物质的聚集状态基础.ppt

《物质的聚集状态基础.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章物质的聚集状态基础主要内容简介各种物质聚集状态类型；理想气体状态方程式（重），混合理想气体的分压、分体积定律（重）；液体的蒸气压（水的相图）、沸点、表面张力的概念；不同分散系的类型；溶液的特点及其浓度表示方法（重），难挥发非电介质稀溶液的依数性（重）；了解胶体的基本性质。对物质的基本认识微粒性运动性关联性（即相互作用，固体和液体的存在说明引力，固体和液体难以压缩说明斥力）。（状态）可变性公元前400多年的古希腊哲学家留基伯及其学生德谟克利特提出的原子论已有类似观点。物质状态简介1.气体（gas）2.液体（liquid)——离气远，离固近。3.固体（sol

2、id）——晶体、非晶体，后面专门讨论。4.液晶（液固之间）——某些有机物介于液、固之间的状态，兼具流动性和各向异性，用于显示等场合。5.等离子体（plasma）——自然界或人工条件使气体电离的状态，其中正负电量相等（正电荷和电子），宇宙中有极大量存在（恒星等，物质的99%以上），有特殊电、磁等性质，多用途（如原子发射光谱用到氩等离子体对试样气化和激发，荧光灯、霓虹灯、等离子电视）。6.超临界流体（气液之间）——温度和压力都高于临界点（见后），气液界面消失，兼具两者特征而又不同，是“稠密的气态”。用途广泛，如萃取等。7.超高密度态——超高压（如108~19atm

3、）下形成超固态乃至中子态。如中子星（大量质子结合电子转为中子）可达1014g.cm-3。2.1气体2.1.1气体的特点气体分子间作用力小，密度较小。分子运动无规则，具有明显扩散性。无一定形状、体积，有较大的可压缩性，一定的温度和压力下可以液化。2.1.2理想气体状态方程定义——描述气体物理性质的几个参数之间关系的方程。表达：pV=nRTR：摩尔气体常数(molargasconstant)R=8.314J·mol-1·K-1=8.314kPa·L（升）·mol-1·K-1（V常用m3）=0.0821atm·L·mol-1·K-1=62.4mmHg·L·mol-1

4、·K-1注意：数据中经常用kJ，运算中一定要用J。T：热力学温度（开尔文，K）T=273.15+t（t为摄氏温度℃）注意：不能直接用摄氏温度，千万！千万！做题时要注意单位的正确，单位如果错误，意味着计算往往也是错误的。例如，如果已知t是某个时间，求另一时间，结果不可能是t0.7，2t+t1.5等等。理想气体——在任何温度、压力下都符合该气体方程的气体。理想气体的特点：1.分子体积相对容器体积很小，认为是不占体积的质点；2.分子间无引力；3.分子间及与器壁碰撞无动能损失。4.理想气体不存在，但低压气体近似。2.1.3混合理想气体的分压定律和分体积定律分压（Par

5、tialpressure）——在一定温度T下，各气体单独占据混合气体总体积时所具有的压力。==ABAAABBBBBBA真实状态P总AAAABAA分压PAT、V不变+BBBBBBB分压PBB分体积（Partialvolume）——温度T和总压P时某组分单独存在所占据的体积。ABAAABBBBBBA真实状态V总AAAAAA分体积VABBBBBBB分体积VBB==T、P不变道尔顿分压定律——在一定温度、体积下p=p1+p2+p3+•••+pn=Σpi阿马格分体积定律——在一定温度、总压下V=V1+V2+V3+•••+Vn=ΣViP14例2-4（蒸气压的定义相见后）2

6、.1.4气体分子运动速率不同温度下的速率分布曲线（拥有某速率的分子的比例）vf(v)T1T22.1.5实际气体（引力、体积）分子间吸引力对气压的负面影响（内压力）实验发现，越是低温、高压，实际气体的行为与理想气体偏差越大。如压力的影响。2.1.6气体的液化实际气体液化的途径：1.降温2.加压（温度不能太高）。两个相关临界概念：1.临界温度Tc——某物质以液态形式出现的最高温度。2.临界压力Pc——在临界温度下使气体液化的最低压力。2.2液体2.2.1液体的（饱和）蒸气压定义——设想一定温度下的真空密闭容器中装入某溶剂。一些能量较高的溶剂分子会从液面脱离，成为气

7、体，即蒸发；同时气态溶剂分子也有一部分重新落回到液态，即凝聚。两方面速度会逐渐形成动态平衡，这时容器内蒸气的压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压。影响因素——蒸气压大小与物质本质和温度有关。固体也有蒸气压，但通常很小（冰、碘等较大）。在相同温度下，若液体质点间的引力强，则液体质点难以逸出液面，蒸气压就低；反之，若液体质点间的引力弱，则蒸气压就高；对同一液体，升高温度，则液体中动能大的质点数目增多，逸出液面的趋势增大，因而蒸气压提高；反之，降低温度，蒸气压降低。水的相图——表达了水、冰、水蒸气三种状态（即所谓三种“相”）的关系以及它们在不同温度、压力下的转化（整个体系

8、中只能有H2O）。水的相图与蒸气压的关