第一章 气体与溶液PPT课件

例题:惰性气体氙(Xe)能和氟形成多种氟化氙XeFx。实 验测定在80℃,15.6kPa时，某气态氟化氙试样的密度 为0.899g/dm3。试确定这种氟化氙的分子式。
解：求出该物质的摩尔质量，即可确定分子式，设氟化 氙分子量为M，密度为ρ（g/dm3），质量为m(g)，R 应用8.315kPa.dm3/mol.K pV = nRT = R T m/M
数学描述为：
p总
i
pi
RT Vi
ni
分压定律的另一表示：
pA nARVT(混合气体中某一 分组 压 ) 分之
p总
RT V
i
ni(混合气体总 ) 压
pA nA
p 总
ni
i
所:以 pAp总 nA ni 或 VAV总 p p总 A
i
摩尔分数：
xA
nA pA VA ni p总 V总
i
例题：
6NaN3 + Fe2O3(s) 3Na2O(s) + 2Fe(s) + 9N2(g) 在25℃，748mmHg下，要产生75.0L的N2，计算需要叠 氮化钠的质量。
解：根据化学反应方程式所显示出的n（NaN3）与 n（N2）的数量关系，可以进一步确定在给定条件下 ，m（NaN3）与V（N2）的关系。
n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
RpV1013 P2 a2 52.410 43m3 nT 1.0m 2o7.l135 K
8.31J4/mo Kl
R=8.314 kPaL/K.mol
②若p取mmHg，V取mL
则 :R 7 6 2.4 0 2 1 14 0 6 02 m 0.3 m L 6m /m 4.K H o 1 2.1 75 3
解：在pV=nRT式中p，V，T都已知，即可求算n。
PV
1a5tm 5d 03 m
n
3.2 1mo
RT
d3 m .atm
0.08206(27 .13 52)0 K
m.K ol
氧气的摩尔质量为Hale Waihona Puke Baidu2g/mol，故所剩氧气的质量：
m ( O 2 ) n M 3 .2 1 3 9 2.4 ( 9 g )8
第一章 气体和溶液
学习要求：
1.掌握理想气体状态方程式及其应用。 2.掌握道尔顿分压定律。 3.理解掌握稀溶液的依数性及其应用。
§1-1 气体
气体状态方程： Vf(T,P,n)
方程说明：物质的体积V是温度T，压力p和该物 质的量的函数。
气体的最基本特征：具有可压缩性和扩散性
一、理想气体状态方程式
混合物中各组分摩尔分数之和必等于1
xAxBxC 1
分压定律的应用
例题: 可以用亚硝酸铵受热分解的方法制取纯 氮气。反应如下：
NH4NO2(s) 2H2O(g) + N2(g) 如果在19℃、97.8kPa下，以排水集气法在水面 上收集到的氮气体积为4.16L，计算消耗掉的亚 硝酸铵的质量。
实际应用时：把非标准条件下之气体体积换算为 标准状态下之气体体积。
在STP下，p =101.325kPa, T =273.15K (0℃)
（3）气体摩尔质量的测定：
据 :np/V R和 T nm /M
就可计算出气体的摩尔质量
气体密度的计算：
M mRT pV
M RT
p
p.M RT
=m/V
pV = nRT
所以:M m• RT RT
Vp
p
0.8998.315(273.1580) 15.6
16.19(5g/mo) l
1.1 6 M 5 9 ( X ) x e( F M ) 1 3 1 x1 9
x=2
这种氟化氙的分子式为XeF2
二、道尔顿（Dalton)分压定律
实验发现：混合气体的总压力等于各组分气体分压 力之和。 分压：组分气体B在相同温度下占有与混合气体相 同体积时所产生的压力，叫做组分气体B的分压。
解： T =（273+19）= 292K p =97.8kPa , V =4.16L 292K 时，p（H2O）=2.20kPa（查表） M (NH4NO2)=64.04g/mol
n ( 2) N (8 9. 723 /. K .1 m 824 o 0 2 J 4 l) 9 1. 6k 2 L0 P K. a1 6
R62m 3.m 6 L4 m /m H .K ogl
③若p取大气压（atm)，V取L
则 :R 1 2.4 21 0 .4 08L .2 a0 t/m m 6 .K ol 1 2.7 13 5
R 0 .08 L .a 2/tm 0 m .K 6 ol
（2）n为定值时：
pV/TnR常数
所 :p 1 V 1 以 /T 1 p 2 V 2 /T 2
2、求m(NaN3)
6NaN3+Fe2O3(s) = 3Na2O(s)+2Fe(s)+9N2(g)
6mol
223.6L
m/M
75.0L
m (N3 a ) N 6 62 .0 5.2 6 1 L 73 .0 5 L1g 31
例题：淡蓝色氧气钢瓶体积一般为50dm3(L)，在室温 20℃,当它的压力为15atm时，估算钢瓶中所剩氧气的 质量。
在任何压力和温度下都能严格遵守有关气体基 本定律的气体称为理想气体。
理想气体状态方程式： pV=nRT
(1-1)
说明： 1.理想气体是一种假想的概念； 2.真实气体只是在压力很低时才接近于理想气体。
理想气体状态方程式的应用：
（1）气体常数R的数值：
pV = nRT
R---- 摩尔气体常数
①在STP下，p =101.325kPa, T=273.15K
已知条件：T=298K; p=748mmHg=99.73kPa V(N2)=75.0L; M(NaN3)=65.01g/mol。
问m(NaN3)=？
解：1、求298K时氮体积
6NaN3 + Fe2O3(s) 3Na2O(s) + 2Fe(s) + 9N2(g)
p1V1/T1p标V标/T标 74V81/29876022.4149/27.315 V1V(N2)22.36L
理想气体状态方程式的应用
计算p，V，T，n四个物理量之一。
应用范围： 温度不太低，压力不太高的真实气体。
有关气体体积的计算：
例:为了行车的安全 ，可在汽车中装备 上空气袋，防止碰 撞时司机受到伤害 。这种空气袋是用 氮气充胀起来的，
所用的氮气是由叠氮化钠与Fe2O3在火花的引发下 反应生成的。总反应是：