第1章气体和溶液

K+ K+
I-
II-
I胶(-IAI—核g- II)-mI-II--
K+ K+
K
+
K+
K+
K+ K+
胶粒 K+
胶团 37
精品课件！
44
精品课件！
45
3
理想气体状态方程式的其它表示形式：
pV= mRT/M
(1-2 )
pM= ρRT
（1-3）
式中：m 为气体的质量，单位为 kg M 为摩尔质量，单位为 kg / mol ρ为气体密度，单位为 kg/m3
4
例1： 标准状况下 250ml某气体重 0.7924克， 求这种气体的相对分子质量。
解： 根据 pM = ρRT
即：每一组分气体的分压力等于混合气体的总压力和该组分气体摩尔分数的乘积 。 注意：分压定律适用于理想气体，对低压下的真实气体混合物近似适用。
X称摩尔分数 ,可用来表示混合物中某种物质的含量 ,混合物中某组分的摩尔分数为该组分的 物质的量占混合物中总物质的量的分数 , 如:某混合物由 A、B两组分组成则 XA+XB=1
8
p 1V1 ? p 2V2
T1
T2
V2 ?
p1V1T2 p 2T1
?
97.4kPa ? 150 ml ? 273 K 101 .3kPa ? 290 K
=136ml
9
根据拉乌尔定律，难挥发非电解质稀溶液的沸 点升高值与溶液的质量摩尔浓度有下述关系成立：
ΔTb = Kb ·b
(1-12)
同理，凝固点下降值与溶液的质量摩尔浓度
节：气体
物质通常以气态、液态或固态形式存在。本章介 绍气体和溶液。
一、理想气体状态方程式
1、概念：分子本身不占有体积；分子间没有
实作际用遇力到的的气气体体称均为为理非想理气想体气。体，但在处于低
压(<=1atm) 和高温 (>273K) 的条件下，可近似视为 1
一、理想气体状态方程式
理想气体状态方程式 为：
的总压力等于各组成气体分压力之和 ，此经验规则称道尔顿分压定律。其数学表达式为：
P=Σ pi
(1-4)
某组分的分压力是指该组分在同一温度下单独占有混合气体的容积时所产生的压力。
p i =(niRT/V) p =Σ niRT/V = nRT/V 由道尔顿分压定律可知： pi = (ni/n) p 总= x i p总
pV=mRT/M 代入以上数据：
M=mRT/pV
M = 0.78 × 10-3 ×8.314 ×298/(9.93 ×104
×0.304 ×10-3 )
= 0.064kg/mol=64g/mol 单位：kg ×Pa·L/mol ·K ×K/ Pa·L = kg/mol
6
二、道尔顿分压定律
道尔顿分压定律讨论的是混合气体的总压力与各组分气体分压力之间的关系。 混合气体
25
解： 在一定体积的溶液中，粒子 数目越多，即粒子浓度越大，沸点 越高。电解质的粒子数目较相同浓 度的非电解质多，强电解质的粒子 数较相同浓度的弱电解多，因此， 粒子浓度由大到小的顺序为： （3）>（4）>（2）>（1）>（5）
沸点顺序与此相同。
26
ห้องสมุดไป่ตู้
K
扩+
散
K
+
层
K
+
K+ 吸K附+ 层
K+ I-I-I- I- I- I- K+
7
道尔顿分压定律对于研究气体混合物非常重要。 用排水集气法收集到的气体其实是含有水蒸气的混 合气体。
例2：在 17℃， 99.3kPa 的气压下，用排水集 气法收集氮气 150ml，求在标准状况下，该气体经 干燥后的体积。
解：查表1-1，17 ℃的饱和水蒸气压 1.93kPa P(N 2) = (99.3-1.93) =97.4kPa
M = ρRT/p = (0.7924 ×10-3/0.25 ×10-3)(kg/m3) ×0.0224 (m 3/mol) = 0.064kg /mol = 64.01g/mol
5
补充例题：在 298 K和9.93 ×104Pa压力下， 0.304L二氧化硫重 0.78g，求二氧化硫的分子量。 解：根据气体状态方程式：
R = pV/nT=1atm×22.4L/1mol ×273.15K = 0.082atm ·l/mol ·K
当压力单位为 Pa，体积为m3时，可得： R = 1.01325 ×105Pa ×22.4 ×10-3m3/1mol ×273.15K = 8.314Pa ·m3 ·mol-1 ·K-1 =8.314J /mol ·K
有下述关系成立：
Δ T f = K f ·b
(1-13)
Kb－沸点升高常数 ; Kf －凝固点降低常数
Kb、Kf 只与溶剂的性质有关，单位： 0C·kg/mol 或
K·kg/mol。（表1-2列出常用溶剂的 Kf与Kb值）
22
例 按沸点从高到低的顺序排列下列各 溶液。
（1）0.1 mol/L HAc （2）0.1 mol/L NaCl （3）1 mol/L蔗糖 （4）0.1 mol/L CaCl2 （5）0.1 mol/L葡萄糖
pV= nRT
(1-1)
P：气体压力
n ：气体的物质的量
V：气体体积
T ：气体的热力学温度
R ：摩尔气体常数
式1-1应用于实际气体时，只适用于温度较
高(>=273K)、及较低压力 (不高于105Pa)的情况。
2
R的数值与单位：随压力和体积单位的不同而不同。当压 力为大气压、体积为升代入(1-1)式：