无机及分析化学 第一章气体昌燕化学方程式
第一章 气体与热化学方程式 无机及分析化学
1.理想气体状态方程 气体的最基本特征
气体的最基本特征： 1.理想气体状态方程
1.理想气体状态方程 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 丿∝n (3) 以上三个经验定律的表达式合并得V∝nm(4) 实验测得(4)的比例系数是R,于是得到 pV=nRT (5) 这就是理想气体状态方程式 注意:R的取值,P、V、n、T单位之间关系
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 pV=nRT (5) 这就是理想气体状态方程式 注意：R的取值，P、V、n、T单位之间关系 1.理想气体状态方程
在标准状况下,1mo气体的体积 U=22414×103m3,代入式(1-1得 R p101.325×10a×24×10°m nt' lmol×273.15K 8.314J/mo,K) R的数值与气体的种类无关,所以也称能用气体常数
在标准状况下，1mol气体的体积 22.414 10 3 3 , 代入式(1—1)得 V m m − = 3 3 3 101.325 10 22.414 10 1 273.15 8.314 /( ) pV Pa m R nT mol K J mol K − = = = R的数值与气体的种类无关，所以也称能用气体常数
二、理想气体的状态方程 1.理想气体:为研究气体性质的方便,可以设想 种气体,能严格遵守pV=nRT(恒量) (1)理想气体的宏观描述:能够严格遵守气体三个实验 定律(或严格遵守)的气体叫做理想气体 (2)理想气体的微规模型:我们把分子间不存在相互作 用力(除碰撞外),并且分子是没有大小的质点的气体 叫做理想气体 (3)理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型 理想气体是不存在的,但在温度不太低,压强不太大的 情况下,可将实际气体看做是理想气体
二、理想气体的状态方程 1．理想气体：为研究气体性质的方便，可以设想 一种气体，能严格遵守pV=nRT（恒量） （1）理想气体的宏观描述：能够严格遵守气体三个实验 定律（或严格遵守）的气体叫做理想气体． （2）理想气体的微规模型：我们把分子间不存在相互作 用力（除碰撞外），并且分子是没有大小的质点的气体 叫做理想气体． （3）理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型． 理想气体是不存在的，但在温度不太低，压强不太大的 情况下，可将实际气体看做是理想气体．
物质的量n与质量m、摩尔质量M的关系为 M 则式(1-1)可变换成 pv m RT (1-2) M 结合密度的定义,则式(-1)可以变换为 O÷b M RT (1-3) 它反映了理想气体密度随T、p变化的规律
物质的量n与质量m、摩尔质量M的关系为 m n M = 则式(1—1)可变换成 (1—2) m pV RT M = 结合密度的定义，则式(1—1)可以变换为 pM RT = (1—3) 它反映了理想气体密度随T、p变化的规律
例11:一个体积为40.0dm3的氮气钢瓶,在25°C时 ,使用前压力为125Mpa。求钢瓶压力降为100Mpa 时所用去的氮气质量 解:作用前钢瓶中N2的物质的量为 ÷BD 12.5×100×40.0×10 202m0l RT8.314×(273.15+25) 作用后钢瓶中的N2的物质的量为 V10.0×10°×40.0×10 161m0l RT8.314×(273.15+25) 则所用氮气的质量为 m=(n1-n2)M=(202-161)×280=1.1×10g=1.1kg
例1-1：一个体积为40.0dm3的氮气钢瓶，在25℃时 ，使用前压力为12.5Mpa。求钢瓶压力降为10.0 Mpa 时所用去的氮气质量。 解：作用前钢瓶中N2的物质的量为 6 3 1 1 12.5 10 40.0 10 202 8.314 (273.15 25) p V n mol RT − = = = + 6 3 2 2 10.0 10 40.0 10 161 8.314 (273.15 25) p V n mol RT − = = = + 3 1 2 m n n M g kg = − = − = = ( ) (202 161) 28.0 1.1 10 1.1 作用后钢瓶中的N2的物质的量为 则所用氮气的质量为
3.理想气体状态方程式的应用 (1)计算p,V,T,m四个物理量之一。 应用范围: 温度不太低,压力不太高的真实气体。 PV=nRT
3. 理想气体状态方程式的应用 (1)计算p，V，T，n四个物理量之一。 应用范围： 温度不太低，压力不太高的真实气体。 pV = nRT
(2)气体摩尔质量的计算 P=nRT nn nn P RT M M mRT M=Mg mol-I
(2) 气体摩尔质量的计算 m n M = M = Mr gmol-1 mRT M pV = m pV RT M = pV nRT =
(3)气体密度的计算 M- mRT p-m/y D M ORT pM P RT D
(3) 气体密度的计算 = pM RT mRT M pV = = m / V RT M p =