无机化学简明教程第1章气体.ppt

无机化学无机化学1主讲人：路璐主讲人：路璐：：15808227205邮箱：邮箱：susehx@无机化学无机化学2无机化学无机化学3无机化学无机化学4无机化学无机化学5无机化学无机化学6第第1章章 气气 体体 1.1 理想气体状态方程式理想气体状态方程式 1.2 气体混合物气体混合物 1.3 真实气体真实气体 无机化学无机化学7 1.1 理想气体状态方程式理想气体状态方程式一、理想气体状态方程式一、理想气体状态方程式气体的最基本特征：气体的最基本特征：压缩性和扩散性压缩性和扩散性主要表现主要表现: ◆◆ 没有固定的体积和形状；没有固定的体积和形状； ◆◆ 是最容易被压缩的一种聚集状态；是最容易被压缩的一种聚集状态； ◆◆ 互不反应的气体能以任意比例相互混合；互不反应的气体能以任意比例相互混合； ◆◆ 气体的密度比液体和固体小很多气体的密度比液体和固体小很多无机化学无机化学8●17～～18世纪，一定量气体的体积世纪，一定量气体的体积V、压力、压力p和热力和热力学温度学温度T之间符合：之间符合：●1811年，年，Avogadro提出：同温同压下同体积气提出：同温同压下同体积气体含有相同数目的分子。

体含有相同数目的分子●1860年后，用多种方法测定了物质的量为年后，用多种方法测定了物质的量为1mol时，其所含的分子数为：时，其所含的分子数为： NA=6.022×1023mol-1 Avogadro常数常数无机化学无机化学9 综合考虑综合考虑p、、V、、T、、n之间的关系，得出之间的关系，得出理想气理想气体状态方程式体状态方程式：： p V=nRT R---气体常数气体常数 在在STP下，下，p=101.325kPa, T=273.15K n=1.0mol时时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3R=8.314Pa·m3·K-1·Mol-1=8.314KPa·dm3·K-1·Mol-1无机化学无机化学10 人们将符合理想气体状态方程式的气体，称人们将符合理想气体状态方程式的气体，称为为理想气体理想气体 低压高温下的气体低压高温下的气体均可看成是均可看成是理想气体理想气体。

温温度不低于度不低于0℃，压强不高于，压强不高于1.01×105Pa时的真实气时的真实气体为理想气体体为理想气体理想气体：理想气体： ◆◆分子本身的体积相对于气体所占有体积完全可分子本身的体积相对于气体所占有体积完全可以忽略；以忽略； ◆◆气体分子之间没有相互吸引和排斥作用气体分子之间没有相互吸引和排斥作用无机化学无机化学11二、二、理想气体状态方程式的应用理想气体状态方程式的应用1、计算、计算p，，V，，T，，n四个物理量之一四个物理量之一P V=nRT 2、气体摩尔质量的计算、气体摩尔质量的计算 3、气体密度的计算、气体密度的计算  =无机化学无机化学12一、道尔顿一、道尔顿(J.Dalton)分压定律分压定律•1、组分气体、组分气体 • 理想气体混合物理想气体混合物(同一容器中，相互间不发生同一容器中，相互间不发生化学反应的几种不同气体形成的混合物）化学反应的几种不同气体形成的混合物）中每一种中每一种气体叫做气体叫做组分气体组分气体 •2、分压、分压 • 组分气体组分气体B在相同温度下在相同温度下占有与混合气体占有与混合气体相同相同体积体积时所产生的压力，叫做时所产生的压力，叫做组分气体组分气体B的分压的分压。

1.2 气体混合物气体混合物无机化学无机化学133、分压定律、分压定律 混混合合气气体体的的总总压压等等于于混混合合气气体体中中各各组组分分气气体体分压之和分压之和 p = p1 + p2 +  或或 p =   pB n =n1+ n2+ 无机化学无机化学144、分压的求解、分压的求解 xB－－B的摩尔分数的摩尔分数 混合气体中混合气体中某组分气体的分压某组分气体的分压等于等于该组分的该组分的摩尔分数与总压的乘积摩尔分数与总压的乘积B组分组分无机化学无机化学15例、例、某容器中含有某容器中含有NH3、、O2 、、N2等气体的混合物取等气体的混合物取 样分析后，其中样分析后，其中n(NH3)=0.320mol，，n(O2)=0.180mol，， n(N2)=0.700mol混合气体的总压混合气体的总压p=133.0kPa试计试计 算各组分气体的分压算各组分气体的分压 p(N2)= p总总-p(NH3)-p(O2)=(133.0-35.5-20.0)kPa=77.5 kPa解：解：n总总= n(NH3)+n(O2)+n(N2) =0.320mol+0.180mol+0.700mol=1.200mol无机化学无机化学16二、分体积定律二、分体积定律 混合气体中某一组分混合气体中某一组分B的分体积的分体积VB是该组份单是该组份单独存在并具有与混合气体相同温度和压力时所占有独存在并具有与混合气体相同温度和压力时所占有的体积。

的体积V = V1 + V2 +   称为称为B的体积分数的体积分数无机化学无机化学17 1.3 真实气体真实气体一、真实气体与理想气体的偏差一、真实气体与理想气体的偏差 产生偏差的主要原因是产生偏差的主要原因是: ①①、气体分子本身的、气体分子本身的体积的影响体积的影响 ②②、分子间力的影响、分子间力的影响结论：结论：低压高温下的真低压高温下的真实气体实气体均可看成是均可看成是理想气理想气体，体，可以可以适用理想气体状适用理想气体状态方程式态方程式无机化学无机化学18二、范德华修正方程二、范德华修正方程 a, b分别是对气体压力和体积校正中的分别是对气体压力和体积校正中的相关常量相关常量,称为称为范德华常量范德华常量 每种气体的每种气体的a、、b均有各自的特定值均有各自的特定值考虑分子间作用力考虑分子间作用力考虑分子本身体积考虑分子本身体积无机化学无机化学19某些气体的某些气体的Vander Waals 常量常量 。