无机化学第1章 气体与稀溶液.ppt

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1、§1.1理想气体状态方程第1章气体与稀溶液§1.3溶液§1.2混合气体分压定律1.1.1理想气体模型1.1.2理想气体状态方程§1.1理想气体状态方程描述气体状态的物理量物理量符号单位名称及符号压力p帕斯卡[Pa(N·m-2)]体积V立方米（m3）温度T开尔文（K）物质的量n摩尔（mol）气体的最基本特征：具有可压缩性和扩散性。人们将符合理想气体状态方程的气体，称为理想气体。两点假设：①理想气体分子之间没有相互吸引和排斥②分子本身的体积相对于气体所占有体积完全可以忽略1.1.1理想气体模型实际气体分子高温低压？气体分子体积分子间的作用力1.原因

2、气体分子对器壁的碰撞。不连续的，分子极多，造成宏观上连续的感觉；雨中打伞。气体压力的产生1.等压变化(盖·吕萨克定律）:恒压条件下，气体的体积与其温度成正比。V∝T2.等温变化（波义耳定律）：恒温条件下，气体的体积与压强成反比。pV=C1.1.2理想气体状态方程及应用3.阿佛加得罗定律：在同温同压下，同体积气体均含有相同数目的分子。p,T一定时，V∝n标准条件下1mol气体:分子数NA=6.02×1023mol-1体积Vm=22.4×10-3m3标准条件(standardcondition,或标准状况）101.325kPa和273.15K（即0

3、℃）--STPStandardTemperatureandPressure（S.T.P.）1.1.2理想气体状态方程及应用pV=nRTR----摩尔气体常量在STP下，p=101.325kPa,T=273.15Kn=1.0mol时,Vm=22.414L=22.414×10-3m3R=8.314kPaLK-1mol-11.1.2理想气体状态方程及应用1.计算p，V，T，n中的任意物理量2.确定气体的摩尔质量M=Mrgmol-1理想气体状态方程应用用于温度不太低，压力不太高的真实气体。pV=nRT==m/V3.确定气体的密度例1-1一学

4、生在实验室中，在73.3kPa和25℃下收集得到250mL某气体。在分析天平上称量得气体质量为0.118g。求这种气体的摩尔质量。解由理想气体状态方程pV=nRT和，可得将题给数据代入公式得＝16.0g·mol–1所以该气体的摩尔质量为16.0g·mol–1。1.2.1分体积定律与摩尔分数§1.2混合气体的分压定律*1.2.2道尔顿分压定律*1.2.3分体积、分压与组成的关系分体积：混合气体中某一组分B的分体积VB是该组份单独存在并具有与混合气体相同温度和压力时所占有的体积。1.2.1分体积定律组分气体：理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。

5、V=V1+V2+pnRT=—称为B的体积分数ppBBj=VVxppBBBBj===,分压：组分气体B在相同温度下占有与混合气体相同体积时所产生的压力，叫做组分气体B的分压。1.2.2道尔顿分压定律分压定律：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=pBn=n1+n2+分压的求解：xBB的摩尔分数例1-2在潜水员自身携带的水下呼吸器中充有氧气和氦气混合气体（氮气在血液中溶解度较大，易导致潜水员患上气栓病，所以以氦气代替氮气）。对一特定的潜水操作来说，将25℃，0.10MPa的46LO2和25℃，

6、0.10MPa的12LHe充入体积为5.0L的储罐中，计算25℃下在该罐中两种气体的分压和混合气体的总压解混合前后温度保持不变，氦气和氧气的物质的量不变。混合前，混合气体总体积V=5.0L，，则其中混合气体总体积V=5.0L，混合气体总体积V=5.0L，混合气体总体积V=5.0L，混合气体总体积V=5.0L，分压定律的应用例题1-3：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。解：T=(273+25)K=2

7、98Kp=98.70kPaV=2.50L298K时，p(H2O)=3.17kPaMr(Zn)=65.39Zn(s)+2HClZnCl2+H2(g)65.39g1molm(Zn)=?0.0964moln(H2)=m(Zn)==6.30g=0.0964mol例题1-4天然气是多组分的混合物，其组成为CH4,C2H6,C3H8和C4H10。若该混合气体的温度为25℃。总压力为150.0kPa，n总=100.0mol。n(CH4):n(C2H6):n(C3H8):n(C4H10)=47.0:2.0:0.80:0.20。计算各组分的分体积和体积分数。

8、解：以CH4的分体积、体积分数为例。解法一：思路，需先求出n(CH4)n(CH4)=x(CH4)·n总解法二：1.3.1溶液浓度的表示方法§1.3溶液