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大专无机化学理想气体状态方程(1)
=0.194g
分体积规则
当组分气体的温度和压力与混合气体相同 时,组分气体单独存在时所占有的体积称 为分体积
混合气体的总体积等于各组分气体的分体 积之和
V总=V1+V2+…+Vn
分体积规则
p总V1 n1RT
p总V2 n2RT
p总V3 n3RT
p总Vi ni RT Vi = ni V总 n总
各组分气体占有与混合气体相同体积时所 产生的压力称为分压力(pi)
道尔顿分压定律:混合气体的总压等于各 组分气体的分压之和
p=p1+p2+…+pn
气体分压定律
p1V n1RT
p2V n2RT
p3V n3RT
piV ni RT pi = ni p总 n总
ni:混合气体中气体i的 物质的量
实际气体与理想气体
实际气体
分子间距很大,分子间引力很小 存在状态几乎与化学组成无关
理想气体
是一种假设的气体模型 分子本身只是一个几何点,不占有体积; 分子间完全没有作用力
压力不太高、温度不太低时,实际气体的 存在状态接近于理想气体
理想气体状态方程
反映气体的体积、压力、温度和物质的量之间的 关系
= Vi = ni
V总 n总
对于同一种混合气体,若已知其总体积V和 总压p,则有
pi = ni =
p总 n总
理想气体状态方程小结
pV=nRT p总=p1+p2+…+pn
piV ni RT pi = ni p总 n总
V总=V1+V2+…+Vn
p总Vi ni RT Vi = ni V总 n总
pi:气体i的分压
p总V n总RT p总 p1 p2 p3 n总 n1 n2 n3
例题
在25℃用排水法收集氢气,总压为98.6kPa(25℃时水的 饱和蒸气压为3.17kPa),体积为2.50×10-3m3。求:
(1)收集到的气体中氢气的分压是多少? (2)收集到的氢气的质量是多少?
(2)
pi ni p总 n总
pi
p总
ni n总
ni越大,pi越大
本章重点
记住理想气体状态方程的表达式 会计算气体分压
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综合习题
在一定温度和压力下,由相同质量的CO2、 H2、N2和He组成的混合气体中,各组分气 体分压力由大到小的顺序为_H_2,_H_e_,_N2_,_C。O2
(1)
ni
mi Mi
m Mi
Mi越小,ni越大
pV=nRT
p——气体压力,SI单位为Pa(帕) V——气体体积,m3(立方米) n——气体物质的量,mol(摩) T——气体的热力学温度,K(开)
T=t(℃)+273.15 R——摩尔气体常数,又称气体常数。 R可由实验测定,其值与气体种类无关,但单位不同时数值不同。 SI单位系中R=8.314 J·mol-1·K-1
p总 =p(H2 ) p(H2O)
p(H2 ) p总 p(H2O) (98.6 3.17)kPa 95.4kPa
p(H2 )V
n(H2 )RT
m(H2 ) M (H2)
RT
m(H2 )
p(H2 )VM (H2 ) RT
95.4103Pa 2.5010-3m3 2.02g mol-1 8.314J mol-1 K-1 298K
ni:混合气体中气体i的 物质的量
Vi:气体i的分体积
p总V总 n总RT V总 V1 V2 V3 n总 n1 n2 n3
体积分数
对于某种组成确定的混合气体,某一温度
和压力下,定义
体积分数(
)=
组分气体i的分体积(Vi ) 混合气体的总体积(V)
p总Vi ni RT
复习:物质的量
表示含有一定数目的微观粒子的集合体 1mol粒子集合体所含的粒子数与0.012kg12C
中所含的碳原子数相同,约为6.02×1023个 1mol物质的质量叫做摩尔质量(M)
物质的量=物质的质量压定律
混合气体中,每种气体总是均匀充满容器, 对容器内壁的压力如同它单独存在于容器 中那样