第一章物质的聚集状态普通化学优秀课件

返回
❖ O点为三相点，即冰、水、水蒸气三相 共存
❖ 物质的三相点与水的凝固点不同，三相 点不可改变，而凝固点随外界压力的变 化而变化。
❖ 如：外压等于101.325kPa时水的凝固点 为273.15K（0℃），称为水的正常凝固 点。
返回
❖ 单相区，温度、压力可以在一定范围内 ❖ 改变而不引起状态变化（即相变）
图1-2 几种液体的蒸气压曲线
P(kPa)
T（℃）
图1-2 几种液体的蒸气压曲线
三、水的相图
㈠概念
1．相：系统内部物理和化学性质完全均匀的部分 称为相 2．相变：物质从一个相转到另一个相的过程。如 水（液相）加热蒸发转为水蒸气（气相） 3．相平衡：各相的组成和数量不随时间而改变 4．相图：相平衡时的温度、压力之间的关系用图 形来表示，这种图称为相图
P(N2)
20090.9kP 1.10
a
⑵Vn(CO 2)RT0.108.314293
P(CO 2)
18.2103
1.3510-2m3
下一节 液体
1．分子之间距离远，保证分子占有 的体积与气体所处容器体积相比可 忽略
2．分子运动速度快，以至于分子间 的相互作用对于分子运动状态的影 响可以忽略
n
1． P总 P1 P2 Pi Pi i1
2． Pi
n i RT V
P总
P1
P2 Pi
n i1
n i RT V
Pi P总
ni n总
xi
第二节 液体
一、水
㈠水在自然界中的作用
没有水，就没有生命
㈡水的性质
1．分子间有特殊作用力——氢键 2．4℃时密度最大 3．冰的密度小于水，保证了数以万计的水下
生物物种在冬季的生存
二、蒸气压
㈠概念
1．蒸发：液体表面的分子克服液体内部分子的吸 引力而逸出液体表面成为蒸气分子的过程 2．饱和蒸气：与液体建立平衡的蒸气 3．饱和蒸气压：即饱和蒸气的压力，简称蒸气压
㈡蒸气压的特性
仅与液体的本质和温度有关，与液体的量以及 液面上方空气的体积无关
㈢蒸气压与温度的关系
㈡水的相图
压力 （kPa)
P1 P 101 0.610
C
A
O点：三相点，非水的 凝固点
AOB：气相区
AOC：液相区 单相区
BOC：固相区
OA：水的蒸气压曲线
两 相
OB：冰的蒸气压曲线
平 衡
OC：水的凝固曲线 线
273.16 373 T T1 温度（K）
水的相图 上一节 气体
返回
A点为临界点，该点对应的温度和压 力称临界温度和临界压力 临界温度：647K，高于此温度，不管 使用多大的压力都不能使水蒸气液化。 临界压力：22100kPa，表示在临界 温度时，使水液化所需要的最小压力
例1-1 在温度27℃,压力99.4KPa时,某气体 27.3mL,质量0.168g,求该气体的相对分子 质量。
解：∵pV nRT m RT M
mRT 0.1688.314300 M pV 99.4103 27.3106
154.4g·mol1
二、气体分压定律
1．气体的特征：一般情况下，各种气体能以 任意比例混合。把几种互不反应的气体放 在同一容器中，每种气体都像单独存在一 样，均匀地充满整个容器，占据与混合气 体相同的体积。
P总
n总RT V
4.008.314 298.15 10.0103
991.5kPa
∵Pi
ni n总
P总
P(N2 )
1.00 991.5 4.00
247.9k
Pa
P(H2 )
3.00 991.5 4.00
743.6k
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Pa
例1-3一容器中含4.4g二氧化碳、16g氧气和14g氮气， 在20℃时的总压力为200kPa。计算：⑴二氧化碳、 氧气和氮气的分压各是多少？⑵该容器的体积是多少？
返回
❖ 三条线上各点，都代表两相处于平衡， 如指定了温度，压力也就随之确定了。
❖ 例：温度T→T1，压力P→P1，假设压 力不变，则系统相当于j点，系统中的水 将完全变为水蒸气。
解：
⑴n(CO2 )
4.4 44
0.10mol , n(O2 )
16 32
0.50 mol
n( N2 )
14 28
0.50 mol
n(总) n(CO2 ) n(O2 ) n(N2 ) 1.10 mol
P(CO2)
n(CO2) n(总)
P(总)
0.1020018.2kPa 1.10
0.50
P(O2)
第一章物质的聚集状态普通化学
第一节 气体 第二节 液体
第一节 气体
一、理想气体状态方程
1．理想气体：假设分子不占有体积、分子间没 有吸引力、分子之间及分子与器壁之间发生 的碰撞不造成动能损失。
注：实际气体在高温、低压下接近理想气体。
为什么？
2．描述气体状态的物理量：T、P、V和n 3．方程式：pV=nRT
2．分压力：设定混合气体中的某组分单独存 在，并具有与混合气体相同的温度和体积 时所产生的压力。
3．表达式：
例1-2 在298.15K，10.0L的容器中有1.00 molN2和3.00molH2，设气体为理想气体， 试求容器中的总压和两种气体的分压. 解：
n总 n(N2) n(H2) 1.00 3.00 4.00mol