第1章 绪言 气 体.ppt

NH4NO2(s) ?? 2H2O(g) + N2(g) 64.04g 1mol m(NH4NO2)=? 0.164mol n(N2) = m(NH4NO2) = =10.5g =0.164mol 例 :在17oC，99.3kPa的气压下，用排水集气法收集氮气150ml。求在标准状况下该气体经干燥后的体积。 解：查表，17oC的饱和水蒸气压为1.93kPa pN2 = (99.3 – 1.93) kPa = 97.4 kPa V2 ＝ p1V1T2 p2T1 = 97.4 kPa × 150ml ×273K 101.3kPa ×290K =136 ml T1 T2 = p1V1 p2V2 始态 终态 nR= 30?C和99.7KpPa下，使1000cm3含有10.0％（体积分数）氯化氢气体的干燥氢气先慢慢通过水洗瓶使氯化氢气体全部被水吸收，然后再用排水集气法把氢气收集在集气瓶中，已知30?C时水的饱和蒸汽压为4.2kPa，试计算： （1）集气瓶中气体的体积是多少？ （2）集气瓶中的气体经干燥后体积又是多少？ 解：状态一：组分 HCl、H2 t1＝30?C，P1=99.7KpPa，V1=1000cm3，V1 HCl＝1000cm3×10.0% V1 H2＝1000cm3×90.0% 状态二：组分 H2、H2O t2＝30?C，P2=99.7KpPa，V2＝？，P2 H2O=4.2kPa，P2 H2= P2- P2H2O＝4.2kPa 状态三：组分 H2 t3＝30?C，P3=99.7KpPa，V3＝？ 整个过程H2的量是没有变化的 nH2TR＝P1V1 H2= P2 H2 V2＝P3 V3 分体积： 混合气体中某一组分B的分体积VB是该组份单独存在并具有与混合气体相同温度和压力时所占有的体积。 *1.2.3 分体积定律 V = V1 + V2 + ??? p nRT = —称为B的体积分数 p p B B j = V V x p p B B B B j = = = , 例题：某潜水员潜至海水30m处作业，海水的密度为1.03g?cm-3，温度为20℃。在这种条件下，若维持O2、He混合气中p(O2)=21kPa，氧气的体积分数为多少？以1.000L混合气体为基准，计算氧气的分体积和氮的质量。(重力加速度取9.807m/s2) 解：T=(273+20)K=293K 海水深30m处的压力是由30m高的海水和海面的大气共同产生。海面上的空气压力为760mmHg，则： p=g ? hw+ =9.807 m/s2 ?1.03?10-3kg?cm-3?30m+101kPa =3.03?103 kg?cm-1? s-2 +101kPa =303kPa+101kPa =404kPa 若混合气体体积为1.000L时， 1.4.1 真实气体与理想气体的偏差 §1.4 真实气体 1.4.2 Van der Waals 方程 理想气体状态方程式仅在足够低的压力下适合于真实气体。 产生偏差的主要原因是： ①气体分子本身的体积的影响； ②分子间力的影响。 1.4.1 真实气体与理想气体的偏差 a,b分别称为van der waals常量。 (V-nb)=Videal等于气体分子运动的自由空间 b为1mol气体分子自身体积的影响。 分子间吸引力正比于(n/V)2 内压力 p′=a(n/V)2 pideal=preal+a(n/V)2 1.4.2 Van der Waals 方程 表1-1 某些气体的Van der Waals 常量 例题：分别按理想气体状态方程式和van der waals方程式计算1.50mol SO2在30摄氏度占有20.0L体积时的压力，并比较两者的相对误差。如果体积减少为2.00L，其相对误差又如何？ 解：已知：T =303K，V=20.0L，n=1.50mol， a=0.6803Pa · m6 · mol-2， b=0.5636?10-4m3 · mol-1 * * 无机化学 的今天和明天 一 无机化学的沿革 三 现代无机化学发展的特点 二 无机化学发展的现状和 未来发展的可能方向 一 无机化学的沿革