无机化学经典课件大全

学 基 础
R
pV
101325 Pa 22.414 103 m3
nT
1.0 mol 273 .15 K
教
程
8.314 J mol 1 K1
R=8.314 kPaLK-1mol-1
人们将符合理想气体状态方程的气体，称 为理想气体。
理想气体分子之间没有相互吸引和排斥， 分子本身的体积相对于气体所占有体积完全 可以忽略。
* 同一种液体，温度升高，蒸气压增大。
* 相同温度下，不同液体蒸气压不同；
1. 乙醚 2. 正己烷 3. 乙醇 4. 苯 5. 水
物质的蒸气压—— 温度关系图
当液体的蒸气压等于外界大气压时，液 体沸腾，此时的温度称为该液体的沸点。
通常所说的沸点是指大气压为101.325kPa 时液体的正常沸点。
记作：p*，单位：Pa或kPa。
H2O(l) H2O(g)
表1-1 不同温度下水的蒸气压
t/℃ p*/kPa 0 0.6106 5 0.8719 10 1.2279 20 2.3385
t/℃ p*/kPa 30 4.2423 40 7.3754 50 12.3336 60 19.9183
t/℃ p*/kPa 70 31.1642 80 47.3798 90 70.1365 100 101.3247
nB n
xB
pB
nB n
p
xB p
x B B的摩尔分数
例1-2：某容器中含有NH3、O2 、N2等气 体。其中n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol， n(N2)=0.700mol。混合气体的总压为133kPa。 试计算各组分气体的分压。
解：n= n(NH3)+n(O2)+n(N2)
第一章 气体和溶液
§1.1 气体定律 §1.2 稀溶液的依数性
§1.1 气体定律
1.1.1 理想气体状态方程 1.1.2 气体的分压定律
1.1.1 理想气体状态方程
pV = nRT
R——摩尔气体常数
无 在STP下，p =101.325 kPa, T=273.15 K
机 化
n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3 m3
理想气体实际上并不存在，可以把温度不 太低、压力不太高的真实气体当做理想气体 处理。
例1-1：某氧气钢瓶的容积为40.0L， 27℃时氧气的压力为10.1MPa。计算钢瓶内 氧气的物质的量。
解：V = 40.0 L = 4.0×10-2 m3，
T = (27+273.15) K = 300.15 K p = 10.1 MPa = 1.01×107 Pa 由 pV = nRT 得：
若溶液仅由溶剂A和溶质B组成，
则：xA + xB = 1， p = p*A (1-xB)
溶液的蒸气压下降：∆ p = p*A – p 代入： p = p*A (1-xB) 则： ∆ p = pA* – p*A (1-xB) = p*A xB
M mRT pV
M = Mr gmol-1
3. 确定的气体密度
M mRT pV
=m/V
M RT
p
pM = RT
1.1.2 气体的分压定律
组分气体：
理想气体混合物中每一种气体叫做组
无 分气体。
机
化 分压：
学
基
组分气体B在相同温度下占有与混合
础 教
气体相同体积时所产生的压力，叫做组分
程 气体B的分压。
n
pV RT
1.01107 Pa 8.314J mol -1
4.0 10 2 m3 K-1 300 .15 K
162 mol
理想气体状态方程的应用：
1. 计算p，V，T，n中的任意物理量
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无
pV = nRT
机 化
2. 确定气体的摩尔质量
学 基
pV nRT
础 教 程
pV m RT M
n m M
解：根据， pB B p
p(CO) = 0.60×600kPa = 3.6×102 kPa p(H2) = 0.10×600kPa = 60 kPa
§1.2 稀溶液的依数性
1.2.1 溶液的浓度 1.2.2 稀溶液的依数性
1.2.1 溶液的浓度
1. 物质的量浓度
cB
nB V
, 单位：mol
L1
2. 质量摩尔浓度
bB
nB mA
, 单位： mol
kg
1
3. 质量分数
wB
mB m
, 单位：1
4. 摩尔分数 5. 质量浓度
xB
nB n
, 单位：1
B
mB V
,单位：g L1或mg L1
1.2.2 稀溶液的依数性
1. 溶液的蒸气压下降 (1)液体的蒸气压
在一定温度下，将纯液体引入真空、密 闭容器中，当液体的蒸发与凝聚速率相等时， 液面上方的蒸汽所产生的压力称为该液体的 饱和蒸气压，简称蒸气压。
分体积：
混合气体中某一组分B的分体积VB是该 组分单独存在并具有与混合气体相同温度和
无 压力时所占有的体积。
机 化
VB
nB RT p
学 基
V n1RT n2 RT nRT
础
p
p
p
教 程
VB V
nB n
B—称为B的体积分数
pB p
xB
VB V
B
,
pB B p
例1-3：某一煤气罐在27℃时气体的压 力为600 kPa ，经实验测得其中CO和H2的体 积分数分别为0.60和0.10。计算CO和H2的分 压。
pB
nBRT V
分压定律： 混合气体的总压等于混合气体中各组分 气体分压之和。 p = p1 + p2 + 或 p = pB
p1
n1RT V
,
p2
n2 RT V
,
p
n1RT V
n2RT V
n1
n2
RT V
n =n1+ n2+
p
nRT V
分压的求解：
pB
nB RT V
p
nRT V
pB p
=0.320mol+0.180mol+0.700mol
=1.200mol
p( NH3 )
nNH3
n
p
0.320 133.0kPa 35.5kPa 1.200
p(O2 )
n(O2 ) n
p
0.180 133.0kPa 20.0kPa 1.200
p(N2) = p－ p(NH3)－p(O2)
= (133.0－35.5－20.0) kPa = 77.5 kPa
（2）稀溶液的蒸气压下降
p*——纯溶剂的蒸气压 p ——溶液的蒸气压为。
实验表明 p < p*
1887年，法国化学家拉乌尔(F.M.Raoult) 研究得出经验公式：
式中：
p = p*A xA
p /Pa — 难挥发非电解质稀溶液的蒸气压；
p*A /Pa — 纯溶剂A的蒸气压。 xA — 溶液中溶剂A的摩尔分数。