北大 普通化学原理.ppt

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1、第一章气体　液体　溶液一、气体1理想气体状态方程2混合气体分压定律3实际气体和VanderWaals方程二、液体1气体的液化2液体的气化：蒸发、沸腾3蒸气压计算三、溶液的浓度（自学）（考试要求）1质量百分比浓度2质量摩尔浓度3摩尔分数浓度4物质的量浓度一、气体1理想气体状态方程物质的状态：固体液体气体分子间作用力，减弱密度，降低（有例外）（分子本身所占体积的比例）等离子体(Plasma)玻色-爱因斯坦凝结(Bose-Einsteincondensatestates)（请见ftp上有关资料）Figure:

2、Gas-liquid-solid理想气体假定：分子不占有体积(忽略尺寸)分子间作用力忽略不计PV=nRT（理想气体状态方程）压力体积温度气体常数摩尔数适用于：温度较高或压力较低时的稀薄气体气体状态方程的运用R的取值随压力单位的变化而不同8.31kPa·dm3·mol-1·K-10.0821atm·dm3·mol-1·K-1几种变化情况：波义耳(Boyle)定律：PV=衡量（T,n恒定）查理-盖•吕萨克(Charles-Gay·Lussac)定律：V/T=衡量（P,n恒定）阿伏加德罗(Avogadro)定

3、律：V/n=衡量（T,P恒定）R的其它数值R值单位0.08206atm·L·mol-1·K-11.987cal·mol-1·K-18.314J·mol-1·K-18.314m3·Pa·mol-1·K-162.36L·torr·mol-1·K-1气体方程的运用求分子量（摩尔质量）MPV=(m/M)RT(n=m/M)求密度（r)r=m/VP(m/r)=nRTr=P(m/n)/(RT)M=m/nr=(PM)/(RT)例题：计算摩尔质量惰性气体氙能和氟形成多种氟化物XeFx。实验测定在80oC，15.6kPa时

4、，某气态氟化氙试样的密度为0.899（g·dm-3)，试确定这种氟化氙的分子式。解：求出摩尔质量，即可确定分子式。设氟化氙摩尔质量为M，密度为r（g·dm-3)，质量为m(g)，R应选用8.31（kPa·dm3·mol-1·K-1）。例题∵PV=nRT=(m/M)RT∴M=(m/V)(RT/P)=r(RT/P)=(0.899×8.31×353)/15.6=169(g•mol-1)已知原子量Xe131,F19,XeFx∴131+19x=169x=2∴这种氟化氙的分子式为：XeF22混合气体分压定律Ｔ、Ｖ一

5、定，气体Ａ：nA,PA=nA(RT/V)气体B：nB,PB=nB(RT/V)Ｐ总=PA+PB=(nA+nB)(RT/V)∵PA/Ｐ总=nA/(nA+nB)=nA/n总∴PA=（nA/n总）Ｐ总TVPAPBnBnA理想气体Ａ、Ｂ的混合(A与B不反应)单独混合后P总混合气体分体积定律Ｔ、P一定，气体Ａ：nA,VA=nA(RT/P)气体B：nB,VB=nB(RT/P)V总=VA+VB=(nA+nB)(RT/P)VA/V总=nA/(nA+nB)=nA/n总∴VA=(nA/n总)V总又∵PA/Ｐ总=nA/n总（T

6、,V一定）∴VA=V总(PA/Ｐ总)（T,P一定）TPVAVBnA理想气体Ａ、Ｂ的混合单独nB混合后V总P总=PVAVB例1A、B两种气体在一定温度下，在一容器中混合，混合后下面表达式是否正确？PAVA=nARTPV=nARTPVA=nARTPAV=nARTPA(VA+VB)=nART(PA+PB)VA=nART否否是是是是P总V分=P分V总=n分RT例2在58°C将某气体通过一盛水容器，在100kPa下收集该气体1.00dm3。问：1.温度不变，将压力降为50.0kPa时，气体的体积是多少？2.温度不

7、变，将压力增加到200kPa时，气体的体积是多少？3.压力不变，将温度升高到100°C时，气体的体积是多少？4.压力不变，将温度降至10°C时，气体的体积是多少？解题思路1.该气体与水蒸气的混合气体的总体积,n总不变，P1V1=P2V22.压力增加会引起水蒸气的凝聚，但该气体的摩尔数没有变化，可以用该气体的分压来计算总体积：P气1V1=n气RT=P气2V23.n总不变，V1/T1=V2/T2=常数温度降低也会引起水蒸气的凝聚，但该气体的摩尔数没有变化，可以用该气体的分压来计算总体积：P气1V1/T1=n

8、气R=P气2V2/T2例2在58°C将某气体通过一盛水容器，在100kPa下收集该气体1.00dm3。问：1.温度不变，将压力降为50.0kPa时，气体的体积是多少？2.温度不变，将压力增加到200kPa时，气体的体积是多少？3.压力不变，将温度升高到100°C时，气体的体积是多少？4.压力不变，将温度降至10°C时，气体的体积是多少？解：1.P1V1=P2V2100×1.00=50.0V2V2=2.00(dm3)2.58°C时，P水=18