无机化学 第二章 化学基础知识 课件

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1、第2章化学基础知识12-1气体2-2液体和溶液2-3固体2-4等离子体2气体、液体和固体气体(g)：分子间作用力小，无一定的体积和形状，具有扩散性和可压缩性，易流动。液体(l)：分子间作用力介于气体和固体之间，有一定的体积，无固定形状，扩散较慢，不可压缩，易流动。固体(s)：分子间作用力强，具有一定体积和形状、及一定程度的刚性，扩散速率远慢于气体，不流动。32-1气体2-1-1理想气体的状态方程2-1-2实际气体的状态方程()2-1-3混合气体的分压定律2-1-4气体扩散定律()2-1-5气体分子的速率分布和能量分布()42-1-1理想气体的状态方程理想气体：一种假想的气体模型。要

2、求：(1)气体分子间没有作用力;(2)分子本身不占有体积(质点)。2-1气体5实际气体在高温低压的情况下可以近似为理想气体。因为在此条件下，分子间距离大大增加，彼此间的作用力趋向于零，分子所占的体积也可以忽略。难液化的气体如H2、N2、O2等通常可认为是理想气体。6理想气体的经验公式Byele定律：n,T一定时，V1/p;Gay-Lussac定律：n,p一定时，VT;Avogadro定律：p,T一定时，Vn.(为正比于)7理想气体状态方程：pV=nRT式中：p(压强)PaV（体积）m3n（物质的量）molT（温度）KR(气体常数)8.314J•mol-1•K-1R：摩尔气体常数，

3、简称气体常数8理想气体状态方程式的R值pV的单位R值R的单位Pa•m3Pa•Latm•LmmHg•mL8.31483140.0820662363Pa•m3•mol-1•K-1或J•mol-1•K-1Pa•L•mol-1•K-1atm•L•mol-1•K-1mmHg•mL•mol-1•K-19例2-1一个体积为40.0dm3的氮气钢瓶，在25oC时，使用前压力为12.5MPa，求钢瓶压力降为10.0MPa时用去的氮气质量。解：使用前、后钢瓶中N2的物质的量：n1=p1V/RT=(12.5106Pa40.010-3m3)/[8.314J.mol-1.K-1(273.15+25)K]=

4、202moln2=p2V/RT=(10.0106Pa40.010-3m3)/[8.314J.mol-1.K-1(273.15+25)K]=161mol10所用的氮气质量为：m=(n1-n2)M=(202-161)mol28.0g.mol-1=1.1103g=1.1kg理想气体状态方程的另外表达式：112-1-3混合气体的分压定律混合气体:两种或两种以上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都称为该混合气体的组分气体。例如，空气是混合气体,其中的O2,N2,CO2等,均为空气的组分气体.1.基本概念12ni:组分气体的物质的量；n总：混合气体的总的物质的量

5、。xi:组分气体i的摩尔分数。13混合气体所具有的压强为总压(p总)。混合气体所占有的体积为总体积(V总)。某组分气体单独占有总体积时，其所具有的压强为该组分气体的分压(pi)；单独具有总压时所占有的体积为分体积(Vi)。为组分气体i的体积分数。14理想气体混合物的分压与总压V,T一定m1n1p1V,T一定m2n2p2V,T一定m3n3p3•••组分气体V,T一定minipiV,T一定m总=∑min总=∑ni混合气体p总=p1+p2++pi=pi15JohnDalton(1766-1844)2.混合气体分压定律1801年，Dalton在实验的基础上提出了混合气体的分压定律，即：混

6、合气体的总压等于各组分气体的分压之和。p总=p1+p2++pi=∑pi16p总=n总RT/V=(n1+n2+…….ni)RT/V=n1RT/V+n2RT/V+…….+niRT/V=p1+p2+…….pi=∑pi理想气体混合时,由于分子间无相互作用,故在容器中碰撞器壁产生压力时,与独立存在时是相同的,亦即在混合气体中,组分气体是各自独立的。这是分压定律的实质。道尔顿分压定律只适用于理想气体混合物。17例2-225oC时，装有0.3MPaO2体积为1dm3的容器与装有0.06MPaN2的体积为2dm3的容器用旋塞连接。旋塞打开，待两气体混合后，计算(1)O2,N2的物质的量；(2)O2

7、,N2的分压；(3)混合气体的总压。O2V1=1dm3p1=0.3MPaN2V2=2dm3p2=0.06MPa18解：混合前后物质的量没有发生变化nO2=p1V1/RT=0.31060.001/[8.314×(25+273)]=0.12molnN2=p2V2/RT=0.061060.002/[8.314×(25+273)]=0.048mol19(2)O2的分压是它单独占有V总(3dm3)时所产生的压强。当O2由1dm3膨胀至