第一章 物质的聚集状态

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1、第一章物质的聚集状态CollectiveStateofMatter1.1分散系1.2*气体1.3溶液浓度的表示方法1.4稀溶液的通性学习要求1.了解分散系的分类及主要特征2*.掌握理想气体状态方程式和气体分压定理3.掌握溶液浓度的表示方法4.掌握稀溶液的通性及其应用1.1分散系分散系:一种（或多种）物质分散于另一种物质中的存在形式。分散相:被分散的物质，粒子间有间隔，或称不连续相，相当于溶液中的溶质。分散介质:容纳分散相的均匀介质，或称连续相，相当于溶液中的溶剂。按聚集状态分类的各种分散系分散相分散介质名称实例气空气，家用煤气气液气溶胶泡沫,，汽水固泡沫塑料气泡沫云，雾液液乳状液牛奶，含水原油

2、固液溶胶珍珠,蛋白石气烟，粉末固液固溶胶金溶胶，油墨，泥浆固有色玻璃，某些合金按分散质粒子大小分类的各种分散系引言•溶液(或真溶液):分散质粒子直径小于1nm,均相系统,透明,不能发生光的散射,扩散速率快,为热力学稳定状态。•胶体分散系统:分散质在某方向上的直径在1~100nm之间，可透明或不透明，均可发生光散射，胶体粒子扩散速率慢,不能透过半透膜,有较高的渗透压。•粗分散系统:分散相粒子在某方向上的直径大于100nm,如悬浮液、乳状液、泡沫、粉尘等。1.2*气体1.2.1理想气体状态方程式(idealorperfectgasequation)pVnRT理想气体状态方程式：pV=nRTSI单

3、位P:Pa（帕斯卡）V:m3(立方米）T:K(开尔文）n:mol(摩尔）R—摩尔气体常量在STP下，p=101.325kPa,T=273.15K计算过程n=1.0mol时,Vm=22.414L=22.414×10-3m3要带单位333pV101.32510Pa22.41410mRnT1.0mol273.15K=8.314Pam3mol-1K-1118.314JmolK理想气体：一种假想的气体。真实气体，特别是非极性分子或极性小的分子，在压力不太高，温度不太低的情况下，若能较好地服从理想气体状态方程，则可视为理想气体。(高温低压---低密度)判断：氨的沸点是-33度

4、，可将100KPa，-20度的氨气看作是理想气体吗？例1-1某氢气钢瓶容积为50.0L,25.0℃时，压力为500kPa，计算钢瓶中氢气的质量。解：根据理想气体方程式-33pV500000Pa50.010mn10.1mol3-1-1RT8.314PammolK298.15K所以，钢瓶中氢气的质量m=10.1mol-1×2.01g·mol-1=20.3g。答：钢瓶中氢气的质量为20.3g。气体摩尔质量的计算mpVnRTnMmpVRTMmRTMM=Mgmol-1rpV例1-2：27℃和101kPa下，1.0dm3某气体质量为0.65g，求它的相对分子质量。解：已知T=(

5、273+27)K=300K，p=101×103Pa，V=1.0×10-3m3，m=0.65g由理想气体的状态方程pV＝nRT得n＝pV/RTmRTM即m/M＝pV/RTpV3110.65g8.314PammolK300KM33310110Pa110m116gmolM=16r所以，该气体的相对分子质量为16。气体密度的计算mRTmMpVVRTpMM或pRT1.2.2.分压定律分压:在相同温度时，某组分气体单独占有混合气体总体积时的压力。ppp...pn12道尔顿（Dalton）分压定律：ppBRTRT推论：pBnB或pnVVpBnBn

6、B两式相除,可得或pppnBn表明混合气体组分B的分压等于组分B的摩尔分数与混合气体总压之乘积。在同温同压的条件下，气态物质的量与它的体积成正比，因此混合气体中组分气体B的体积分数等于物质B的摩尔分数，即VBnBVn所以：VBpBpV例1-3冬季草原上的空气主要含氮气(N2)、氧气（O2）和氩气（Ar）。在压力为9.7×104Pa及温度为-22℃时，收集的一份空气试样经测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依次为0.780、0.21、0.010。计算收集试样时各气体的分压。解：p(N2)=0.78p=0.78×9.7×104Pa=7.6×104Pap(O2)=0.21p=0.21×9.7×

7、104Pa=2.0×104Pap(Ar)=0.01p=0.01×9.7×104Pa=0.97×104Pa1.3溶液浓度的表示方法1.3.1物质的量浓度nBcBVc—物质B的物质的量浓度，单位为mol·L-1。Bn—物质B的物质的量，单位为mol。BV—混合物的体积，单位为L。注意：使用物质的量单位mol时，要指明物质的基本单元。例：c(KMnO)=0.10mol·L1与4c(1/5KMnO)=