第一章氣體液體溶液一、氣體1理想氣體狀態(tài)方程2混合氣體分壓定律3實(shí)際氣體和VanderWaals方程二、液體1氣體液化2液體氣化：蒸發(fā)、沸騰3蒸氣壓計(jì)算三、溶液濃度（自學(xué)）（考試要求）1質(zhì)量百分比濃度2質(zhì)量摩爾濃度3摩爾分?jǐn)?shù)濃度4物質(zhì)量濃度第1頁(yè)一、氣體1理想氣體狀態(tài)方程

物質(zhì)狀態(tài)：固體

液體

氣體

等離子體（Plasma）分子間作用力，

減弱

密度，

降低（有例外）（分子本身所占體積百分比）第2頁(yè)Figure:Gas-liquid-solid第3頁(yè)理想氣體假定：

分子不占有體積分子間作用力忽略不計(jì)

PV

=nR

T（氣體狀態(tài)方程）壓力體積溫度氣體常數(shù)摩爾數(shù)適合用于：溫度較高或壓力較低時(shí)稀薄氣體第4頁(yè)氣體狀態(tài)方程

de利用R取值隨壓力單位改變而不一樣

8.31kPa·dm3·mol-1·K-1

0.0821atm·dm3·mol-1·K-1幾個(gè)改變情況：Boyle定律：PV=衡量（T,n恒定）Charles-Gay-Lussac定律：V/T

=衡量（P,n恒定）Avogadro定律：V/n=

衡量（T,P恒定）

第5頁(yè)R其它數(shù)值R值單位0.08206

atm·L

·mol-1·K-11.987cal

·mol-1·K-18.314J

·mol-1·K-18.314m3·Pa·mol-1·K-162.36L

·torr·mol-1·K-1第6頁(yè)氣體方程利用求分子量（摩爾質(zhì)量）M

PV=(m/M)RT(n=m/M)求密度（r)

r=m/VP(m/r)=nRTr=P(m/n)/(RT)M=m/n

r=(PM)/(RT)第7頁(yè)例題：計(jì)算摩爾質(zhì)量惰性氣體氙能和氟形成各種氟化物XeFx。試驗(yàn)測(cè)定在80oC，15.6kPa時(shí)，某氣態(tài)氟化氙試樣密度為0.899（g·dm-3)，試確定這種氟化氙分子式。解：

求出摩爾質(zhì)量，即可確定分子式。

設(shè)氟化氙摩爾質(zhì)量為M，密度為r（g·dm-3)，質(zhì)量為m(g)，R應(yīng)選取8.31（kPa·dm3·mol-1·K-1）。第8頁(yè)例題

∵

PV=nRT=(m/M)RT∴

M=(m/V)(RT/P)=r(RT/P)=(0.899×8.31×353)/15.6=169(g?mol-1)已知原子量Xe131,F19,

XeFx

∴131+19x=169

x=2∴這種氟化氙分子式為：XeF2

第9頁(yè)2混合氣體分壓定律Ｔ、Ｖ一定，

氣體Ａ：nA,PA=nA(RT/V)

氣體B

：nB,PB=nB(RT/V)

Ｐ總

=PA

+PB=(nA+nB)(RT/V)

∵PA

/Ｐ總=nA/(nA+nB)=nA/n總

∴

PA

=

（nA/

n總）Ｐ總

TVPAPBnBnA理想氣體Ａ、Ｂ混合單獨(dú)混合后P總第10頁(yè)混合氣體分體積定律Ｔ、P一定，

氣體Ａ：nA,VA=nA(RT/P)

氣體B

：nB,VB=nB(RT/P)

V總

=VA

+VB=(nA+nB)(RT/P)VA

/V總=nA/(nA+nB)=nA/n總

∴VA=

(nA/

n總)V總

又∵PA/Ｐ總

=nA/

n總

（T,V一定）∴VA=

V總

(PA/Ｐ總)（T,P一定）TPVAVBnA理想氣體Ａ、Ｂ混合單獨(dú)

nB混合后

V總P總=PVAVB第11頁(yè)例1

A、B兩種氣體在一定溫度下，在一容器中混合，混合后下面表示式是否正確？PAVA=nARTPV

=nARTPVA=nARTPAV

=nARTPA(VA+VB)=nART(PA+PB)

VA=nART否否是是是是P總V分=P分V總=n分RT第12頁(yè)例2

在58°C將某氣體經(jīng)過(guò)一盛水容器，在100kPa

下搜集該氣體1.00dm3。問(wèn)：1.溫度不變，將壓力降為50.0kPa時(shí)，氣體體積是多少？2.溫度不變，將壓力增加到200kPa時(shí)，氣體體積是多少？3.壓力不變，將溫度升高到100°C時(shí)，氣體體積是多少？4.壓力不變，將溫度降至10°C時(shí)，氣體體積是多少？解題思緒1.該氣體與水蒸氣混合氣體總體積,n總不變，P1V1=P2V2

2.壓力增加會(huì)引發(fā)水蒸氣凝聚，但該氣體摩爾數(shù)沒(méi)有改變，能夠用該氣體分壓來(lái)計(jì)算總體積：P氣1V1=n氣RT=

P氣2V23.n總不變，V1/T1=V2/T2=常數(shù)溫度降低也會(huì)引發(fā)水蒸氣凝聚，但該氣體摩爾數(shù)沒(méi)有改變，能夠用該氣體分壓來(lái)計(jì)算總體積：

P氣1V1/T1=n氣R=P氣2V2/T2第13頁(yè)例2

在58°C將某氣體經(jīng)過(guò)一盛水容器，在100kPa

下搜集該氣體1.00dm3。問(wèn)：1.溫度不變，將壓力降為50.0kPa時(shí)，氣體體積是多少？2.溫度不變，將壓力增加到200kPa時(shí)，氣體體積是多少？3.壓力不變，將溫度升高到100°C時(shí)，氣體體積是多少？4.壓力不變，將溫度降至10°C時(shí)，氣體體積是多少？解：1.P1V1=P2V2

100×1.00=50.0V2V2=

2.00(dm3)2.58°C時(shí)，P水=18.1kPa,P氣體=(100-18.1)kPa

V2

=(P氣1×V1)/P氣2=((100-18.1)

×1.00)/(200-18.1)=0.450

(dm3)3.V1/T1=V2/T21.00/(273+58)=V2/(273+100)V2=

1.13(dm3)4.P1V1/T1=P2V2/T210°C時(shí)P水=1.23kPa,P氣體=(100-1.23)kPa(100-1.23)V2/(273+10)=((100-18.1)×1.00)/(273+58)

V2=

0.709(dm3)第14頁(yè)3實(shí)際氣體與VanderWaals方程理想氣體：PV=nRT

實(shí)際氣體:

Z=(PV)/(nRT)Z稱為壓縮系數(shù)Z=1為理想氣體分子間作用力：Z<1（內(nèi)聚力使P減?。┓肿诱加畜w積：Z>1（V增大）

偏離理想氣體程度，取決于：

1.溫度：T增加，趨向于理想氣體2.壓力：P減小，趨向于理想氣體3.氣體性質(zhì)：沸點(diǎn)愈高與理想狀態(tài)偏差愈大第15頁(yè)溫度愈升高，愈靠近理想氣體

N2第16頁(yè)不一樣氣體比較（1摩爾,300K)

第17頁(yè)氣體Z-P圖討論常壓常溫下，沸點(diǎn)低氣體，靠近理想氣體起初增加壓力時(shí)，對(duì)于分子量較大分子，分子間作用力增加占主導(dǎo)，使得Z<1增加較大壓力時(shí)，分子占有體積占主導(dǎo)，使得Z>1第18頁(yè)VanderWaals方程

(P+an2/V2)(V-nb)=nRT其中，a、b為范德華常數(shù)

a

用于校正壓力，是與分子間作用力有關(guān)常數(shù)，分子間作用力與氣體濃度平方成正比

b

約等于氣體凝聚為液體時(shí)摩爾體積第19頁(yè)VanDerwaalsa和b,似與分子間作用力及其分子質(zhì)量相關(guān)。第20頁(yè)習(xí)題與思索題（下次上課時(shí)檢驗(yàn)）室溫下，將1.0atm、10dm3H2與1.0atm、20dm3N2在40dm3容器中混合，

求：H2、N2分壓、分體積、及摩爾比。在20°C、99kPa下，用排水取氣法搜集1.5dm3O2,問(wèn)：需多少克KClO3分解？

2KClO3=2KCl+3O2(查水（20°C）蒸氣壓為2.34kPa)第21頁(yè)習(xí)題與思索題解答解：

1）求分壓T一定，n不變（混合前后）

P1V1=P2V2

1.0×10=×40=0.25(atm)

1.0×20=×40=0.5(atm)2）求分體積

VA=

V總

(PA/Ｐ總)

=×=40×=13(atm)=×=40×0.5/0.75=27(atm)

3）求摩爾比

==0.25/0.5=0.5第22頁(yè)習(xí)題與思索題解答2.解2KClO3=2KCl+3O2

2/31

=RT

=99–2.34=96.7(kPa)

===0.060(mol)

=2/3需KClO3

=2/3×=2/3×0.0595×122.5=4.9(克）第23頁(yè)二液體氣體液化問(wèn)題：1）是否全部氣體都能夠液化？2）什么樣條件下能夠液化？例：·冬天帶眼鏡進(jìn)屋時(shí)，鏡片會(huì)變得含糊。

·家庭用液化氣，主要成份是丙烷、丁烷，加壓后變成液體儲(chǔ)于高壓鋼瓶里，打開(kāi)時(shí)減壓即氣化。

但有時(shí)鋼瓶還很重卻不能點(diǎn)燃。是因?yàn)镃5H12或C6H14等級(jí)烷烴室溫時(shí)不能氣化。溫度壓力氣體性質(zhì)Tc以下，均可第24頁(yè)臨界現(xiàn)象Tb

（沸點(diǎn)）

<

室溫Tc

<

室溫，室溫下加壓不能液化Tb<

室溫，Tc>

室溫，室溫下加壓可液化Tb>

室溫Tc>

室溫，在常溫常壓下為液體?第25頁(yè)臨界常數(shù)：臨界溫度Tc:每種氣體液化時(shí)，各有一個(gè)特定溫度叫臨界溫度。在Tc以上，不論怎樣加大壓力，都不能使氣體液化。臨界壓力Pc:臨界溫度時(shí)，使氣體液化所需最低壓力叫臨界壓力。臨界體積Vc:在Tc和Pc條件下，1mol氣體所占體積叫臨界體積。均與分子間作用力及分子質(zhì)量相關(guān)。第26頁(yè)2.液體氣化：蒸發(fā)與

沸騰蒸發(fā):液體表面氣化現(xiàn)象叫蒸發(fā)（evaporation)。敞口容器干涸吸熱過(guò)程分子動(dòng)能：紅色：大黑色：中藍(lán)色：低第27頁(yè)氣體分子動(dòng)能分布

與蒸發(fā)關(guān)系分子份數(shù)分子動(dòng)能蒸發(fā)所需分子最低動(dòng)能第28頁(yè)2.液體氣化：蒸發(fā)與

沸騰蒸發(fā):密閉容器蒸發(fā)冷凝

“動(dòng)態(tài)平衡”恒溫分子動(dòng)能：紅色：大黑色：中藍(lán)色：低飽和蒸氣壓：與液相處于動(dòng)態(tài)平衡這種氣體叫飽和蒸氣，它壓力叫飽和蒸氣壓，簡(jiǎn)稱蒸氣壓。飽和蒸氣壓特點(diǎn)：1.溫度恒定時(shí)，為定值；2.氣液共存時(shí)，不受量改變；3.不一樣物質(zhì)有不一樣數(shù)值。第29頁(yè)2.液體氣化：蒸發(fā)與

沸騰沸騰:帶活塞容器，活塞壓力為P沸點(diǎn)與外界壓力相關(guān)。外界壓力等于101kPa(1atm)時(shí)沸點(diǎn)為正常沸點(diǎn)，簡(jiǎn)稱沸點(diǎn)。

當(dāng)溫度升高到蒸氣壓與外界氣壓相等時(shí)，液體就沸騰，這個(gè)溫度就是沸點(diǎn)。熱源沸騰是在液體表面和內(nèi)部同時(shí)氣化。第30頁(yè)例：水沸點(diǎn)為100°C，但在高山上，因?yàn)榇髿鈮航档?，沸點(diǎn)較低，飯就難于煮熟。

而高壓鍋內(nèi)氣壓可到達(dá)約10atm，水沸點(diǎn)約在180°C左右，飯就很輕易煮爛。“過(guò)熱”液體：溫度高于沸點(diǎn)液體稱為過(guò)熱液體，易產(chǎn)生爆沸。

蒸餾時(shí)一定要加入沸石或攪拌，以引入小氣泡，產(chǎn)生氣化中心，防止爆沸。第31頁(yè)2.液體氣化：蒸發(fā)與

沸騰蒸氣壓曲線:曲線為氣液共存平衡線；曲線左側(cè)為液相區(qū)；右側(cè)