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1、,基本内容和重点要求,重点要求掌握理想气体状态方程、分压定律、饱和蒸气压,2.1 气体2.2 液体2.3 固体,固体,液体,气体,（简单）,（复杂）,（介于气液之间）,性质,物质的状态,外观,内部结构,2.1 气 体,2.1.1 理想气体,2.1.2 实际气体,2.1.3 气体的液化,2.1.4 气体分子的速率分布和能量分布,2.1.5 气体分子运动论,2.1.1 理想气体,1.理想气体概念：分子体积与气体体积相比可以忽略不计分子之间没有相互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,一、理想气体状态方程：,实际上，理想气体是不存在的。但是，在高温、低压下，许多实际气体又很接近于
2、理想气体。因为在该条件下，分子间距离大，气体本身体积可忽略，分子间作用力也很小。所以，在高温、低压条件下的气体，均可视为理想气体。,波义尔定律：当n和T一定时，气体的V与p成反比 V 1/p(1),2.理想气体状态方程式,查理-盖吕萨克定律：n和p一定时，V与T成正比 V T(2),阿佛加德罗定律：,Avogadros Hypothesis,同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数，称为阿伏加德罗定律。,p与T一定时，V和n成正比 V n(3),以上三个经验定律的表达式合并得V nT/p(4)实验测得（4）的比例系数是R，于是得到 pV=nRT(5),注意：R的取值与P、V、n、T单位之
3、间关系,R摩尔气体常量在STP下，p=101.325kPa，T=273.15Kn=1.0 mol时,Vm=22.414L=22.41410-3m3,即 R=8.314 kPaLK-1mol-1或Pam3K-1mol-1,由 pV=nRT，可得：,（1）计算p，V，T，n四个物理量之一。,（2）气体摩尔质量的计算,M=Mr gmol-1,3.理想气体状态方程式的应用,pV=nRT,=,=m/V,（3）气体密度的计算,例题2-1,在容器为10.0dm3的真空钢瓶内充入氯气，当温度为298K时，测得瓶内气体的压强为1.01107Pa。计算钢瓶内氯气的质量，以千克表示。,解：气体为理想气体，满足理想气
4、体状态方程,推出,由,变形,例题2-2,在373K和100kPa压强下，UF6(密度最大的一种气态物质）的密度是多少？是H2的多少倍？,解：气体及看作理想气体，满足理想气体状态方程,可写成,化简为,同理,二、气体分压定律,混合气体：由两种或两种以上的，互相之间不发生反应的气体混合在一起组成的体系。组分气体：混合气体中的每一种气体。,分压：某组分气体的压力等于该气体单独占有总体积时所表现的压力。,1801年道尔顿,对于双组分体系，T，V 一定时：PA PB P总=PA+PB nA nB n总=nA+nB,PA=nART/V PB=nART/V,对于多组分体系：,Pi=niRT/V总,分压定律：混
5、合气体的总压等于组成混合气体的各气体的分压之和。,Xi 称为混合气体中某气体的摩尔分数,气体分压等于多少呢？,变形,化简,化简,分压：某组分气体的压力等于该气体单独占有总体积时所表现的压力。,例题2-5,有一3.0dm3的容器，内盛有16gO2，28gN2，求300K时N2、O2的分压及混合气体的总压。,解：,思路:,同理,例题2-6,将一定离那个的固体氯酸钾和二硫化锰混合物加热分解后，称得其质量减少了0.480g，同时测得用排水集气法收集起来的氧气的体积为0.377dm3，此时的温度为294K，大气压强为9.96104Pa，试计算氧气的相对分子质量。,解：,思路:,三、气体扩散定律,同温同压
6、下，某种气态物质的扩散速度与其密度的平方根成反比,扩散速度 ui,密度,对于同温同压下的A、B两种气体,同温同压下，气体的密度与其相对分子质量Mr成正比,对：,对：,例题2-7,50cm3氧气通过多孔性隔膜扩散需要20秒，20cm3另一种气体通过隔膜扩散需要9.2秒，求这种气体的相对分子量。,解:,思路:,单位时间内气体扩散的体积是和扩散的速度呈正比，所以,例题2-8,将氨气体和氯化氢同时从一根120cm长的玻璃管两端分别向管内自由扩散。试问两气体在管中什么位置相遇而生成NH4Cl白烟？,解:,设经过t秒后，两气体在踞氨气xcm处相遇，则相遇处距氯化氢气体一为（120-x）cm,根据气体扩散定
7、律,理想气体有:,实际气体有:,H2,O2,CO2,理想气体 与实际气体之间存在偏差,说明：,偏差有多大呢？,2.1.2 实际气体的状态方程式,参考（表2-1）1molH2和2mol CO2在273K时的,1873年荷兰科学家范德华（Van der Walls)提出理想气体与实际气体产生偏差的两个原因：,实际气体,气体分子自身的体积,气体分子间的作用力,理想气体,分子只有位置而不占有体积,分子之间没有相互吸引力,区别,理想气体的状态方程还适用于实际气体么？,范德华对理想气体状态方程式进行了校正：,分两步：,对V校正,气体处于高压时，分子自身体积不容忽视，那么实际气体分子可以活动的空间要比容器的
8、容积小。若1mol某气体分子自身体积为b，则在忽略分子间引力的情况下，状态方程被修正为,对V校正,对p的校正,由于气体处于高压时分子间的引力不容忽视，所以实际气体碰撞器壁时所表现出来的压力所造成的压强要比分子间无引力的理想气体所产生的压强要小。因此将进一步修正：,对p的校正,P内：由于分子间引力造成的修正值。,内层分子对碰撞器壁分子的引力和内部分子的密度成正比，也和碰壁的外层分子的密度成正比，而这两部分分子共处于同一容器中密度相等 故有：,若比例系数为a，则有：,对V校正,对p的校正,过程：,范德华方程式,当n=1mol实际气体,范德华方程式一个特殊式子,a、b 为范德华常数,1、理想气体,2、实际气体的状态方程式,气体扩散定律,气体分压定律,理想气体的状态方程,小结：气体,范德华方程式,特殊式子,作业,P44,共三题（1、4、5）,
