基礎化學 趙玉娥 王傳勝 徐雅君 編 第1章 氣體 溶液和膠體第1章 氣體 溶液和膠體.ppt

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1、基礎化學第1章氣體、溶液和膠體1.1氣體1.3溶液及其濃度表示方法1.5非電解質稀溶液的依數性教學要求：1.掌握理想氣體狀態(tài)方程和分壓定律。2.掌握溶液濃度的表示方法和有關計算。3.理解溶液的蒸汽壓下降和拉烏爾定律、溶液的沸點升高、溶液的凝固點下降、溶液的滲透壓和反滲透。重點：理想氣體狀態(tài)方程和分壓定律，溶液濃度的表示方法和有關計算。難點：理想氣體狀態(tài)方程和分壓定律，溶液濃度的表示方法和有關計算；稀溶液依數性的。1.1氣體1.1.1理想氣體狀態(tài)方程式1.1.2理想氣體分壓定律氣體的基本特征是它的無

2、限膨脹性和無限滲混性。不管容器的大小以及氣體量的多少，氣體都能充滿整個容器，而且不同氣體能以任意的比例相互混合從而形成均勻的氣體混合物。此外，氣體的體積隨體系的溫度和壓力的改變而改變，因此研究溫度和壓力對氣體影響是十分重要的。1.1.1理想氣體狀態(tài)方程式在壓力不太高和溫度不太低時的氣體，溫度、壓力和體積之間存在如下的關系：pV=nRT理想氣體狀態(tài)方程式式中：n——氣體物質的量，單位為mol；V——氣體的體積，單位為L；T——氣體的溫度，單位為K；P——氣體的壓力，單位為Pa；R——氣體常數，其值為

3、8.314kPa·L·mol－1·K－1。理想氣體狀態(tài)方程式也可表示為另外一種形式：pV=RT式中：m——氣體的質量，單位為g；M——氣體的摩爾質量，單位為g/mol。例1–1已知淡藍色氧氣鋼瓶容積為50L，在20℃時，當它的壓力為1000kPa時，估算鋼瓶內所剩余氧氣的質量。（見教材P3）pV=RT根據：m=656.8(g)1.1.2理想氣體分壓定律在混合氣體中，某組分氣體所產生的壓力稱為該組分氣體的分壓。它等于在溫度相同條件下，該組分氣體單獨占有與混合氣體相同體積時所產生的壓力。事實上，我們不

4、可能測量出混合氣體中某一個組分氣體的分壓，只可能測出混合氣體的總壓。道爾頓分壓定律——混合氣體的總壓等于各組分氣體的分壓之和。＝pC+pD式中：pC——C組分的分壓pD——D組分的分壓如果混合氣體由C和D兩組分組成，則有：分壓定律可表示為：式中：p——混合氣體的總壓力pi——i組分氣體的分壓如果混合氣體中各組分氣體的物質的量之和為n總，溫度T時混合氣體的總壓力為p總，體積為v，根據理想氣體的狀態(tài)方程式則有：混合氣體中i組分氣體的狀態(tài)方程式則可寫成：將（2）式除以（1）式則得到下面的關系式：（1）（

5、2）或寫成：則：令：為i組分氣體的摩爾分數此式是道爾頓分壓定律的另一種表示形式，它表示混合氣體中i組分氣體的分壓等于混合氣體的總壓力乘上該組分氣體的摩爾分數。在一定溫度和壓力下，混合氣體中i組分氣體的分體積（Vi）也可以定義為混合氣體的總體積乘以i組分氣體的物質的量分數，即：Vi==xi同理：對于混合氣體來說:各組分的分壓之和等于總壓力，即∑pi＝p總各組分的體積之和等于總體積，即∑vi＝v總各組分的摩爾分數之和等于1，即∑xi＝1各組分的體積分數之和等于1，即∑vi＝1根據上面的討論，我們可以得

6、出下面的關系式：==例1-2實驗室用KClO3分解制取氧氣時，25℃、100kPa壓力下，用排水集氣法收集到氧氣0.245L（收集時瓶內外水面相齊）。已知25℃時水的飽和蒸氣壓為3.17kPa，求在0℃、100kPa時干燥氧氣的體積。V2=0.217L在0℃、100kPa壓力下得干燥氧氣的體積為0.217L。1.3溶液濃度的表示方法溶液可以分為液態(tài)溶液（如糖水、食鹽水）、固態(tài)溶液（如合金）、氣態(tài)溶液（如空氣）。通常所說的溶液指的是液態(tài)溶液，由溶質和溶劑組成。水是最常用的溶劑，如不特殊指明，本書討論

7、的溶液均指水溶液。溶液的性質常與溶液中溶質和溶劑的相對含量有關。因此，在任何涉及溶液的定量工作中都必須指明溶液的濃度，即指出溶質與溶劑的相對含量。溶液的濃度可以用不同的方法表示，最常見的有以下幾種：（1）物質的量濃度（2）物質的量分數（3）質量摩爾濃度（4）質量分數（1）物質的量濃度物質的量濃度：單位體積中所含溶質的物質的量稱為該物質的物質的量濃度，簡稱濃度，用符號c表示cB為物質的量濃度，單位常用mol/L；nB為溶質B的物質的量，單位常用mol；V為溶液的體積，單位常用L。cB=n==cV由于

8、c=所以m——溶質的質量，單位常用g；M——溶質的摩爾質量，單位為g/mol。（2）物質的量分數（摩爾分數）物質的量分數(摩爾分數)：溶液中某組分物質的量占溶液總物質的量的分數，用符號x表示。如果溶液是由A和B兩種組分組成的，它們在溶液中的物質的量分別為nA和nB，則組分A、B的物質的量分數分別為：xA=溶液中各組分的物質的量分數之和等于1即：（3）質量摩爾濃度一千克質量的溶劑中所含溶質的物質的量，此種表示的濃度叫做質量摩爾濃度，用符號b表示。bB=bB——溶質B的質量摩爾濃度，單