工程化学 教学课件 作者 贾朝霞 主编 尹忠 段文猛 副主编第一章 物质的聚集体.pptx

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1、第一章物质的聚集态工程化学化学反应的基本规律2溶液中的离子平衡3电化学基础4物质结构基础5无机材料6物质的聚集态1目录有机高分子材料7常用油品8化学与环境保护9液体和溶液1.2固体1.3气体1.1第一章物质的聚集态胶体1.41.1气体12理想气体的状态方程道尔顿定律及阿马格定律3实际气体的范德华方程1.1.1理想气体的状态方程1.理想气体状态方程各种气体都普遍用的三个经验定律，即波义尔定律PV=常数（n、T恒定）盖·吕萨克定律V/T=常数（n、p恒定）阿伏伽德罗定律V/n=常数（T、p恒定）1.1.1理想气体的状态方程状态方程(1-1)摩尔气体常数1.1.

2、1理想气体的状态方程例11.100m3容器有理想气体C2H5Cl，在298K时其压强，为120KPa，求C2H5Cl的物质的量和气体的密度。解：1.1.1理想气体的状态方程2.混合物的浓度表示法（1）物质B的质量分数ωB（2）物质B的摩尔分数xB（物质的量分数）1.1.1理想气体的状态方程（3）物质B的质量摩尔尝试bB（4）物质B的物质的量浓度cB（又称体积摩尔浓度）1.1.2道尔顿定律及阿马格定律1.道尔顿定律及阿马格定律19世纪初，道尔顿曾系统地测定了在温度T、体积V的容器中，混合气体的总压强P与它所含各组分单独存在于同样T、V的容器中所产的压强之间的

3、关系，总结出一条仅适用于低压混合气体的经验定律，即混合气体的总压强等于各组分单独存在于混合气体中的相同温度、体积条件下产生的分压强的总和，称道尔顿定律。1.1.2道尔顿定律及阿马格定律（1-2）（1-3）1.1.2道尔顿定律及阿马格定律例1.2今有300K、104365Pa的湿烃类混合气体（含水蒸气的烃类混合气体），其中水蒸气的分压强是25.5mmHg。欲得到1000mol脱除水以后的干烃类混合气体，试求应从湿混合气体中除去H2O的物质的量n（H2O）以及所需湿烃类混合气体的初始体积V。已知：760mmHg=101.325KPa=1atm。1.1.2道尔顿

4、定律及阿马格定律解：湿混合气体的总压强p=104365Pa×760mmHg/101325Pa=783mmHg。1.1.2道尔顿定律及阿马格定律把有关数据按正确单位代入上式，得1.1.2道尔顿定律及阿马格定律2.阿马格定律及分体积（1-4）（1-5）1.1.2道尔顿定律及阿马格定律例1.3某待分析的混合气体中仅含CO2一种酸性组分。在常温常压下取样100.00cm3，经NaOH溶液充分洗涤除去其中所含CO2后，于同样温度、压强下测得剩余气体的何种为90.50cm3。试求混合气体中CO2的摩尔分数y(CO2)。1.1.2道尔顿定律及阿马格定律解：cm3cm3C

5、m3cm31.1.3实际气体的范德华方程1.体积修正项b图1.1分子间的碰撞与有效半径图1.2分子间吸引力对所产生压强的影响1.1.3实际气体的范德华方程2.压强修正项a（1-6）（1-7）1.1.3实际气体的范德华方程表1.1某些物质的临界常数与范德华常数物质H2N2COO2CO2NH3Cl2H2O(g)a/1011(Pa·cm6·mol-2)0.2481.3681.4991.3883.6574.2556.585.52b/(cm3·mol-1)26.738.639.631.942.837.456.230.4Tc/K33.25126.05134.45154

6、.34304.15405.4417.15647.95Pc/105Pa12.9633.9834.9550.3673.86112.877.1221.4Tb/K20.3177.3481.6590.18194.65293.75239.2373.5Zc=pcVc/RT0.3050.2920.2940.3050.2750.2430.2750.230Tb/Tc0.6130.6130.6080.5860.6400.5920.5750.5771.1.3实际气体的范德华方程贝塞罗（Berthelot）状态方程式：（1-8）维里（Virial）状态方程式：（1-9）1.1.3实

7、际气体的范德华方程例1.4用理想气体状态方程、范德华方程计算丁烷在522.1K，4053kPa的摩尔体积，并与实验测定值0.845dm3比较。1.1.3实际气体的范德华方程解：(1)由理想气体状态方程相对误差=[（1.071―0.854）/0.854]×100%=26.75%（2）再由范德华方程查出丁烷：a=1.466Pa·m6·mol-2，b=1.226×10-4m3·mol-1用牛顿迭代法解出：相对误差=[（0.795―0.854）/0.854]×100%=―5.85%1.2液体和溶液12液体的一般特性稀溶液的通性1.2.1液体的一般特性1.液体的蒸气

8、和大气的湿度表1.2一些液体的蒸气压（20℃）液体水乙醇苯乙醚汞液