第1,2章 绪论 吉林大学无机化学.ppt

* * 推导使用板书 * * 主讲：陈咏梅 联系方式：1368-329-4397 chenym@mail.buct.edu.cn 无机化学 Inorganic Chemistry 观察现象、收集数据 提出假设 设计实验验证假设 实验不成功 推翻假设 提出新的假设 设计新的实验 实验成功 重复实验、结果一致 形成理论 科学研究的一般程序 从实验现象（数据）总结归纳出定律； 建立模型，抓住问题的主要矛盾； 在理想化模型基础上进行修正，应用于实际。 从“气体状态方程”来理解化学理论的产生和发展 Boyle’s Law Avogadro’s Law: Gay-Lussac’s Law Charles and Gay-lussac Guillume Amontons Charles’s Law Combined gas Law: pV=nRT or pVm=RT 对同一份气体的两个不同状态： 对于任一份气体： R---- 摩尔气体常数(gas constant) 当p、V单位不同时，R有不同数值及量纲 0.082057 L?atm?mol-1?K-1 62.364 L?Torr?mol-1?K-1 8.314 m3?Pa?mol-1?K-1 8.314 J? mol-1 ? K-1 因为 当T一定，p ? ?,V ? 0; 分子本身体积被忽略。 因为p=(n/V)RT，T一定，p ? n/V (分子密度)；分子间作用力被忽略。 pV=nRT or pVm=RT 为什么从实际气体的实验数据出发，最后推导出来的公式“被理想化”了？ 因为从大量实验数据中总结出来了所有气体的共性 （1）气体分子本身体积在气体体积中所占比例很小； （2）气体分子间距较大，分子间作用力很弱 真实气体与理想气体的偏差 n=1mol T=273.15K 理想气体 ？ ？ 真实气体 (1)分子本身不占有体积 V理想 总体积 V = 分子自身体积 + 分子间空隙体积 (2)分子之间无相互作用 p理想 压力 p 的产生 = 气体分子作无规则运动时碰撞器壁的结果 （气体分子间吸引相互作用为主） 理想气体和真实气体的差别 范德华方程（van der Waals，1873） 注意：范德华方程中的p, V为真实气体的 范德华假设：a， b与T无关 适用范围：几个兆帕（几十个大气压）的中压范围内 压力修正项（内压力）a：分子间引力越大，a 越大 体积修正项b ：与分子大小、形状有关 能解释实际气体pVm- p曲线的弯曲现象 范德华方程 相同温度下不同气体的 pVm- p 等温线 p/102kPa pVm 理想气体 NH3 CH4 H2 如何处理混合气体？ 假设每种组分气体都是理想气体，使问题“简单化”。 道尔顿(Dolton)分压定律 混合气体的总压等于各组分气体的分压之和。 如果为理想混合气体，则某组分气体的分压概念为同温度下该组分气体单独存在且占有混合气体总体积时所具有的压强。则有如下推论 氧是人类维持生命的必需气体，缺氧生命就会死亡，但过剩的氧会使人致病，只有在氧气的分压维持21kPa才能使人体维持正常代谢过程。 在潜水员携带的水下呼吸器中充有氧气和氦气 （He在血液中溶解度很小，N2的溶解度大，可使人得气栓病） 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。 V = V1 + V2 + ??? 知识点 理想气体状态方程 摩尔气体常数 分压定律、分体积定律 真实气体状态方程 思考：分压定律成立的原因 作业：P26,习题3,7,10 * * 推导使用板书 * *