气体与溶液课件.ppt

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1、第一章气体和溶液GasandSolution本章主要内容：1.1气体1.2溶液（重点）1.3胶体溶液物质的聚集状态及特征：气态充满整个空间，分子间空隙大，具有可压缩性与扩散性。液态可以流动，无一定外形。压缩性小。固态有固定外形，分子间空隙很小，不易压缩。1.1.1理想气体状态方程式1.1.2道尔顿分压定律1.1气体1.1.1理想气体状态方程式1、理想气体理想气体，一种假想的气体。两点假设：忽略分子自身占有的体积忽略分子之间的相互作用力实际气体处于低压（低于数百千帕）高温（高于273K）的条件下，分子间距离甚大，可忽略分子体积且分子间相互作用力迅速减小，近似看作理想气体。100

2、个大气压下的气体？－10℃气体？2、理想气体状态方程式式中：p:气体的压力，单位是Pa或kPa;V:气体体积，单位m3或L；n:是气体物质的量，单位mol；T:气体温度，单位K;R:摩尔气体常数，在标准状况下，p=101.325kPa,T=273.15Kn=1.0mol时,Vm=22.414L=22.414×10-3m3R=8.315kPaLK-1mol-1=8.315Pam3K-1mol-1PVnTRPam3molK8.315Pam3K-1mol-1KPaLmolK?使用时注意各物理量单位的统一。3、理想气体状态方程式的应用⑴.计算p，V，T，n四个物理量

3、之一。⑵.气体摩尔质量的计算可用于温度不太低，压力不太高的真实气体。pV=nRT⑶.气体密度的计算=m/V=1.1.2道尔顿理想气体分压定律组分气体：理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。分压：组分气体i在相同温度下占有与混合气体相同体积时所产生的压力，叫做组分气体B的分压。1分压的概念iinRTpV=N2，O22L容器内盛1LO2，1LN2PN2，PO2:组分气体单独占据容器时所产生的压力。1801年，英国物理学家和化学家，道尔顿经过实验发现：理想气体混合物的总压力P等于混合气体中各组分气体分压力之和。2道尔顿理想气体分压定律理想气体无化学反应发生n=n1+n2+

4、p=p1+p2+或p=pi只有理想气体的混合物才严格遵守此定律，在高温、低压下的真实气体近似服从。推论：xBB的摩尔分数例题：常温下某容器中含有NH3、O2、N2等气体的混合物。取样分析后，其中n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol，n(N2)=0.700mol。混合气体的总压p=133.0kPa。试计算各组分气体的分压。解：n=n(NH3)+n(O2)+n(N2)=1.200mol=0.320mol+0.180mol+0.700molp(N2)=p-p(NH3)-p(O2)=(133.0-35.5-20.0)kPa=77.

5、5kPa分压定律的实际应用计算气体混合物中各组分气体分压排水法收集的气体总是含有饱和的水蒸气P(总压）＝p(气体）＋p(水蒸气）初始：V蒸发>V凝聚平衡：V蒸发=V凝聚气液两相平衡蒸发H2O(l)H2O(g)凝聚纯水的蒸气压示意图蒸发凝聚饱和蒸气压：在一定的温度下，当蒸发的速度等于凝聚的速度，液态水与它的蒸气处于动态平衡，这时的蒸气压称为水在此温度下的饱和蒸气压，简称蒸气压。用符号p表示。水的饱和蒸气压只与水的温度有关（见表1-1）T/℃020406080100p*(H2O)/KPa0.612.337.3719.9247.34101.32例题:可以用亚硝酸铵受热分解的方法制取

6、纯氮气。反应如下：NH4NO2(s)2H2O(g)+N2(g)如果在19℃、97.8kPa下，以排水集气法在水面上收集到的氮气体积为4.16L，计算消耗掉的亚硝酸铵的质量。（19℃水的饱和蒸气压为p2.20kPa）解：T=(273+19)K=292Kp=97.8kPaV=4.16L19℃时，p(H2O)=2.20kPaMr(NH4NO2)=64.04n(N2)=pN2V/(RT)pN2=p-p(H2O)=97.8-2.2=95.6KPaNH4NO2(s)2H2O(g)+N2(g)64.04g1molm(NH4NO2)=?0.164moln(N2)=m(NH4NO2)=

7、=10.5g=0.164mol1.2.1分散系1.分散系：把一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种物质中就构成分散系。被分散的物质称为分散质或分散相，把分散相分散开来的物质叫做分散剂或分散介质。（定义见教材P5）2.分类：按分散相粒子的大小分为：d<1nm分子分散系葡萄糖水溶液1100nm粗分散系泥水1.2溶液固体溶液（铝合金含镁、锰、铜）气态溶液（空气）液体溶液（重点讨论）。3、相：系统中物理和化学性质完全相同的部分。单相系统（均相系统）：分子分散系