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第二章物质状态 气体 固体 液体与溶液一、理想气体与理想气体状态方程二、道尔顿分压定律与分体积定律 气体 气体?气体参与了自然界的大部分反应,如: ?人的呼吸及新陈代谢(O 2 CO 2) ?植物的光合作用( CO 2 O 2) ?燃烧反应(O 2参与) 此外,气体参与了许多传递过程,如咖啡香味的传递等。因此,我们将气体作为化学学科的一个主要研究内容 1. 气体的性质?气体的形状是可变的,具有与容器相同的体积?密封的气体在外界作用力下容易被压缩,与液体、固体相比,气体的压缩率最大?加热后气体体积膨胀?气体很容易混合,混合后为均一的相?气体的密度比液体和固体小很多 2017-3-27 1-1-5 气体的计量 2. 理想气体假设有一种气体,它的分子只有位置而不占有体积,是一个具有质量的几何点, 同时分子之间没有相互吸引力,我们称这种气体为理想气体。?理想气体是客观上不存在的理想的科学概念,实际生活中我们将高温低压条件下的气体可视为理想气体。 pV = nRT 上式即为理想气体状态方程式其中: p -- 气体压力(Pa 或 kPa );V -- 气体体积(m 3或 L); T -- 温度(K) ;n --物质的量(mol) ; R --摩尔气体常数 3. 理想气体定律 4. 理想气体状态方程式的应用(1)计算 p、V、T、 n 四个物理量之一。 pV = nRT 用于温度不太低,压力不太高的真实气体。(2)气体的相对分子质量(M)及气体的密度(ρ)的计算 mM n ? pV = nRT 亦可计算气体的密度ρ:m V ρ?二、道尔顿二、道尔顿分压定律分压定律与分体积定律与分体积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 = p 1 + p 2 + ???或p = ?p i 组分气体: 理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。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。 n i RT p i? V p 1V = n 1 RT ,p 2V = n 2 RT ,…所以(p 1+p 2+p 3 +…)V=(n 1+n 2+n 3+…) RT 即p 总V = n 总 RT 气体状态方程不仅适用于某一纯净气体,也适用于气体混合物说明: 2. 必须在同一温度总总n np p 11?总总n np p 22?由上可得令,(x i称为物质的量的分数) p i = x i p 总道尔顿分压定律。 i ixn n?总 2017-3-27 体积为 含N 2、O 2、CO 2的混合气体, T = 30 ℃、p = , 其中 p(O 2)=, CO 2的含量为 , 试计算 N 2、CO 2分压。例