第1章：气体与溶液.ppt

目 录 第一节 气体 第二节 溶液 第三节 胶体溶液 第一节：气体 一、理想气体状态方程式 一、理想气体状态方程式 理想气体状态方程式为： pV= nRT (1-1) 式1-1应用于实际气体时，只适用于温度较高(=273K)、及较低压力((=1atm)的情况。 R的数值与单位：随压力和体积单位的不同而不同。当压力为大气压、体积为升代入(1-1)式： R = pV/nT=1atm×22.4L/1mol ×273.15K = 0.082atm · l/mol · K 当压力单位为 Pa，体积为m3时，可得： R = 1.01325 ×105Pa ×22.4 ×10-3m3/1mol ×273.15K R = 8.315J /mol ·K（国际单位制：SI制） = 8315Pa ·L/mol ·K 理想气体状态方程式的其它表示形式： 例1： 标准状况下250mlCl2重0.7924克，求Cl2的分子量。 解： 根据 pM = ρRT 补充例题：在298 K和9.93 ×104Pa压力下0.304L二氧化硫重0.78g，求二氧化硫的分子量。 解：根据气体状态方程式： pV=nRT=mRT/M M=mRT/pV 代入以上数据： M = 0.78 × 10-3 ×8.314 ×298/(9.93 ×104 ×0.304 ×10-3 ) = 0.064kg/mol=64g/mol 单位：kg ×Pa·L/mol ·K ×K/ Pa·L = kg/mol 二、道尔顿分压定律 在一个密闭的容器中，充有几种彼此互不发生反应的气体时。该容器中混合气体的总压力等于各组成气体分压力之和，此经验规则称道尔顿分压定律。其数学表达式为： P=Σpi (1-4) 某组分的分压力是指该组分在同一温度下单独占有混合气体的容积时所产生的压力。 由道尔顿分压定律可知： pi = (ni/n) p总= xi p总 即：每一组分气体的分压力等于混合气体的总压力和该组分气体摩尔分数的乘积。 注意：分压定律适用于理想气体，对低压下的真实气体混合物近似适用。 分压定律的应用 道尔顿分压定律对于研究气体混合物非常重要。用排水集气法收集到的气体其实是含有水蒸气的混合气体。 例2：在17℃，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1-1，17 ℃的饱和水蒸气压1.93kPa P(N2) = (99.3-1.93) =97.4kPa 按分散质粒子直径大小不同可将分散系分为三类： 1、溶液的蒸汽压 (1) 纯溶剂的蒸气压 在一定温度下,某溶剂的饱和蒸气所产生的压力称为该溶剂的饱和蒸气压,简称蒸气压。 在水中加入难挥发物质，由于溶质的加入必然降低单位体积内的水分子数目，单位时间内逸出的水分子数目减少。因此一定温度下达到平衡时，溶液的蒸汽压比起纯溶剂的蒸汽压更低。这里溶液的蒸气压实际上是溶液中溶剂的蒸气压。 比较不同浓度溶液的蒸气压。显然，浓度越大，溶液的蒸气压越低。蒸气压与溶液的浓度的关系遵循拉乌尔定律。表述为：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压乘以溶剂在溶液中的摩尔分数。 即： p = pB* xB （1-9） p: 为溶液的蒸汽压 pB*：为纯溶剂的蒸汽压 xB：为纯溶剂的摩尔分数 ∵ xA + xB = 1 ∴ p = pB*（1－xA） 溶液的蒸气压下降值Δp为 Δp = pB*－p = pB*－pB*（1－xA） Δp = pB*xA （1-10 ）