第2章++化学基础知识ppt课件.ppt

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1、第2章化学基础知识2－1气体2－1－1理想气体的状态方程理想气体：分子本身不占体积，分子间没有作用力的气体。低压高温下的气体接近于理想气体。2－1气体2－1－1理想气体的状态方程理想气体：分子本身不占体积，分子间没有作用力的气体。低压高温下的气体接近于理想气体。Boyle定律V∝1p当n和T一定时，气体的V与p成反比。V∝TCharles－Gay∙Lussac定律当n和p一定时，气体的V与T成正比。V∝nAvogadro定律当p和T一定时，气体的V和n成正比。实验测得，其比例系数是R，则pV＝nRTV＝nRTpV∝nTp综合以上三个经验公式，得或理

2、想气体状态方程式R＝8.3145Pa∙m3∙mol-1∙K-1＝8.3145J∙mol-1∙K-1R:摩尔气体常数1mol理想气体气体，0℃，1atm时的体积22.4L。pV＝nRT物质的量(n)mol温度T(temperature)T＝(t+273.15)K压力p(pressure)1atm＝760mmHg＝101325Pa≈101kPa≈0.1MPa体积V(volume)1m3＝103L＝103dm3＝106cm3解：依据题意可知V1＝V2，n1＝n2此时解得T2＝900K当温度达到900K以上时，烧瓶会炸裂。例2-1一玻璃烧瓶可以耐压3.08

3、×105Pa，在温度为300K和压强为1.03×105Pa时，使其充满气体。问在什么温度时，烧瓶将炸裂。例2－227℃和101kPa下，1.0dm3某气体质量为0.65g，求它的相对分子质量。解：由理想气体的状态方程pV＝nRT得n＝pV/RT即m/M＝pV/RT2－1－1实际气体状态方程理想气体是在对于实际气体进行假定的基础上抽象出的模型，实际气体的实验数据偏离理想气体的状态方程，因此，必须对理想气体状态方程进行修正，才能够适用于实际气体。考虑到实际气体分子之间的相互作用，实际气体分子碰撞器壁时所产生的压力小于理想气体所产生的压力。因此p＝p实+

4、p内p：理想气体的压强p实：实际气体的压强p内：理想气体的压强p与实际气体的压强p实的差p内和内部分子的密度成正比，也和碰撞器壁的外层分子的密度成正比，即设其比例系数为a，则上式可写成则p内∞nV()2p内＝anV()2p＝p实+a()2VnV＝V实－nb实际气体分子自身的体积不能忽略，实际气体的体积大于理想气体，气体分子自身体积与气体的物质的量有关，所以，理想气体方程可以写为[p实+a(n/V)2][V实－nb]＝nRT范德华方程a、b称为气体的范德华常数a和b的值越大，实际气体偏离理想气体的程度越大。2－1－3混合气体的分压定律混合气体：由两种

5、或两种以上的，相互之间不发生反应的气体混合在一起组成的体系。组分气体：混合气体中的每一种气体混合气体的物质的量为n各组分气体的物质的量ni则对于双组分体系，T，V一定时pA+pBnAnBnA+nBpApBpB＝nBRT/VpA＝nART/Vp总＝pA+pB1道尔顿理想气体分压定律对于多组分体系pi＝niRT/V总在温度和体积恒定时，混和气体的总压力等于各组分气体分压力之和，某组分气体的分压力等于该气体单独占有总体积时所表现的压力。p＝∑pi＝∑niRT/V＝nRT/Vn-混合气体总的物质的量pi/p＝ni/norpi＝nip/n＝xip2分体积定律

6、(1880－E.H.Amage)p，T一定时nBp，VBp，VA+VBnA+nBpVA＝nARTpVB＝nBRTV总＝VA+VB在恒温恒压下，某组分的分体积等于该组分产生与混合气体相同的压力时所占据的体积。p，VAnA例2－3某温度下，将2×105Pa的O23dm3和3×105Pa的N21dm3充入6dm3的真空容器中，求混合气体的各组分的分压及总压.解：O2p1＝2×105PaV1＝3dm3p2＝?V2＝6dm3O2的分压p(O2)＝p1V1/V2＝(2×105×3/6)Pa＝1×105Pa同理N2的分压混合气体的总压力p(N2)＝(3×105×

7、1/6)Pa＝0.5×105Pap(总)＝p(O2)+p(N2)＝(1×105+0.5×105)Pa＝1.5×105Pa例2－4制取氢气时，在22℃和100.0kPa下，用排水集气法收集到气体1.26dm3，在此温度下水的蒸气压为2.7kPa，求所得氢气的质量。解：由此法收集到的是氢气和水蒸气的混合气体，则其中水蒸气的分压p(H2O)＝2.7kPa那么p(H2)＝100kPa－2.7kPa＝97.3kPa由piV总＝niRT故所得氢气的质量为2g·mol×1×0.05mol＝0.1gni＝piV总/(RT)＝[97.3×103×1.26×10－3/

8、(8.314×295)]mol＝0.05mol2－1－4气体扩散定律气体扩散定律：同温同压下气态物质的扩散速度与其密度的平