气体、液体和溶液的性质.docVIP

第一章 气体、液体和溶液的性质 §1-1　气体的性质 本节的重点是三个定律1．道尔顿分压定律Dalton’s law of partial pressures） 2．阿码加分体积定律Amagat’s law of partial volumes） 3．格拉罕姆气体扩散定律Graham’s law of diffusion） 一、理想气体(Ideal Gases)――讨论气体性质时非常有用的概念 1．什么样的气体称为理想气体气体分子间的作用力很微弱，一般可以忽略气体分子本身所占的体积远小于气体的体积即气体分子之间作用力可以忽略，分子本身的大小可以忽略的气体称为理想气体2．理想气体是一个抽象的概念，它实际上不存在，但此概念反映了实际气体在一定条件下的最一般的性质。 3．实际气体在什么情况下看作理想气体呢？只有在温度高和压力无限低时，实际气体才接近于理想气体。因为在此条件下，分子间距离大大增加，平均来看作用力趋向于零，分子所占的体积也可以忽略。 The Ideal Gas Law） 1．由来Boyle’s law（1627-1691）British physicist and chemist － The pressure-volume relationship n、T 不变 V ∝ 1/ p or pV = constant (2) Charles’s law（1746-1823）French scientist 1787年发现The temperature-volume relationship n、p 不变 V ∝ T or V/T = constant (3) Avogadro’s law（1778-1823）Italian physicist Avogadro’s hypothesis :Equal volumes of gases at the same temperature and pressure contain equal numbers of molecular. Avogadro’s law The volume of a gas maintained at constant temperature and pressure is directly proportional to the number of moles of the gas. T、p 不变 V ∝ n 2．理想气体方程式The ideal-gas equation） 由上三式得：V ∝ nT / p，即pV ∝ nT，引入比例常数R，得：pV = nRT 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 R=8.314 kPa(L(K-1(mol-1 4．理想气体方程式应用可求摩尔质量 已知V，T， m 求 (2) 已知T，ρ 求 M 实际气体（eal gas）与理想气体的偏差(Deviations of deal behavior) (1) 实例：1mol几种气体 pV / RT ～曲线 从两个图中，可以得知： 分子小的非极性分子偏差小，分子大的极性强的分子偏差大温度越高，压力越低，偏差小6．对理想气体定律的修正— van der Waals equation（1837-1923） Dutch scientist荣获1910年 Noble physical prize 形式 (2) 讨论：上式与相比： an为mol数b为每mol分子本身占有的体积 ∴ 就成了气体分子本身占有体积已扣除了的空间，即为,为什么要在项上加上一项呢？即为什么呢？降压的因素来自两个方面。由于分子内存在相互作用，所以分子对器壁的碰撞次数减少而碰撞次数与分子的密度成正比分子对器壁碰撞的能量减少它也正比于 n / V，所以压力降低正比于= pid。 a、b 称为 van der Waals constant由实验确定Dalton’s Law of Partial Pressures) 1801年 1．Deduction：假设有一理想气体的混合物，此混合物本身也是理想气体，在温度T下，占有体积为V，混合气体各组分为=1，2，3，… i，…) 由理想气体方程式得　，　，……，，…… ，即 2表达式 3．文字叙述：在温度和体积恒定时，其总压力等于各组分气体单独存在时的压力之和。 4．另一种表达形式：─ole fraction 在温度和体积恒定时，理想气体混合物中各组分