理：对于混合气体来说:各组分的分压之和等于总压力，即∑pi＝p总各组分的体积之和等于总体积，即∑vi＝v总各组分的摩尔分数之和等于1，即∑xi＝1各组分的体积分数之和等于1，即∑vi＝1根据上面的讨论，我们可以得

6、出下面的关系式：==例1-2实验室用KClO3分解制取氧气时，25℃、100kPa压力下，用排水集气法收集到氧气0.245L（收集时瓶内外水面相齐）。已知25℃时水的饱和蒸气压为3.17kPa，求在0℃、100kPa时干燥氧气的体积。V2=0.217L在0℃、100kPa压力下得干燥氧气的体积为0.217L。1.3溶液浓度的表示方法溶液可以分为液态溶液（如糖水、食盐水）、固态溶液（如合金）、气态溶液（如空气）。通常所说的溶液指的是液态溶液，由溶质和溶剂组成。水是最常用的溶剂，如不特殊指明，本书讨论

7、的溶液均指水溶液。溶液的性质常与溶液中溶质和溶剂的相对含量有关。因此，在任何涉及溶液的定量工作中都必须指明溶液的浓度，即指出溶质与溶剂的相对含量。溶液的浓度可以用不同的方法表示，最常见的有以下几种：（1）物质的量浓度（2）物质的量分数（3）质量摩尔浓度（4）质量分数（1）物质的量浓度物质的量浓度：单位体积中所含溶质的物质的量称为该物质的物质的量浓度，简称浓度，用符号c表示cB为物质的量浓度，单位常用mol/L；nB为溶质B的物质的量，单位常用mol；V为溶液的体积，单位常用L。cB=n==cV由于

8、c=所以m——溶质的质量，单位常用g；M——溶质的摩尔质量，单位为g/mol。（2）物质的量分数（摩尔分数）物质的量分数(摩尔分数)：溶液中某组分物质的量占溶液总物质的量的分数，用符号x表示。如果溶液是由A和B两种组分组成的，它们在溶液中的物质的量分别为nA和nB，则组分A、B的物质的量分数分别为：xA=溶液中各组分的物质的量分数之和等于1即：（3）质量摩尔浓度一千克质量的溶剂中所含溶质的物质的量，此种表示的浓度叫做质量摩尔浓度，用符号b表示。bB=bB——溶质B的质量摩尔浓度，单