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《無機(jī)化學(xué)-宋天佑版-化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí).pptx》由會(huì)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2章化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)§2-1-1理想氣體狀態(tài)方程§2-1-2氣體混合物§2-1-3真實(shí)氣體§2-1-4氣體分子動(dòng)理論2021/7/2812-1氣體§2-1氣體2-1-1理想氣體狀態(tài)方程及應(yīng)用2021/7/282理想氣體:分子之間沒有相互吸引和排斥,分子本身的體積相對(duì)于氣體所占體積可以忽略(具有質(zhì)量的幾何點(diǎn))。實(shí)際氣體在低壓(<101.325kPa)和高溫(>0℃)的條件下,接近理想氣體。等壓變化(蓋·呂薩克定律):恒壓條件下,氣體的體積與其溫度成正比。V∝T等溫變化(玻意耳定律):恒溫條件下,氣體的體積與壓強(qiáng)成反比。PV=C由此:一定量氣體P,V,
2、T之間有如下關(guān)系PV/T=C2021/7/2832021/7/284理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT在STP下,P=101325Pa,T=273.15Kn=1.0mol時(shí),Vm=22.414×10-3m3R=8.314Pa?m3?K-1?mol-1另一單位制:atm,L,mol,KR=0.08206atm·L?K-1?mol-1單位換算1atm=101.325kPa=760mmHg1ml=1cm3=10-3L=10-3dm3=10-6m31m=102cm=103mm=106um=109nm=1012pmn=m/Mρ=m/VC=n/V阿佛加得羅定律:相
3、同溫度和壓力下,相同體積的不同氣體均含有相同數(shù)目的分子。標(biāo)準(zhǔn)條件(standardcondition,或標(biāo)準(zhǔn)狀況)101.325kPa和273.15K(即0℃)--STP標(biāo)準(zhǔn)條件下1mol氣體:粒子數(shù)NA=6.02×1023mol-1體積Vm=22.4141×10-3m32021/7/2852021/7/286理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用推導(dǎo)出氣體密度ρ與P,V,T之間的關(guān)系。(設(shè)氣體質(zhì)量為m,摩爾質(zhì)量為M)ρ=m/V,n=m/M代入PV=nRT注意單位的使用,R用8.314,P、V、T、n均為國際單位,也可以P以kPa,V以L做單位,此時(shí)考慮n=m/
4、MPV=mRT/MPM=ρRT(密度的單位是g/L)2021/7/287解:依據(jù)PV=nRT,由題意知,P、V恒定,容器內(nèi)物質(zhì)的量減小為原來的四分之三.n1RT1=n2RT2n1/n2=T2/T14/3=T2/288T2=384K例1.一敞口燒瓶中盛有空氣,欲使其量減少四分之一,需把溫度從288K提高到多少?2021/7/288例2.實(shí)驗(yàn)室用金屬鈉與氫氣在高溫下反應(yīng)制備NaH。反應(yīng)裝置中的空氣需用無水無氧的氮?dú)庵脫Q。氮?dú)庥傻獨(dú)怃撈刻峁?,該鋼瓶體積為50L,溫度25?C,壓力為15.2MPa.請(qǐng)計(jì)算鋼瓶中氣體的物質(zhì)的量和質(zhì)量;若將反應(yīng)裝置用氮?dú)庵脫Q
5、5次后,鋼瓶壓力下降為13.8MPa.計(jì)算在25?C、0.1MPa下,平均每次消耗氮?dú)獾捏w積。2021/7/289(1)解:依據(jù)PV=nRT,15.2×106×50×10-3=n×8.314×298n=307molm=307×28=8589g(2)解:置換5次后,鋼瓶壓力降低為13.8MPa,此時(shí)鋼瓶內(nèi)的氣體物質(zhì)的量n’=278.5mol即排出的N2=28.5mol每次排出的氣體體積由PV=nRT得到.例2.Page42021/7/2810組分氣體:理想氣體混合物中每一種氣體叫做組分氣體。各組分氣體的相對(duì)含量可用分體積Vi、分壓Pi或摩爾分?jǐn)?shù)xi
6、等表示。1.分壓定律氣體的最基本特征:可壓縮性和擴(kuò)散性2-1-2氣體混合物2021/7/2811⑴分體積、體積分?jǐn)?shù)、摩爾分?jǐn)?shù)(補(bǔ)充)分體積:指相同溫度下,組分氣體具有和混合氣體相同壓力時(shí)所占體積。O2N2O2+N2+V1、P、TV2、P、TV1+V2、P、T混合氣體總體積V總=各組分氣體的分體積Vi之和V總=V1+V2+V3+V4······Vi2021/7/2812
7、
8、2021/7/2813⑵分壓定律:分壓:一定溫度下,混合氣體中的某種氣體單獨(dú)占有混合氣體的體積時(shí)所呈現(xiàn)的壓強(qiáng)。O2N2O2+N2+T、V、P總=P1+P2混合氣體的總壓等于混合氣
9、體中各組分氣體分壓之和。P=P1+P2+????或P=?PiT、V、P1T、V、P22021/7/2814PiV=niRTP總V=n總RT分壓定律注意:在PV=nRT公式中,不能同時(shí)代入分體積和分壓。2021/7/2815例:潛水員攜帶的水下呼吸器中充有氧氣和氦氣的混合氣體。將25?C,0.10MPa的46LO2和12LHe充入體積為5.0L的儲(chǔ)罐中。請(qǐng)計(jì)算該溫度下儲(chǔ)罐中兩種氣體的分壓和混合氣體的總壓。2021/7/2816氣液兩相平衡時(shí)液相表面蒸氣的分壓即為該液體的飽和蒸氣壓。溫度一定,水的分壓(飽和蒸氣壓)為定值。2021/7/2817例.溫
10、度為18?C,室內(nèi)氣壓計(jì)指示為753.8mmHg,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用排水法收集到0.567L氫氣。用分子篩可以除去氣體中的水分,得到干氫氣