p = p1 + p2 + 或 p = pB
无机化学第一章气体
p1
n1 RT V
,
p2
n2 RT V
,
pn 1 V R T n 2 V R T n 1n 2 R VT
n =n1+ n2+
p
nRT V
无机化学第一章气体
分压的求解：
pB
nB RT V
p
nRT V
pB p
nB n
xB
pB
nB n
规律：各组分气体分别遵循理想气体状态方程。 即： PVB = nBRT
分体积定律：混合气体的总体积等于混合气体中
各组分气体的分体积之和。
V = V1 + V2 +
或
V = VB
无机化学第一章气体
V n1RT n2 RT
p
p
n1
n2
RT
p
nRT p
VB V
nB n
B
—称为组分B的体积分数
pB p
xB
VB V
B
,
VB B V
结论：某组分气体的分体积等于混合气体的总体 积和该组分气体的体积分数(摩尔分数)的乘积。
Zn(s) + 2HCl ZnCl2 + H2(g)
65.39g
1mol
m(Zn)=?
0.0964mol
m(Zn) =
65.39g 0.0964mol 1mol
= 6.30g
答：（略）
无机化学第一章气体
*1.2.2 分体积定律
分体积： 混合气体中某一组分B的分体积VB是该组
份单独存在并具有与混合气体相同温度和压力 时所占有的体积。
pxBp
x B 组分B的摩尔分数
结论：某组分气体的分压等于混合气体的总压 和该组分气体的摩尔分数的乘积。
无机化学第一章气体
例题：某容器中含有NH3、O2 、N2等气体的混合物。取样
分 析 后 ， 其 中 n(NH3)=0.320mol ， n(O2)=0.180mol ， n(N2)=0.700mol。混合气体的总压p=133.0kPa。试计算各组 分气体的分压。
气、液、固三种，此外还有液晶、等离子体、流变 相等。各自有其特点，可在一定条件下相互转化，气体最 简单。
气体的最基本特征：
具有可压缩性和扩散性
无机化学第一章气体
一、理想气体和真实气体
符合下面两条假定的气体，叫做理想气体： （1） 气体分子的自身体积可以忽略，分子可看成有 质量的几何点。 （2） 分子间的作用力可以忽略，分子与分子之间、 分子与器壁之间的碰撞，可认为是完全弹性碰撞 —— 无动能损失。
Avogadro 定律 p，T 一定时 V n
nT 综合以上三式，得 V p
无机化学第一章气体
以 R 做比例系数，比例式 V
nT p
nRT V= p
则变成等式
得
pV = nRT
此式即为理想气体状态方程。
若压力 p 的单位为 Pa，体积 V 的单位为 m3，温度 T 的单 位为 K，物质的量 n 的单位为 mol ，
解： T =(273+25)K = 298K p= 98.70kPa V=2.50L
298K时，p(H2O)=3.17kPa Mr (Zn)=65.39
(98.70 3.17)kPa 2.50L
n(H2) = 8.314J K -1 mol-1 298K
=0.0964mol
无机化学第一章气体
p(N2)= p - p(NH3) - p(O2) = (133.0 - 35.5 - 20.0)kPa = 77.5kPa
答：（略）
无机化学第一章气体
分压定律的应用
无机化学第一章气体

例题：用金属锌与盐酸反应制取氢气。在25℃下,用排水
集气法收集氢气，集气瓶中气体压力为98.70kPa（25℃时, 水的饱和蒸气压为3.17kPa），体积为2.50L，计算反应中消 耗锌的质量。
无机化学第一章气体
1.2.1 分压定律
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。
规律：各组分气体分别遵循理想气体状态方程。
即 PBV = nBRT 分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组 分气体分压之和。
则 R = 8.314 J•mol－1•K－1
R 称为摩尔气体常数。
无机化学第一章气体
问题：R取值受哪些因素影响？分别取何值？
R ---- 其值和单位随P、V的单位而异，但一般取值为 R = 8.314 kPa L mol-1 K-1 = 8.314 Pa m3 mol-1 K-1 = 8.314 J mol-1 K-1
M mRT pV
M RT
p
=m/V
pM = RT
密度（ρ）的单位：
当 P—kPa、M—g/mol、T—K R—JK-1mol-1 = Pa m3 K-1mol-1 = kPa L K-1mol-1
则 ρ— g/L
无机化学第一章气体
§1.2 气体混合物
1.2.1 分压定律 *1.2.2 分体积定律
无机化学第一章气体
1.1.2 理想气体状态方程的应用
1. 计算p，V，T，n 中的任意物理量
pV = nRT
用于温度不太低，压力不太高的实际气体。
2. 确定气体的摩尔质量
pVnRT
n m M
pV m RT M
M mRT pV
M = Mr gmol-1
无机化学第一章气体
Mr — 分子量
3. 确定气体的密度
无机化学第一章气体
在低压高温下，真实气体气体分子自身的体积远远小 于气体占有的体积；分子间的平均距离相当大，分子间作 用力比较小。
低压下高温的真实气体很接近理想气体。 故理想气体的这种假定是有实际意义的。
无机化学第一章气体
二、理想气体状态方程
Boyle 定律 n，T 一定时 V 1/p
Charles 定律 n，p 一定时 V T
第一篇 化学反应原理
第一章 气 体
§1.1 理想气体状态方程 §1.2 气体混合物 *§1.3 气体分子运动理论 §1.4 真实气体
无机化学第一章气体
§1.1 理想气体状态方程
1.1.1 理想气体状态方程 1.1.2 理想气体状态方程的应用
无机化学第一章气体
1.1.1 理想气体状态方程
物质通常的聚集状态：
解：n= n(NH3)+n(O2)+n(N2) = 0.320mol+0.180mol+0.700mol =1.200mol
p(N3H )nN n3H p
0.32013.03kPa35.5kPa 1.200
无机化学第一章气体
p(O2)n(O n2) p
0.180133.0kPa20.0kPa 1.200