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《宋天佑《無機(jī)化學(xué)》》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第一章化學(xué)基礎(chǔ)知識本章作為化學(xué)課程的基礎(chǔ)，包括5部分內(nèi)容。（1）氣體（2）稀溶液的性質(zhì)（3）晶體結(jié)構(gòu)基本概念（4）酸堿理論（5）化學(xué)反應(yīng)速率1.1理想氣體1.1.1理想氣體的狀態(tài)方程符合下面兩條假定的氣體，叫做理想氣體：（1）氣體分子的自身體積可以忽略，分子可看成有質(zhì)量的幾何點(diǎn)。分子與分子之間、分子與器壁之間的碰撞，可認(rèn)為是完全彈性碰撞——無動能損失。（2）分子間的作用力可以忽略，在高溫和低壓下，實(shí)際氣體分子間的距離相當(dāng)大，氣體分子自身的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氣體占有的體積。這時分子間的作用力極弱。高溫和低壓下的實(shí)際氣體很接近理想氣體
2、。故理想氣體的這種假定是有實(shí)際意義的。中學(xué)階段的物理課程和化學(xué)課程中，曾學(xué)習(xí)過理想氣體的經(jīng)驗(yàn)公式Boyle定律n，T一定時V?p1?讀做“正比于”Gay-Lussac定律n，p一定時V?TAvogadro定律p，T一定時V?nV?TV?nV?p1綜合以上三式，得pnTV?以R做比例系數(shù)，比例式pnTV?V=pnRT則變成等式得pV=nRT此式即為理想氣體狀態(tài)方程。V=pnRT上式中nTpVR=由則R=8.314J?mol－1?K－1若壓力p的單位為Pa體積V的單位為m3溫度T的單位為K物質(zhì)的量n的單位為molR稱為摩爾氣體常
3、數(shù)?？闯鰌V乘積的物理學(xué)單位為焦耳（J）從式R=和R=8.314J?mol－1?K－1nTpV從物理學(xué)單位上看pV是一種功。所以pV的單位為N?m－2?m3=N?m=JpPaN?m－2Vm3R=Pa?dm3?mol－1?K－18.314?103nTpVR=若壓力p的單位為Pa體積V的單位為m3溫度T的單位為K物質(zhì)的量n的單位為mold這個R值用于處理壓力與濃度的關(guān)系時，十分方便。R=8.314?103Pa?dm3?mol－1?K－1如用在下面的公式中式中c是以mol?dm－3為單位的濃度。p=cRTp=RTVn1.1.2混合
4、氣體的分壓定律由兩種或兩種以上的氣體混合在一起，組成的體系，稱為混合氣體。顯然，空氣是混合氣體，其中的O2，N2，CO2等，均為空氣這種混合氣體的組分氣體。組成混合氣體的每種氣體，都稱為該混合氣體的組分氣體。第i種組分氣體的物質(zhì)的量用ni表示，混合氣體的物質(zhì)的量用n表示，顯然有n=?nii第i種組分氣體的摩爾分?jǐn)?shù)用xi表示，則例如，由4molN2和1molO2組成的混合氣體，則其中xi=nin顯然有?xi=1ix（N2）==45n（N2）nx（O2）==15n（O2）n當(dāng)?shù)趇種組分氣體單獨(dú)存在，且占有總體積時，其具有的壓力，
5、稱為該組分氣體的分壓?；旌蠚怏w的體積稱為總體積，用V總表示。應(yīng)有關(guān)系式pV=nRT第i種組分氣體的分壓，用pi表示ii總當(dāng)?shù)趇種組分氣體單獨(dú)存在，且具有總壓時，其所占有的體積，稱為該組分氣體的分體積?；旌蠚怏w所具有的壓力，稱為總壓，用p總表示。第i種組分氣體的分體積，用Vi表示。應(yīng)有關(guān)系式pV=nRTii總我們通過實(shí)驗(yàn)來研究分壓與總壓的關(guān)系2dm32?105PaO2N2+O2+2dm3N22dm32?105Pap總將N2和O2按上圖所示混合。2dm32?105PaO2N2+O2+2dm3N22dm32?105Pap總測得混合
6、氣體的p總為4?105Pa。按分壓的定義p（O2）=2?105Pap（N2）=2?105Pa2dm32?105PaO2N2+O2+2dm3N22dm32?105Pap總可見p總=p（N2）+p（O2）測得混合氣體的p總為4?105Pa。p（O2）=2?105Pap（N2）=2?105Pa1dm32dm34dm38?105Pa2?105Pap總再考察一個實(shí)驗(yàn)N2O2N2+O2+測得混合氣體的總壓為3?105Pa1dm32dm34dm38?105Pa2?105Pap總根據(jù)分壓的定義，由波義耳定律得N2O2N2+O2+p（O2）=
7、1?105Pap（N2）=2?105Pa混合氣體的總壓為3?105Pap（N2）=2?105Pap（O2）=1?105Pa亦有p總=p（N2）+p（O2）道爾頓（Dalton）進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，提出了混合氣體的分壓定律——混合氣體的總壓等于各組分氣體的分壓之和此即道爾頓分壓定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式p總=?pii理想氣體混合時，由于分子間無相互作用，故碰撞器壁產(chǎn)生的壓力，與獨(dú)立存在時是相同的。即在混合氣體中，組分氣體是各自獨(dú)立的。這是分壓定律的實(shí)質(zhì)。故有pi=p總?xi同樣基于上述原因，各組分氣體的分壓pi在混合氣體的總壓p總中所占有的
8、比例，應(yīng)該與其摩爾分?jǐn)?shù)xi一致。即組分氣體的分壓等于總壓與該組分氣體的摩爾分?jǐn)?shù)之積。pi=p總?xi例1.1某溫度下，將5?105Pa的H22dm3和4?105Pa的N25dm3充入10dm3的真空容器中。求各組分氣體的分壓及混合氣體的總壓。H2V1=2dm3，p1=5?105Pa，V2=
