宋天佑《无机化学》PPT文件格式下载.ppt

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无动能损失。

（2）分子间的作用力可以分子间的作用力可以忽略，忽略，在高温和低压下，实际气体分在高温和低压下，实际气体分子间的距离相当大，气体分子自身子间的距离相当大，气体分子自身的体积远远小于气体占有的体积。

的体积远远小于气体占有的体积。

这时分子间的作用力极弱。

高温和低压下的实际气体很高温和低压下的实际气体很接近理想气体。

接近理想气体。

故理想气体的这种假定是有故理想气体的这种假定是有实际意义的。

实际意义的。

中学阶段的物理课程和化学课程中学阶段的物理课程和化学课程中，曾学习过理想气体的经验公式中，曾学习过理想气体的经验公式Boyle定律定律n，T一定时一定时Vp1读做读做“正比于正比于”Gay-Lussac定律定律n，p一定时一定时VTAvogadro定律定律p，T一定时一定时VnVTVnVp1综合以上三式，得综合以上三式，得pnTV以以R做比例系数，比例式做比例系数，比例式pnTVV=pnRT则变成等式则变成等式得得pV=nRT此式即为理想气体状态方程。

此式即为理想气体状态方程。

V=pnRT上式中上式中nTpVR=由由则则R=8.314Jmol1K1若压力若压力p的单位为的单位为Pa体积体积V的单位为的单位为m3温度温度T的单位为的单位为K物质的量物质的量n的单位为的单位为molR称为摩尔气体常数。

称为摩尔气体常数。

看出看出pV乘积的物理学单位为乘积的物理学单位为焦耳焦耳（J）从式从式R=和和R=8.314Jmol1K1nTpV从物理学单位上看从物理学单位上看pV是一种功。

是一种功。

所以所以pV的单位为的单位为Nm2m3=Nm=JpPaNm2Vm3R=Padm3mol1K18.314103nTpVR=若压力若压力p的单位为的单位为Pa体积体积V的单位为的单位为m3温度温度T的单位为的单位为K物质的量物质的量n的单位为的单位为mold这个这个R值用于处理压力与浓度值用于处理压力与浓度的关系时，十分方便。

的关系时，十分方便。

R=8.314103Padm3mol1K1如用在下面的公式中如用在下面的公式中式中式中c是以是以moldm3为单位为单位的浓度。

的浓度。

p=cRTp=RTVn1.1.2混合气体的分压定律混合气体的分压定律由两种或两种以上的气体混合在由两种或两种以上的气体混合在一起，组成的体系，称为混合气体。

一起，组成的体系，称为混合气体。

显然，空气是混合气体，其中显然，空气是混合气体，其中的的O2，N2，CO2等，均为空气这等，均为空气这种混合气体的组分气体。

种混合气体的组分气体。

组成混合气体的每种气体，都组成混合气体的每种气体，都称为该混合气体的组分气体。

称为该混合气体的组分气体。

第第i种组分气体的物质的量种组分气体的物质的量用用ni表示，混合气体的物质的量表示，混合气体的物质的量用用n表示，表示，显然有显然有n=nii第第i种组分气体的摩尔分数用种组分气体的摩尔分数用xi表示，则表示，则例如，由例如，由4molN2和和1molO2组成的混合气体，组成的混合气体，则其中则其中xi=nin显然有显然有xi=1ix（N2）=45n（N2）nx（O2）=15n（O2）n当当第第i种种组分气体单独存在，组分气体单独存在，且占有总体积时，其具有的压且占有总体积时，其具有的压力力，称为该组分气体的分压称为该组分气体的分压。

混合气体的体积称为总体积，混合气体的体积称为总体积，用用V总总表示。

表示。

应有关系式应有关系式pV=nRT第第i种种组分气体的分压，用组分气体的分压，用pi表示表示ii总总当第当第i种组分气体单独存在，且种组分气体单独存在，且具有总压时，其所占有的体积，称为具有总压时，其所占有的体积，称为该组分气体的分体积。

该组分气体的分体积。

混合气体所具有的压力，称为总混合气体所具有的压力，称为总压，用压，用p总总表示。

第第i种组分气体的分体积，用种组分气体的分体积，用Vi表示。

应有关系式应有关系式pV=nRTii总总我们通过实验来研究分压与总我们通过实验来研究分压与总压的关系压的关系2dm32105PaO2N2+O2+2dm3N22dm32105Pap总总将将N2和和O2按上图所示混合。

按上图所示混合。

2dm32105PaO2N2+O2+2dm3N22dm32105Pap总总测得混合气体的测得混合气体的p总总为为4105Pa。

按分压的定义按分压的定义p（O2）=2105Pap（N2）=2105Pa2dm32105PaO2N2+O2+2dm3N22dm32105Pap总总可见可见p总总=p（N2）+p（O2）测得混合气体的测得混合气体的p总总为为4105Pa。

p（O2）=2105Pap（N2）=2105Pa1dm32dm34dm38105Pa2105Pap总总再考察一个实验再考察一个实验N2O2N2+O2+测得混合气体的总压为测得混合气体的总压为3105Pa1dm32dm34dm38105Pa2105Pap总总根据分压的定义，由波义耳定律得根据分压的定义，由波义耳定律得N2O2N2+O2+p（O2）=1105Pap（N2）=2105Pa混合气体的总压为混合气体的总压为3105Pap（N2）=2105Pap（O2）=1105Pa亦有亦有p总总=p（N2）+p（O2）道尔顿（道尔顿（Dalton）进行了大量进行了大量实验，提出了混合气体的分压定律实验，提出了混合气体的分压定律混合气体的总压等于各组分混合气体的总压等于各组分气体的分压之和气体的分压之和此即道尔顿分压定律的数学表达式此即道尔顿分压定律的数学表达式p总总=pii理想气体混合时，由于分子间无理想气体混合时，由于分子间无相互作用，故碰撞器壁产生的压力，相互作用，故碰撞器壁产生的压力，与独立存在时是相同的。

即在混合气与独立存在时是相同的。

即在混合气体中，组分气体是各自独立的。

体中，组分气体是各自独立的。

这是分压定律的实质。

故有故有pi=p总总xi同样基于上述原因，各组分同样基于上述原因，各组分气体的分压气体的分压pi在混合气体的总在混合气体的总压压p总总中所占有的比例，应该与中所占有的比例，应该与其摩尔分数其摩尔分数xi一致。

一致。

即组分气体的分压等于总压与即组分气体的分压等于总压与该组分气体的摩尔分数之积。

该组分气体的摩尔分数之积。

pi=p总总xi例例1.1某温度下，将某温度下，将5105Pa的的H22dm3和和4105Pa的的N25dm3充充入入10dm3的真空容器中。

的真空容器中。

求各组分气体的分压及求各组分气体的分压及混合气体的总压。

混合气体的总压。

H2V1=2dm3，p1=5105Pa，V2=10dm3，p（H2）=p2解解：

根据分压的定义求组分气体的分压，根据分压的定义求组分气体的分压，=1105（Pa）V2p1V1p（H2）=5105210=2105（Pa）同理同理p（N2）=4105510=1105+2105=3105（Pa）由道尔顿分压定律由道尔顿分压定律p总总=p（H2）+p（N2）例例1.2常压（常压（1.0105Pa）下下，将，将2.0gH2，11.2gN2和和19.2gO2相混合。

相混合。

求各组分求各组分气体气体的分压。

的分压。

解解：

混合气体的总压和组成已混合气体的总压和组成已知，可用总压和组成求分压。

知，可用总压和组成求分压。

n（N2）=0.4（mol）2811.2n（H2）=1.0（mol）22.0n（O2）=0.6（mol）3219.2n=ni=2.0molin（N2）=0.4moln（H2）=1.0moln（O2）=0.6molx（H2）=0.5nn（H2）2.01.0x（N2）=0.2nn（N2）2.00.4x（O2）=0.3nn（O2）2.00.6p（H2）=p总总x（H2）=0.5105（Pa）=11050.5=0.2105（Pa）=11050.2p（N2）=p总总x（N2）=0.3105（Pa）=11050.3p（O2）=p总总x（O2）1.2.1溶液的浓度溶液的浓度1.2稀溶液的性质稀溶液的性质物质的量浓度物质的量浓度溶液中所含溶液中所含溶质溶质A的物质的量与溶液的体积之的物质的量与溶液的体积之比，称为溶质比，称为溶质A的物质的量浓度。

的物质的量浓度。

溶质溶质A的物质的量浓度用的物质的量浓度用符号符号c（A）表示。

）表示。

物质的量浓度经常称为体物质的量浓度经常称为体积摩尔浓度。

积摩尔浓度。

当物质的量以当物质的量以mol为单位，体为单位，体积以积以dm3为单位时，体积摩尔浓度为单位时，体积摩尔浓度的单位为的单位为moldm3。

体积摩尔体积摩尔浓度使用方便，唯一浓度使用方便，唯一不足就是其数值要随温度变化。

不足就是其数值要随温度变化。

质量摩尔浓度质量摩尔浓度溶液中所含溶液中所含溶质溶质A的物质的量与溶剂的质量之的物质的量与溶剂的质量之比，称为溶质比，称为溶质A的质量摩尔浓度，的质量摩尔浓度，用符号用符号m（A）或）或b（A）表示。

当物质的量以当物质的量以mol为单位，为单位，质量以质量以kg为单位时，质量摩尔为单位时，质量摩尔浓度的单位为浓度的单位为molkg1。

摩尔分数摩尔分数显然有显然有x（质）质）+x（剂）剂）=1x（质）质）=n（质）（质）n（剂）（剂）+n（质）（质）x（剂）剂）=n（剂）（剂）n（剂）（剂）+n（质）（质）对于稀溶液，对于稀溶液，n（质）质）n（剂），剂），故有故有对于稀的水溶液，则有对于稀的水溶液，则有x（质）（质）n（质）（质）n（剂）（剂）x（质）（质）n（质）（质）n（水）（水）对于对于1kg溶剂水，则有溶剂水，则有1kg0.018kgmol1x（质）（质）n（质）（质）分子和分母同时除以分子和分母同时除以1kgx（质）（质）n（质）（质）n（水）（水）1kg0.018kgmol1x（质）（质）n（质）（质）1x（质）（质）n（质）（质）1kg0.018kgmol1分子是分子是1kg溶剂水所对应的溶质溶剂水所对应的溶质的物质的量，即质量摩尔浓度的物质的量，即质量摩尔浓度m。

1x（质）（质）n（质）（质）1kg0.018kgmol1