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第一章_理想气体状态方程_物理化学课件要点


p = nRT / V = (nA+ nB + nC +···)RT/V = nA RT /V + nB RT /V+ nC RT /V+···
p nB (RT / V )
B
注意:
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p pB nB (RT /V )
B
B
理想气体
4.阿马加定律
[1]阿马加分体积定律:理想气体混合物的总体积V 为各组分分体积V*B之和
M m i x = yA MA + yBMB =
yBM B
B
由于 所以
M(O2)= 32.00 ×10 -3 kg·mol-1 M(N2)= 28.01×10 -3 kg.mol-1
M(空气)= y(O2)M(O2)+ y(N2)M(N2)
=(0.2l×32.00×l0-3+0.79×28.01× 10-3)kg·mol-1
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(2)理想气体模型
①分子之间无相互作用力。 理想气体在微观上具有以下两个特征:
②分子本身不占有体积。
3.摩尔气体常数 R (pVm=RT )
[1]不同气体在同样温度下,当压力趋于零时
(pVm)p→0 具有相同值。
[2]按300K条件下的(pVm)的数值,就可求 出各种气体均适用的摩尔气体常数R。
试证此混合气体摩尔质量Mmix形式。若空气组成近似为y(O2)= 0.21, y(N2)= 0.79,试求空气的摩尔质量M(空气)
解:
所以 即
设:气体A、B的摩尔质量分别为M A与MB,则
混合气体的质量
m = nA MA + nBMB
_混合气体的物质的量 n = nA+ nB
M_ mix=m /n =(nA MA + nBMB )/n
B
n:混合物中总的物质的量, nmB::混混合合物物的中总某质种量气,体的物质的量,
Mp,miVx::混混合合物物的的摩总尔压质及量总。体积。
混合物中任一物质 B 的质量 mB= nBMB
_ 而 nB=yBn
混合物的总质量m与M mix的关系:
_
_
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例:今有气体A和气体B构成_的混合气体,二气体物质的量分别为nA和nB 。
三者之间存在着下式所示的函数关系:
f(p, V, T)= 0
也可表示为包含n在内作状态方程。
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§1-1 理想气体的状态方程
1.理想气体状态方程 (1)气体的基本实验定律
波 义 尔 定 律 P V = 常数 (n、T 恒定) 盖·吕萨克定律 V/T = 常数(n、p恒定)
(考核概率100%) 2.理解混合物的组成、理想气体状态方程对理想气体混合物的应
用,掌握理想气体的分压定律和分体积定律。(考核概率100%) 3.了解气体的临界状态和气体的液化,理解液体的饱和蒸汽压。
(考核概率50%) 4.了解真实气体的pVm - p图、范德华方程以及压缩因子和对应
状态原理。 (考核概率20%) 教学难点
[3]R=(pVm)p→0 / T
=(2494.35/300)J·mol-1·K-1 = 8.3145 J·mol-1·K-1 [4]其它温度条件下进行类似的测定,所得R的 数值完全相同。
R值的确定,采用外推法。即测量某些真实气体在一定温度T下,不同 压力P时的摩尔体积Vm,然后将PVm对P作图,外推到p→0处,求出所 对应的pVm值,进而计算R值。
R值的大小 R = 8.314 J·mol-1·K-1
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§1-2 理想气体混合物
1.混合物的组成 [1]摩尔分数x或y
本书对气体混合物的摩尔分数用y表示, 对液体混合物的摩尔分数用x表示.
物质B的摩尔分数定义为
[2]质量分数ωB
物质B的质量分数定义为
[3]体积分数 物质B的体积分数定义为
p V=(m/M)R T
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2.理想气体模型
[1]分子间力
相互吸引
按照兰纳德一琼斯的理论
相互排斥
由图可知:
[1]当两个分子相距较远时,它们之间几
乎没有相互作用。
[2]随着r的减小,相互吸引作用增大。
[3]当r = r0 时,吸引作用达到最大。 [4]分子进一步靠近时,则排斥作用很快
上升为主导作用。
V*m,A表示在一定温度、压力下纯物质A的摩尔体积.
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B 1
B
2.理想气体状态方程对理想气体混合物的应用
[1] 混合理想气体的状态方程
一种理想气体状态方程为:pV = nRT
理想气体混合物的状态方程为:
_
[2]混合物气体的摩尔质量
纯气体的摩尔质量M可由其_相对分子质量直接得出
混合物气体的摩尔质量: M mix yB M B
1.理想气体的分压定律和分体积定律 。
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前言
宏观的物质可分成三种不同的聚集状态: 气态 气体则最为简单,最易用分子模型进行研究。 液态 液体的结构最复杂,对其认识还很不充分。 固态 结构较复杂,但粒子排布的规律性较强,对其研究已 有了较大的进展。 当物质的量n确定后,其pVT 性质不可能同时独立取值,即
阿伏加德罗定律 V/n=常数(T、p恒定) ( 2 ) 理想气体状态方程 上述三经验定律相结合,可整理得 理想气体状态方程:
p V= n R T p: Pa(帕斯卡) V: m3 (米3) T:K(开尔文)
R(摩尔气体常数): J·mol-1·K-1(焦·摩尔-1·开-1)
因为摩尔体积Vm = V/n ,气体的物质的量n = m /M 理想气体状态方程又常采用下列两种形式:p Vm = R T
=28.85 × 10-3kg·mol-1
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3、道尔顿定律
(1)分压力 适用的条件:所有混合气体 在总压力为p的混合气体中,任一组分B的分压力
pB = yB p
若对混合气体中各组分的分压力求和
pB p
B
(2)道尔顿定律 适用的条件:理想气体 低压气体近似符合 混合气体的总压力等于各组分单独存在于混合气体的温度、体积条件 下压力的总和。
第一章 气体的pVT 关系
Physical Chemistry
§1.1 理想气体状态方程 §1.2 理想气体混合物 §1.3 真实气体的液化及临界参数 §1.4 真实气体状态方程 §1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图
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教学重点及难点
教学重点 1.理解理想气体模型、摩尔气体常数,掌握理想气体状态方程。
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