《化学基础知识》课件

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1、§2-1-1理想气体状态方程§2-1-2气体混合物§2-1-3真实气体§2-1-4气体分子动理论第2章化学基础知识2-1气体2021/10/212-1-1理想气体状态方程及应用§2-1气体理想气体：分子之间没有相互吸引和排斥，分子本身的体积相对于气体所占体积可以忽略（具有质量的几何点）。实际气体在低压(＜101.325kPa)和高温(＞0℃)的条件下，接近理想气体。2021/10/22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∝T等温变化（玻意耳定律）：恒温条件下，气体的体积与压强成反比。PV=C由此：一定量气体

2、P，V，T之间有如下关系PV/T=C2021/10/23理想气体状态方程PV=nRT在STP下，P=101325Pa,T=273.15Kn=1.0mol时,Vm=22.414×10-3m3R=8.314Pam3K-1mol-1另一单位制：atm,L,mol,KR=0.08206atm·LK-1mol-1单位换算1atm=101.325kPa=760mmHg1mL=1cm3=10-3L=10-3dm3=10-6m31m=102cm=103mm=106m=109nm=1012pmn=m/Mρ=m/VC=n/V2021/10/24阿

3、佛加得罗定律：相同温度和压力下，相同体积的不同气体均含有相同数目的分子。标准条件(standardcondition,或标准状况）101.325kPa和273.15K（即0℃）--STP标准条件下1mol气体:粒子数NA=6.02×1023mol-1体积Vm=22.4141×10-3m32021/10/25理想气体状态方程的应用推导出气体密度ρ与P，V，T之间的关系。(设气体质量为m,摩尔质量为M）ρ=m/V,n=m/M代入PV=nRT注意单位的使用,R用8.314,P、V、T、n均为国际单位,也可以P以kPa,V以L做单位,此时考虑n=

4、m/MPV=mRT/MPM=ρRT(密度的单位是g/L)2021/10/26解：依据PV=nRT,由题意知，P、V恒定，容器内物质的量减小为原来的四分之三.n1RT1=n2RT2n1/n2=T2/T14/3=T2/288T2=384K例1.一敞口烧瓶中盛有空气，欲使其量减少四分之一，需把温度从288K提高到多少？2021/10/27例2.实验室用金属钠与氢气在高温下反应制备NaH。反应装置中的空气需用无水无氧的氮气置换。氮气由氮气钢瓶提供，该钢瓶体积为50L，温度25C，压力为15.2MPa.请计算钢瓶中气体的物质的量和质量；若将反应装

5、置用氮气置换5次后，钢瓶压力下降为13.8MPa.计算在25C、0.1MPa下，平均每次消耗氮气的体积。2021/10/28(1)解：依据PV=nRT,15.2×106×50×10-3=n×8.314×298n=307molm=307×28=8589g(2)解:置换5次后,钢瓶压力降低为13.8MPa,此时钢瓶内的气体物质的量n’=278.5mol即排出的N2=28.5mol每次排出的气体体积由PV=nRT得到.例2.Page42021/10/29组分气体：理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。各组分气体的相对含量可用分体积Vi、分压

6、Pi或摩尔分数xi等表示。1.分压定律气体的最基本特征：可压缩性和扩散性2-1-2气体混合物2021/10/210⑴分体积、体积分数、摩尔分数（补充）分体积：指相同温度下，组分气体具有和混合气体相同压力时所占体积。O2N2O2+N2+V1、P、TV2、P、TV1+V2、P、T混合气体总体积V总=各组分气体的分体积Vi之和V总=V1+V2+V3+V4······Vi2021/10/211

7、

8、2021/10/212⑵分压定律：分压：一定温度下，混合气体中的某种气体单独占有混合气体的体积时所呈现的压强。O2N2O2+N2+T、V、P总=P1+P

9、2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=PiT、V、P1T、V、P22021/10/213PiV=niRTP总V=n总RT分压定律注意：在PV=nRT公式中，不能同时代入分体积和分压。2021/10/214例：潜水员携带的水下呼吸器中充有氧气和氦气的混合气体。将25C，0.10MPa的46LO2和12LHe充入体积为5.0L的储罐中。请计算该温度下储罐中两种气体的分压和混合气体的总压。2021/10/215气液两相平衡时液相表面蒸气的分压即为该液体的饱和蒸气压。温度一定，水的分压（饱和蒸气压）为

10、定值。2021/10/216例.温度为18C，室内气压计指示为753.8mmHg，某同学在实验室用排水法收集到0.567L氢气。用分子筛可以除去气体中的水分，得到干氢气。请计算同样条件下干氢