第二章+化学基础知识
立方米 m3 开尔文 K 摩 尔 mol
2、理想气体状态方程 pV = nRT
R: 摩尔气体常数
单位 J·mol1·K1 m3 ·Pa·mol1·K1 L ·kPa·mol1·K1
取值 8.314
8.314
8.314
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理想气体状态的推导公式 由理想气体的状态方程 pV = nRT 得 n = pV/RT 即 m/M = pV/RT
特点:较方便,实验室最常用;
由于体积受温度的影响,使用时要指明温度。
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质量摩尔浓度
溶质 B 的物质的量除以溶剂 A 的质量,用符号 b表
示,SI 单位是 mol/kg。
bB
nB mA
特点:与温度无关,可用于沸点及凝固点的计算。 对于稀的水溶液 因为m水 V CB bB
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2-2-2 饱和蒸气压
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2 阿玛加分体积定律 分体积定律:当温度,压力相同时,混合气体的总 体积等于各组分分体积之和
V V1 V2 Vi
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3、分压与组成之间的关系
p总V总 = n总RT --------------(1) 由(2)/(1) 得:
piV总 = niRT----------------(2) p总Vi = niRT----------------(3)
纯溶剂在密闭容器中存在有两个过程: 蒸发和凝聚, 在一定温度下, 当凝聚速度和 蒸发速度相等时,蒸 气所产生的压强叫做该温度下的饱和蒸气压.
饱和蒸气压属于液体的性质,它和温度有关.对同一 液体来说, 若温度高, 蒸气压就大, 温度低, 则蒸气 压低. 判断:在一定的温度下, 液体的蒸气压是一个定值, 但它与气相的体积、液相的量有关。
uA uB
ρ B
ρ A
uA uB
M r(B) M r(A)
同温同压下,气体的扩散速度与其相对分子质量 的平方根成反比。
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2-2 液体和溶液
1、 溶液浓度的表示方法
物质的量浓度
溶质 B 的物质的量除以混合物的体积,即 1 m3 溶
液中所含的溶质的物质的量,用 cB 表示。
cB
nB V
SI 单位:mol ∙ m-3 , 但因数值通 常太大,使用不方便,所以普遍 采用mol·dm-3
第二章 化学基础知识
2-1 气体 2-1-1 理想气体的状态方程
1、理想气体 分子之间没有引力,分子本身不占有体积的气 体称为理想气体。 真正的理想气体实际上并不存在。高温、低压 下的实际气体接近于理想气体。
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描述气体状态的物理量
物理量 压强P 体积V 温度T 物质的量 n
单位 帕斯卡 Pa (N·m-2)
A 0.56mol B 0.078mol
C 0.072mol D 0.6mol
2-1-5 气体扩散定律 (格拉罕姆扩散定律 )
气体扩散定律 :同温同压下气态物质的扩散 速度与 其密度的平方根成反比(Graham, 1831 )。
uA uB
ρ B
ρ A
ui:扩散速度
ρi:表示密度
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由理想气体状态方程推得
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下列实际气体中性质最接近理想气体的是 A. H2 B. He C. N2 D. O2
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分别用理想气体状态方程和van der Waals 方程 计算(NH3的范德华常数a = 4.17L2 atmmol-2, b= 0.0371 L mol-1),25C时,0.60mol NH3在 一体积为3.00L的容器中的压力分别为下列中的
2 -2-3 稀溶液的依数性
依数性质:指定溶剂的类型和数量后,稀溶液的某 些性质只取决于所含溶质粒子的数目,而与溶质的 本性无关。溶质的粒子可以是分子、离子、大分子 或胶粒.这些性质称为依数性。稀溶液的依数性包括 溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透 压。 先讨论难挥发非电解质稀溶液
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(1)溶液的蒸气压下降 19世纪80年代拉乌尔(Raoult)研究了几十种溶 液的蒸气压与温度的关系,发现:在一定温度下
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2-1-4 混合气体分体积定律
1 总压和分体积 混合气体所具有的压强, 称为总压, 用 p总 表示。
当某组分气体单独存在, 且和混合气体的温度和压强 相同时, 其所占有的体积, 称为该组分气体的分体积, 用 Vi 表示. 关系式为:
p总Vi ni RT
而Vi/V总 称为该组分气体的体积分数。
A 6.9 6.8atm B 5.3 5.2atm
C 4.9 4.8atm D 4.1 4.0atm
2-1-3 混合气体的分压定律
1、基本概念 (1)总体积与分压
混合气体所占有的体积称为总体积, 用 V总表示. 当某 组分气体单独存在, 且占有总体积时, 其具有的压强, 称为该组分气体的分压, 用 pi 表示. 且有关系式:
2-1-2 实际气体的状态方程
P实
a
n V
2
V实
nb
nRT
范德华方程
当n=1时,有: P实
a V2
V实 b
RT
V 为摩尔体积
a、b 称为气体的范德华常数 , a 和 b 的值越大,
实际气体偏离理想气体的程度越大。 a同分子间引 力有关的常数,b是同分子自身体积有关的常数 .
piV总 ni RT
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(2)摩尔分数
某组分气体的物质的量占混合气体物质的量的分
数称为摩尔分数,用xi表示。
n ni
i
xi
ni n
2、 Dalton分压定律 在温度和体积恒定时,混和气体的总压力等于各组 分气体分压力之和,某组分气体的分压力等于该气体单独 占有总体积时所表现的压力。
p总 p1 p2 p3 pi i
M mRT pV
可见,在一定温度和压强下,只要测出某气体的密度, 就可以确定它的相对分子质量
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例如:在298K和101.3KPa时,气体A的密度为 1.80gdm-3。求气体A的相对分子质量。
注意R的单位和取值。
在相同温度和压力条件下,两个容积相同的烧瓶 中分别充满了O3气体和H2S气体,已知H2S的质量 为0.34g,则O3的 p总 xi
组分气体的分压等于总压与该组分气体的摩尔
分数之积.
由(3)/(1)得:
Vi V总
ni n
xi
pi
p总 xi
p总
Vi V总
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40C和101.3kPa下, 在水面上收集某气体2.0L, 则 该气体的物质的量为(已知40 C时水的蒸气压为 7.4kPa)