第一章化学基础知识1.1气体1.2液体和溶液1.3固体和晶体
第一章 化学基础知识 1.1 气体 1.2 液体和溶液 1.3 固体和晶体
第一章化学基础知识气体第一节一、理想气体状态方程1、理想气体(idealgases)分子间作用力忽略理想气体分子本身体积低压真实气体理想气体高温
第一章 化学基础知识 第一节 气体 一、理想气体状态方程 1、理想气体(ideal gases) 真实气体 理想气体 低压 高温 分子间作用力 分子本身体积 忽略 理想气体
2、理想气体状态方程（stateequation）波义尔定律：当n和T一定时，气体的V与p成反比(1)Vα1/p查理-盖吕萨克定律：n和p一定时，V与T成正比(2)V&T阿佛加德罗定律：p与T一定时，V和n成正比(3)Von以上三个经验定律的表达式合并得Vα(4)nT/p实验测得（4）的比例系数是R，于是得到上页下页返回目录
上页 下页 目录 返回 2、理想气体状态方程(state equation) 波义尔定律：当n和T一定时，气体的V与p成反比 V ∝1/p （1） 查理-盖吕萨克定律： n和p一定时，V与T成正比 V ∝T （2） 阿佛加德罗定律：p与T一定时，V和n成正比 V ∝n （3） 以上三个经验定律的表达式合并得V ∝ nT/p (4) 实验测得（4）的比例系数是R，于是得到
2、理想气体状态方程（stateequation）pV=nRT式中：p一气体的压力(Pa)V一气体的体积(m)国际单位制n一气体的物质的量(mol)T一热力学温度(K)R一摩尔气体常数
2、理想气体状态方程(state equation) pV = nRT 式中：p — 气体的压力(Pa) T — 热力学温度(K) V — 气体的体积(m3 ) n — 气体的物质的量(mol) R —摩尔气体常数 国际单位制
2、理想气体状态方程（stateequation）R----摩尔气体常量pV= nRT在STP下，p=101.325kPa，T=273.15Kn=1.0 mol时,V.=22.414L=22.414X10-3m3101325Pa × 22.414×10-3 mR=pVnT1.0mol x 273.15K= 8.314J·mol-1 .K-1注意：R的取值，P、V、n、T单位之间关系R= 8.314kPa·L-K-l.mol-1= 0.0821 atm : dm3- mol-1 K-1
2、理想气体状态方程(state equation) pV = nRT R- 摩尔气体常量 在STP下，p =101.325kPa, T=273.15K n=1.0 mol时, Vm =22.414L=22.414×10-3m3 nT pV R = R= 8.314 kPaLK-1 mol-1 1 1 8.314J mol K − − = 1.0mol 273.15K 101325Pa 22.414 10 m 3 3 = − = 0.0821 atm · dm3 · mol-1 · K-1 注意：R的取值，P、V、n、T单位之间关系
计算时一律转换3、应用为国际单位制(1) 计算p、V、T、n四个物理量之一(2)计算气体摩尔质量mRTmRTpV=.M =pV =nRT一MpV(3)计算气体密度pMmRTM = PRTP=M =RTpvp
3、应用 （1） 计算p、V、T、n 四个物理量之一 （2）计算气体摩尔质量 pV = nRT RT M m pV = pV mRT M = （3）计算气体密度 pV mRT M = p RT M = RT pM = 计算时一律转换 为国际单位制
例：为行车安全，可在汽车中装备空气袋防正碰撞时司机受到伤害。这种空气袋是用氮气充胀起来的，所用的氮气由叠氮化钠与三氧化二铁在火花的引发下反应生成总反应是：6NaN,+Fe,O3(s)→3Na,0(s)+2Fe(s)+9N2(g在25℃、748mmHg下，要产生75.0L的N2，计算需要叠氮化钠的质量？
例：为行车安全，可在汽车 中装备空气袋防止碰撞时司 机受到伤害。这种空气袋是 用氮气充胀起来的，所用的 氮气由叠氮化钠与三氧化二 铁在火花的引发下反应生成。 总反应是： 6NaN3+Fe2O3 (s) ⎯→ 3Na2O(s)+2Fe(s)+9N2 (g) 在25℃、748 mmHg下，要产生75.0 L的 N2，计算 需要叠氮化钠的质量?
实际气体状态方程4Van der Waals 方程(P + a n?/V2) (V- nb) = nRT其中，a、b为范德华常数用于校正压力，是与分子间作用力有关的常数，分子间作用力与气体浓度的平方成正比约等于气体凝聚为液体时的摩尔体积b
Van der Waals 方 程 ( P + a n 2 /V2 ) (V- nb) = nRT 其中，a 、b 为 范德华常数 a 用于校正压力，是与分子间作用力有 关的常数，分子间作用力与气体浓度 的平方成正比 b 约等于气体凝聚为液体时的摩尔体积 4、实际气体状态方程
VanDerwaals表1几种气体的Vanderwaals常数气体沸点/℃a / dm°. kPa* mol-2b / dm3 : mol-lHe-2693.4450.02370H2-2530.24.7202660N2-1960.137.80391302-1830.140.8033183CH4-1610.228.004280CO2-78(升华)0.363.80420C12- 340.657.605621NH3- 330.422.503710SO2- 100.679.905640a和b，似与分子间作用力及其分子的质量有关上页返回下页目录
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理想气体分压定律二、1、分压：混合气体中某组分单独占有与混合气体相同的体积和温度时所具有的压力“p”示之。称为该组分的分压力，n;RT总体积pi =V（1807、英国）2、道尔顿分压定律(Daltonlaw ofpatial pressures理想气体状态方程不仅适于单一组分气体，也适于混合气体
二、理想气体分压定律 1、分压：混合气体中某组分单独占有与混合气 体相同的体积和温度时所具有的压力 称为该组分的分压力，“pi ”示之。 2、道尔顿分压定律（1807、英国） (Dalton law of patial pressures ) 理想气体状态方程不仅适于单一组分气 体，也适于混合气体。 V n RT p B B i = i 总体积