《无机化学ppt第一章课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无机化学ppt第一章课件.ppt（34页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第一章 气 体,1.1.1 理想气体状态方程式,1.1.2 理想气体状态方程式的应用,1.1 理想气体状态方程,一、理想气体定义,把分子间没有相互作用力，分子本身的体积相对于气体所占有体积完全可以忽略的气体称为理想气体。,*实际气体在高温（高于273K）、低压（低于数百千帕）条件下，可近似看成理想气体。,1.1.1 理想气体状态方程式,当n和T一定时，气体的V 与p成反比 V 1/p(1)当n和p一定时，V与T 成正比 V T(2)当p与T一定时，V和n成正比 V n(3),二、理想气体状态方程,在标准状况下，p=101.325103 Pa,T=273.15 Kn=1.0 mol时,Vm=22
2、.414L=22.41410-3 m3,以上三个经验定律的表达式合并得 V nT/p(4),.气体摩尔质量的计算,1.1.2 理想气体状态方程的应用,例1-1 在73.3kPa和25下收集到250mL某气体，称重得到其净质量为0.118g，求该气体的相对分子质量。,所以该气体的相对分子质量为16.0。,解：根据式,=m/V,.气体密度的计算,1.2.1 分压定律及其应用,1.2 气体混合物,1.2.2 分体积定律,当两种或两种以上的气体在同一容器中混合时，相互间不发生化学反应，分子本身的体积和它们之间相互的作用力都可以忽略不计，这就是理想气体混合物。,组分气体：理想气体混合物中每一种气体叫做组
3、分气体。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。,1.2.1道尔顿(Dalton)分压定律及其应用,一、分压定律,T混,P混,V混，n混,TB,PB,VB，nB,P混,PA,PB,PC 之间的关系,？,John Dalton 17661844,1801年道尔顿通过实验发现，混合气体的总压力等于各组分气体的分压力之和。这就是道尔顿分压定律。,如果用p1，p2表示气体1，2 的分压力，p 代表总压力，则道尔顿分压定律可以表示为：p=p1+p2+或 p=pi,n=n1+n2+,分压的求解：,x i 组分气体i的摩尔分数,道尔顿分压定律的另一种表达形式。
4、,*只有理想气体才严格遵守道尔顿分压定律，实际气体只有在低压和高温下才能近似适用。,例1:某容器中含有NH3、O2、N2三种气体的混合物。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。,解：n=n(NH3)+n(O2)+n(N2),=1.200mol,=0.320mol+0.180mol+0.700mol,p(N2)=p-p(NH3)-p(O2)=(133.0-35.5-20.0)kPa=77.5kPa,二、分压定律的应用,图1,p（总压）=p（气体）+p（水蒸气）,例2:
5、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。,解：查化学手册得，19时的饱和水蒸气压为2.20kPa，所以 p(N2)=(97.8-2.20)kPa=95.6kPa T=(273+19)K=292K p=95.6kPa V=4.16L Mr(NH4NO2)=64.04,NH4NO2(s)2H2O(g)+N2(g)64.04g 1molm(NH4NO2)=?0.164mol,n(N2)=,m(NH4NO2)=,=10.5g,=0.164mo
6、l,分体积：混合气体中某一组分B的分体积VB是该组份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。,1.2.2 分体积定律,V=V1+V2+,称为B的体积分数,T,P不变时,例3：某潜水员潜至海水30m处作业，海水的密度为1.03gcm-3，温度为20。在这种条件下，若维持O2、He混合气中p(O2)=21kPa氧气的体积分数为多少？以1.000L混合气体为基准，计算氧气的分体积和氦气的质量。(重力加速度取9.807m/s2),解：T=(273+20)K=293K海水深30m处的压力是由30m高的海水和海面的大气共同产生。海面上的空气压力为760mmHg，则：,P=g hw+,=9.8
7、07 m/s2 1.03103kgcm-330m+101kPa=3.03103 kgcm-1 s-2+101kPa=303kPa+101kPa=404kPa,若混合气体体积为1.000L时，,理想气体状态方程式仅在足够低的压力下适合于真实气体。,产生偏差的主要原因是：气体分子本身的体积的影响；分子间力的影响。,1.3 真实气体与理想气体的偏差,a,b分别称为van der waals常量。,分子间吸引力正比于(n/V)2 内压力 p=a(n/V)2 pideal=preal+a(n/V)2(V-nb)=Videal等于气体分子运动的自由空间b为1mol气体分子自身体积的影响。,Van der
8、Waals 方程,一、理想气体,1、理想气体定义,2、理想气体状态方程,pV=nRT,pM=RT,本章小结,二、道尔顿(Dalton)气体分压定律,p=p1+p2+=pi,三、气体分体积定律,V=V1+V2+,在一定温度下，某容器中充有质量相同的下列气体，其中分压最小的气体是 A.N2(g)B.CO2(g)C.O2(g)D.He(g),2.在某温度下，某容器中充有2.0mol O2(g)，3.0mol N2(g)和1.0mol Ar(g)。如果混合气体的总压为a kPa，则O2(g)的分压为 A.B.C.D.,3.在1000 时，98.7 kPa压力下硫蒸气的密度为0.5977 g/L,则硫的分子式为 A.S8 B.S6 C.S4 D.S2,5.27 101.0 kPa的O2(g)恰好和4.0 L，127 50.5 kPa 的NO(g)反应生成NO2(g),则O2(g)的体积为 A.1.5L B.3.0L C.0.75L D.0.20L,答案：1B,2A,3D,4C,5C,
