无机及分析化学(第一章课件)教学提纲

p
p
n1n2 RpT
nRT p
VB V
nB n
B—称为B的体积分数
pB p
xB
VB V
B
,
pB B p
例题：天然气是多组分的混合物，其
组成为：CH4,C2H6,C3H8和C4H10。若该混合
气体的温度为25℃。总压力为150.0kPa，n总
=100.0mol
。
n(CH4):n(C2H6):n(C3H8):n(C4H10) =47.0:2.0:0.80:0.20。计算各组分的分体积和
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
p 1n 1 V R,T p 2 n 2 V R,T
pn 1 V R T n 2 V R T n 1n 2 R VT
n =n1+ n2+
p
nRT V
分压的求解：
pB
nBRT V
p
nRT V
p1V1 p2V2
T1
T2
V2
p1V1T2 p2T1
97.4kPa150ml273K 136ml 101.3kPa290K
例题2：某容器中含有NH3、O2 、N2等气体 的混合物。取样分析后，其中 n(NH3)=0.320mol ， n(O2)=0.180mol ， n(N2)=0.700mol 。 混 合 气 体 的 总 压 p=133.0kPa。试计算各组分气体的分压。
0.0964mol
65.39g0.0964mol
m(Zn) =
1molHale Waihona Puke Baidu
=6.30g
*1.2.2 分体积定律
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 温度和压力时所占有的体积。
VB
nB RT p
VB
nB RT p
V = V1 + V2 + 或 V VB
Vn1RTn2RT B
pB p
nB n
xB
pB
nB n
pxBp
x B B的摩尔分数
推论：
p pi
ni
RT V
n RT V
pi ni pn
[例1] 在17℃，99.3kPa的大气压下，用排水法收集 氮气150ml。求在标准状况下气体经干燥后的体积。
[解] 17℃时水的饱和蒸气压1.93kPa
p(N2) (99.31.93)kPa
分散质（相）——被分散的物质。 分散剂（介质）——容纳分散质的物质。
分散质 分散介质
3、分散体系的分类（按分散质颗粒大小分类） （1） 分子离子分散系：d < 1 nm 性质：粒子扩散速度快、能透过滤纸及半透膜， 普通显微镜及超显微镜都不能看见。
举例： 蔗糖水、食盐
（2）胶体分散体系： 1 nm < d < 100nm 性质：粒子扩散速度慢、能透过滤纸，但不能 透过半透膜，普通显微镜不能看见，显微镜能 看见。
(C H 4) x (C H 4)4 7 .0 + 2 .0 4 + 7 0 .0 .8 0 + 0 .2 0 = 0 .9 4
解法二：
V总
n总 RT p总
1 0 0 .0 m o l 8 .3 1 4 k P aL K -1m o l-12 9 8 K 1 5 0 .0 k P a
=1.65103L
解：n= n(NH3)+n(O2)+n(N2)
=0.320mol+0.180mol+0.700mol
=1.200mol
p(N3H )nN n3H p
0.32013.03kPa35.5kP 1.200
p(O2)n(O n2) p
0.180133.0kPa20.0kPa 1.200
p(N2) = p－ p(NH3)－p(O2)
(CH4)V(V C 总 H4)1 1..5 65 5 1 10 03 3L L=0.94
1-2 溶液 1、基本概念 体系——所要研究的对象。 环境——体系周围与体系有密切关系的部分。
相 ——体系中化学性质与物理性质完全相同 的任何均匀部分。
2、分散体系 分散体系——一种或几种物质分散在另一种物
质中所形成的体系。
3. 确定的气体密度
M mRT pV
=m/V
M RT
p
pM = RT
（2）道尔顿（Dalton）分压定律 分压：在相同温度时，某组分气体单独占有
混合气体总体积时的压力。 道尔顿（Dalton）分压定律：
p总p1p2p3pi
或 ppi
注：只有理想气体的混合物才严格遵守此定律， 在高温、低压下的真实气体近似服从。
8.31J4 mo 1K l1
R=8.314 kPaLK-1mol-1
1.1.2 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
pV = nRT 用于温度不太低，压力不太高的真实气体。
2. 确定气体的摩尔质量
pVnRT
n m M
pV m RT
M
M mRT pV
M = Mr gmol-1
= (133.0－35.5－20.0) kPa = 77.5 kPa
分压定律的应用
例题：用金属锌与盐酸反应制取氢气。 在25℃下，用排水集气法收集氢气，集气瓶 中气体压力为98.70kPa（25℃时，水的饱和 蒸气压为3.17kPa），体积为2.50L。计算反 应中消耗锌的质量。
解： T =(273+25)K = 298K
无机及分析化学(第一章课件)
理想气体状态方程：
pV = nRT
R——摩尔气体常数
在STP下，p =101.325 kPa, T=273.15 K
n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3 m3
R pV 101P3 a2 22 5.4 1 1 0 3m 43
nT
1.m 0 o2l7 .13K 5
p=98.70kPa V=2.50L 298K时，p(H2O)=3.17kPa
Mr (Zn)=65.39
(98.703.17)kPa2.50L n(H2) = 8.314JK-1mol-1298K
=0.0964mol
Zn(s) + 2HCl ZnCl2 + H2(g)
65.39g
1mol
m(Zn)=?
体解积：分以数CH。4的分体积、体积分数为例。
解法一：思路，
V(CH4)
n(CH4)RT， p总
需先求出n(CH4)
n(CH4) = x(CH4)·n总
47.0
100m ol= 94.0m ol
47.0+ 2.0+ 0.80+ 0.20
V (C H 4 ) 9 4 .0 m o l 8 .3 1 4 1 k 5 P 0 a .0 L k P K a-1m o l-1 2 9 8 K =1.55103L