第一章化学反应中常见的物质聚集状态 11物质的“三态”一一气态、液态和固态 各种物质总是以一定的聚集状态存在的 气、液、固为三种聚集状态,各具特征,在一定条件下可相互转化。晶体熔化为液体,需 要吸收一定的热量。液体蒸发为气体也要吸收热量。由此可见,相同质量的同一种物质具有的 能量,以气态最高,液态次之,固态最低 气体(g):扩散性和可压缩性; 液体(1):流动性、无固定形状、一定条件下有一定体积 固体(s):具有一定体积、一定形状及一定程度的刚性 液体既有较强的分子间作用力又有较好流动性的特点使得其它一些物质可以溶解在液体 中,成为均匀的溶液。许多反应及生命活动的起源、发展和演化都是在溶液环境中进行的 12理想气体状态方程式 气体的存在状态主要决定于四个因素:P、V、T、n,而几乎与它们的化学组成无关。反映 这四个物理量之间关系的式子叫气体状态方程式 理想气体:分子间完全没有作用力,分子只是一个几何点,没有体积 实际上所碰到的气体都是真实气体,只有在温度不太低,压力不太高时,实际气体的存在 状态才接近于理想气体,可以用理想气体的定律进行计算 理想气体状态方程:(p8) pV=nRT(1-3) P T R 标准单位 K 8.314J, K.I. mol-I R:常数,可由实验测得 lmol气体在273.5K(0℃),101.325kPa下测得其体积224×103m 这是理想气体的状态方程式,而实际上气体分子本身必然占有体积,分子之间也具有引力, 因此应用该方程进行计算时,不可避免地存在偏差。对于常温常压下的气体,这种偏差很小 随着温度的降低和压力的增大,偏差逐渐增大。 1-3式可改写为 pV=(WBMRT(1-4) 1-3式、1-4式主要用它来求气体及易挥发性物质的分子量。在一定温度下,测得气体压力 P、体积Ⅴ及重量WB,就可根据公式求出气体的分子量。上述公式也可用来计算气体的质量或 压力。两方程在化学平衡、化学动力学、化学热力学中都有所应用 在使用本方程时,必须特别注意R的数值及单位,R的值随所用压力和体积的单位不同而 改变(详见化学平衡一章)2 第一章 化学反应中常见的物质聚集状态 1.1 物质的“三态”――气态、液态和固态 各种物质总是以一定的聚集状态存在的： 气、液、固为三种聚集状态，各具特征，在一定条件下可相互转化。晶体熔化为液体，需 要吸收一定的热量。液体蒸发为气体也要吸收热量。由此可见，相同质量的同一种物质具有的 能量，以气态最高，液态次之，固态最低。 气体（g）：扩散性和可压缩性； 液体（l）：流动性、无固定形状、一定条件下有一定体积； 固体（s）：具有一定体积、一定形状及一定程度的刚性。 液体既有较强的分子间作用力又有较好流动性的特点使得其它一些物质可以溶解在液体 中，成为均匀的溶液。许多反应及生命活动的起源、发展和演化都是在溶液环境中进行的。 1.2 理想气体状态方程式 气体的存在状态主要决定于四个因素：P、V、T、n，而几乎与它们的化学组成无关。反映 这四个物理量之间关系的式子叫气体状态方程式。 理想气体：分子间完全没有作用力，分子只是一个几何点，没有体积。 实际上所碰到的气体都是真实气体，只有在温度不太低，压力不太高时，实际气体的存在 状态才接近于理想气体，可以用理想气体的定律进行计算。 理想气体状态方程：（p8） pV=nRT (1-3) P V n T R 标准单位 Pa m 3 mol K 8.314J﹒K -1﹒mol-1 R：常数，可由实验测得。 1mol 气体在 273.15K（0℃），101.325kPa 下测得其体积 22.4×10-3m3。 这是理想气体的状态方程式，而实际上气体分子本身必然占有体积，分子之间也具有引力， 因此应用该方程进行计算时，不可避免地存在偏差。对于常温常压下的气体，这种偏差很小， 随着温度的降低和压力的增大，偏差逐渐增大。 1-3 式可改写为： pV=(WB/M)RT (1-4) 1-3 式、1-4 式主要用它来求气体及易挥发性物质的分子量。在一定温度下，测得气体压力 P、体积 V 及重量 WB，就可根据公式求出气体的分子量。上述公式也可用来计算气体的质量或 压力。两方程在化学平衡、化学动力学、化学热力学中都有所应用。 在使用本方程时，必须特别注意 R 的数值及单位，R 的值随所用压力和体积的单位不同而 改变(详见化学平衡一章)