化学反应中的质量和能量关系

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1、无机化学主讲：秦华2010.9绪言化学的分支学科简介一级学科二级学科三、四级学科无机化学→无机材料化学→半导体化学有机化学无机元素化学感光材料分析化学生物无机化学陶瓷材料化学→物理化学无机配位化学储能材料结构化学无机固体化学永磁材料生物化学金属有机化学超导材料稀土化学纳米材料2010.9《无机化学》课程的主要内容物质的变化规律物质的制备与性质物质的形态与结构气液固体原子结构分子结构晶体结构化学热力学化学动力学酸碱平衡沉淀平衡氧化还原络合平衡元素通论s,ds区元素p区元素d区元素f区元素定性分析2010.91学习态度社会需要与个人志向相结合，求实创新。2学习方法培养良好学习习惯，

2、提高课堂听课效率。3做到三习课前预习、课后复习，适当练习。4课堂笔记教材为主，教参为辅，广泛阅读期刊。5重视实验加强基本功训练。不怀疑不见真理。6多多交流大学的学习不单纯是理论知识的学习。无机化学学习方法2010.9第一章化学反应中的质量和能量关系一、理想气体状态方程和分压定律二、化学计量数与反应进度三、化学反应中的能量关系主要内容：2010.91.1物质的聚集态和层次第一章化学反应中的质量和能量关系1物质三态1.1.1物质的聚集态2010.92等离子态2010.91.1.2物质的层次2010.91.2化学中的计量1.2.1相对原子质量和相对分子质量第一章化学反应中的质量和能量

3、关系1相对原子质量（原子量）元素：具有相同质子数的一类单核粒子的总称。同位素：质子数相等而中子数不等的同一元素不同原子互称为同位素。例如：氧元素有三种同位素：16O、17O、18O碳元素有两种同位素：12C、13C。在周期表上占有同一位置，化学行为几乎相同，但原子质量不同，从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。2010.9相对原子质量（Ar)：元素原子的平均质量与核素12C原子质量的1/12之比。2相对分子质量（Mr）（分子量）分子或特定单元的平均质量与核素12C原子质量的1/12之比。一个分子的相对分子质量等于分子内所有原子的相对质量之和。1

4、.2.2物质的量（n）及其单位1单位：mol1mol=6.022×1023(NA)个2物质的量分数（摩尔分数Xi）混合物中，某组分i的物质的量与混合物的物质的量之比。2010.91.2.3摩尔质量（M）和摩尔体积（Vm）M=物质的质量（m）物质的量（mol）单位：kg·mol-1或g·mol-1Vm=体积（V）物质的量（mol）1.2.4物质的量浓度（Cn）Cn=niV单位：mol·L-1单位：m3·mol-1或L·mol-11、摩尔质量2、摩尔体积2010.91理想气体状态方程式PV=nRTP：Pa；V：m3；n：mol；T：K；R：8.314J·mol-1·K-1理想气体标

5、准状况P=101325Pa，T=273.15K，n=1mol，V=22.414×10-3m31.2.5气体的计量2010.92理想气体分压定律分压强(Pi)：在相同温度下，组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压强。分体积(Vi)：组分气体与混合气体具有相同的温度、压强时所占有的体积。Dalton分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组分气体的分压之和。2010.9nin总叫做i组分气体的物质的量分数。适用条件：1、理想气体；2、组分气体必须处于混合气体相同的环境中。表达式：P总=P1+P2+P3+⋯+Pi=ΣPi①Pi=nin总P总Pi=ViV总②③P总2010.9分

6、压定律的应用2010.9例1：A，B两种气体在一容器中混和，下面表达式哪些是正确的？1．PAVA=nART2．PV=nART3．PVA=nART4．PAV=nART5．PA(VA+VB)=nART6．(PA+PB)VA=nARTP总V分=P分V总=n分RT2010.9例2：某容器的容积为2.0L，其中装有O2、H2、Ar，各气体的物质的量分别为：nO2=0.2molnH2=0.5molnAr=0.1mol，温度保持在300K，求混合气体总压与各组分气体的分压。解：PV=nRTP=nRT/V2.0ⅹ10-3m3PO2=V==249kPanO2RT0.2molⅹ8.31

7、4J·mol-1·K-1ⅹ300K2.0ⅹ10-3m3PH2=nH2RTV=0.5molⅹ8.314J·mol-1·K-1ⅹ300K=624kPa2.0ⅹ10-3m3PAr=nArRTV=0.1molⅹ8.314J·mol-1·K-1ⅹ300K=125kPaP总=PO2+PH2+PAr=249kPa+624kPa+125kPa=998kPa2010.9例题3氧是人类维持生命的必需气体，缺氧生命就会死亡，过剩的氧会使人致病，只有在氧气的分压维持21kPa才能使人体维持正常代谢过程。在潜水员自身