混合气体的分压定律.ppt

1. 2 混合气体的分压定律,1. 2. 1 基本概念,由两种或两种以上的气体混合在 一起，组成的体系，称为混合气体显然，空气是混合气体，其中 的 O2，N2，CO2 等，均为空气这 种混合气体的组分气体组成混合气体的每种气体，都 称为该混合气体的组分气体第 i 种组分气体的物质的量 用 ni 表示，混合气体的物质的量 用 n 表示,第 i 种组分气体的摩尔分数 用 xi 表示，则,例如，由 3 mol H2 和 1 mol N2 组成的混合气体，则其中,1. 总体积和分压,当第 i 种组分气体单独存在， 且占有总体积 V总 时，其具有的压 力，称为该组分气体的分压混合气体的体积称为总体积， 用 V总 表示应有如下关系式 p V = n R T,第 i 种组分气体的分压， 用 pi 表示,i i,总,2. 总压和分体积,当第 i 种组分气体单独存在，且 具有总压时，其所占有的体积，称为 该组分气体的分体积混合气体所具有的压力，称为总 压，用 p总 表示应有下面关系式 p V = n R T,第 i 种组分气体的分体积， 用 Vi 表示,1. 2. 2 分压定律 —— 分压与总压的关系,我们通过实验来研究分压与总 压的关系,p总,将 N2 和 O2 按上图所示混合。

p总,测得混合气体的 p总 为 4  105 Pa按分压的定义,pO = 2  105 Pa,pN = 2  105 Pa,可见 p总 = pN + pO,测得混合气体的 p总 为 4  105 PapO = 2  105 Pa,pN = 2  105 Pa，,1 dm3 2 dm3 4 dm3 8105 Pa 2105 Pa p总,测得混合气体的总压为 3  105 Pa,1 dm3 2 dm3 4 dm3 8105 Pa 2105 Pa p总,pN = 2  105 Pa,pO = 1  105 Pa,由分压的定义，得,亦有 p总 = pN + pO,混合气体的总压为 3  105 Pa,pN = 2  105 Pa,pO = 1  105 Pa,道尔顿（Dalton） 进行了大量 实验，提出了混合气体的分压定律 —— 混合气体的总压等于各组分 气体的分压之和,此即道尔顿分压定律的数学表达式,理想气体混合时，由于分子间无 相互作用，故碰撞器壁产生的压力， 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1. 2. 3 分压与组成之间的关系,我们已有下面关系式,即组分气体的分压等于总压 与该组分气体的摩尔分数之积故 pi = p总•xi,= xi,= xi,又有 pi = p总•xi,即组分气体的分压，等于总压 与该组分气体的体积分数之积例 1. 1 某温度下，将 2  105 Pa 的 O2 3 dm3 和 3  105 Pa 的 N2 6 dm3 充入 6 dm3 的真空容器中求各组分气体的分压及 混合气体的总压O2 V1 = 3 dm3 ， p1 = 2  105 Pa ， V2 = 6 dm3 ， pO = p2,解：根据分压的定义求组分气体的分压，,p总 = pO + pN = 1  105 + 3  105 = 4  105 （ Pa ）,例 1. 2 常压（1.0  105 Pa） 下，将 4.4 g CO2，11.2 g N2 和 16.0 g O2 相混合求各组分气体的分压解： 混合气体的总压和组成已 知，可用总压和组成求分压。

1. 3 气体扩散定律,格拉罕姆（Graham ）指出，,这就是格拉罕姆气体扩散定律同温同压下气体的扩散速度  与其 密度  的平方根成反比气体扩散定律的数学表达式为,由于气体的密度  与其摩尔质 量 M 成正比,即气体的扩散速度  与其摩尔 质量 M 的平方根成反比例 1. 3 使 NH3 和 HCl 两种 气体分别从一根长 100 cm 的玻璃 管的两端自由扩散求发生反应 NH3 + HCl ——— NH4Cl 在玻璃管中产生白烟的位置解：设 t 时间后发生反应，玻璃 管中产生白烟的位置距 NH3 端 x cm， 则距 HCl 端（ 100 － x ）cm解得 x = 59.5,即生成 NH4Cl 产生白烟的 位置距 NH3 端 59.5 cmx = 59.5,。