普通化学第一章总结

冰的饱和蒸汽压与温度的关系可以用OB 来表示。由于冰的升华热大于水的蒸发热，所以OB的斜率大于OA 段的斜率。图中的曲线OC代表了水和冰两相平衡共存的状态。从曲线OC 可以知道，增加压力会使冰水平衡共存的温度降低，即冰的融点会降低。这样的事实在生活中的实例有：溜冰的时候，冰刀压迫冰面会产生较大的压力，使受压处的冰的融点降低，部分冰会融化，起到润滑的作用;做雪球时，用手压迫雪球，使得部分雪的融点降低，会融化成水，当手不再用力时，水又会重新结冰，将原先分散的雪颗粒积聚成雪球。
弯曲液面的液体的蒸气压
液体的饱和蒸气压不仅与液体的温度有关，还与液体的压力有关。Ps=P外+ 。凹液面的蒸气压降低，凸液面的蒸气压减小。并且弯曲液面的饱和蒸汽压与平液面的饱和蒸汽压存在以下关系：
㏑ = 开尔文公式
M为液体的摩尔质量，
注意r的正负号。
与此类似的是稀溶液的凝固点降低的现象 Tf=Kf*mb.
1.6 液体的表面张力
表面张力：液体与气体的分界面上存在时液体表面积缩小的紧缩力，称为表面张力。
定义：
表面张力与液体本身的性质有关，与接触相的性质有关，还与环境中的温度、压力有关。例如降低温度，表面张力会升高。
弯曲液面上的表面张力
P= ， 为液体的表面张力，r为液体的弯曲半径。并且，凹液面的曲率半径为正值；凸液面的曲率半径为负值。在毛细吸管中 ( 为接触角， 是毛细管的半径。
1.4水的相图
对OA段，OA表示水的饱和蒸汽压与温度的关系，曲线上的任意的一点都代表了液态的水与水蒸气两相平衡的状态；液态水合水蒸气的两相平衡状态都可以用曲线上的点来表示。注意：当温度高于Tc时，图像截止了，是因为此时水在超临界状态下，为流体。根据曲线OA 知，饱和蒸汽压越高（即液体受到的压力越大），液体的沸点越高。可以根据㏑Ps=— +B讨论，Ps与T成正比的关系。
1.5溶液的饱和蒸气压
溶液中的溶剂分子和溶质分子都能蒸发进入蒸发相，此时溶液的饱和蒸气压应当是溶液与蒸汽平衡共存时溶剂分子和溶液分子的分压之和。用Pa和Pb分别表示溶液中溶剂a和溶质b的分压，则饱和蒸气压为P=Pa+Pb。如果溶质是不挥发性物质，则溶液的饱和蒸气压为P=Pa。由于溶质分子的作用，使得溶质分子的蒸发速率减小.显然Pa<Psa（纯a的饱和蒸气压）。实验表明，对于稀溶液且溶质不挥发时，满足P=Pa=Xa*Psa,Xa是a的摩尔分数。特别的，当溶剂和溶质的性质相近时满足P=Pa+Pb=XaPsa+XbPsb。
超临界萃取的原理是：在高于临界温度和临界压力的条件下，用超临界流体溶解出植物原料中有用的化学成分，当温度和压力恢复到常温常压时，超临界流体变成普通状态的气体离去，只留下有用的化学成分。
1.3饱和蒸汽压（平液面）
液体物质和固体物质统称为凝聚态物质，与凝聚态物质共存的蒸汽的压力称为凝聚态物质的饱和蒸汽压，简的温度有关。
（平液面）克-克方程 = ,ΔH是指液体的摩尔蒸发焓
两边同时乘以dT，然后积分，得到㏑Ps=— +B
若已知两个对应的关系（P1,T1）和(P2，T2)，则有㏑ =- ( - )。
液体的饱和蒸汽压与液体的种类有关。通常，室温下饱和蒸汽压高的物体，为挥发性的物质。（因为饱和蒸汽压表示了气体向液体转化的临界压力，饱和蒸汽压越高，则气体转化为液体对环境的压力要求越高，所以在环境的压力一定的情况下，饱和蒸汽压高的物体容易呈现气态。这也说明了饱和蒸汽压高的物质的沸点是比较低的。
溶液的沸点（沸点是指物质的饱和蒸气压为标准大气压101325Pa时的温度。可以由物质的相图知道）
对于溶质不挥发的物质，其饱和蒸气压小于纯溶剂的饱和蒸气压，沸点高于溶剂的饱和蒸气压（稀溶液的沸点升高现象）。对于溶质不挥发的溶液，其增加的沸点为 Tb=Kb*mb，Kb是沸点升高常数，仅与溶剂有关，mb用1kg溶剂中溶质的物质的量表示。注意：本结论适用于溶质不挥发的情况。如果溶质也挥发，溶液的饱和蒸气压为溶剂和溶质的分压之和，可能大于溶剂的饱和蒸汽压，是沸点升高。
普通化学学习总结
第一章气体、液体和固体
本章的中心内容是饱和蒸汽压的学习。
1.1气体的状态方程
（一）理想气体的状态方程PV=nRT①
真实气体的状态方程（P+ ）(Vm-b)=RT②
理想气体是分子间没有相互作用力，分子本身没有大小的气体。但实际并不存在这样的气体。当环境是低压高温时，我们近似的认为气体是理想气体，则其满足①。对于真实气体，考虑分子间作用力，分子本身的大小，通过实验测定的数据，总结其满足②。a相当于分子间的相互作用力，b相当于分子本身的大小。
②式中，当气体为1摩尔是，V用Vm表示，Vm即气体的摩尔体积。所以PVm=RT,在一定的温度下的理想气体PVm是一个固定值。
（二）气体分压
在一个密闭的容器中，压力的产生是由于气体对容器壁的碰撞而产生的。在混合气体中，各组分气体对容器壁的碰撞而产生的压力称为该气体的分压。各组分的分压应当是该气体单独存在于具有与混合气体相同的温度和体积下的压力。
实例（一）CO2在恒温条件下的液化
①温度恒为15 ，通过不断加压使CO2液化
②新的概念：饱和蒸汽压，是指与液体（或固体）平衡共存的蒸汽的压力。
实验在不同的温度下得到的Vm---P的图像
图中水平线段代表的是CO2气体转化为液体，对应的压力，我们认为是该温度下CO2的饱和蒸汽压。当温度高于31.1 时，气体和液体无差别，表示为同一个相。顶点处对应的温度、压力、摩尔体积分别称为CO2的临界温度Tc、临界压力Pc、临界体积Vc。温度低于临界温度时，气体可以液化;温度高于临界温度时，气体不能液化（或者说当T>Tc时，即使降低压力，液体也无法气化），根本原因在于当温度高于临界温度时，气相和液相无差别。我们将处于临界温度以上的物体的状态描述为流体。
容器内的总压为P=Pa+Pb,
P= + = ,PV=nRT.
（三）真实气体的状态方程都是通过实验测量多种气体后总结出来的，②是范德华方程。
1.2气体的液化
通常认为气体和液体的根本区别是分子间间距的大小，这是不合理的。我们采用物相（相）来解释气体和液体的本质区别。
物相（相）是指化学性质和物理性质，例如密度、压力、摩尔体积和热传导系数等，均匀一致的宏观的分子聚集体。
温度超过临界温度或压力超过临界压力的状态，称为超临界状态。超临界状态下的流体同时具有液体高密度和气体低粘度的特性，这样溶质在超临界流体中扩散的速度快，所以超临界流体对很多的化学成分有很强的溶解性。利用该性质，我们可以对天然物质的有用物质进行萃取，并且具有高效、快速和污染小的特点，常用作超临界流体的物质有CO2、N2O、C2H6、C7H8、C2H4等。
实验（一）测定饱和蒸汽压与温度的关系
装置：圆底烧瓶、温度计、真空泵、T形导管、U形导管，酒精灯、铁架台等
原理：用真空泵抽走烧瓶内部的气体，并加热让液体沸腾。液体内部就会产生气泡，气泡中的蒸汽就是饱和蒸汽，气泡内部的压力也就是饱和蒸汽压，但是无法测定。然而气泡内部的压力等于气泡所受上方液体的静压力和液面上方气体的压力之和。忽略液体的静压力，气泡中蒸汽的压力等于烧瓶内页面撒谎能够气体的压力。（饱和蒸汽压有误差：1.忽略了静压力；2.液面上方气体中有杂质）测量烧瓶外的大气压及U形管两侧的汞柱的高度差，可知烧瓶内气体的压力。