[理学]大学无机化学第一章.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * 若混合气体体积为1.000L时， §1.4 真实气体 1.4.1 真实气体与理想气体的偏差 1.4.2 Van der Waals 方程 1.4.1 真实气体与理想气体的偏差 理想气体状态方程式仅在足够低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 1.4.2 Van der Waals 方程 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气体分子自身的体积。 分子间吸引力正比与(n/V)2 内压力 p′=a(n/V)2 pideal=preal+a(n/V)2 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 wa?ls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，=0.5636?10-4m3 · mol-1 1.5.1 大气层的分布 1.5.2 大气中氮与氧的循环 1.5.3 臭氧耗损 1.5.4 温室效应 1.5.5 酸雨 1.5.6 光化学烟雾 *§1.5 大气化学 1.5.1 大气层的分布 ?对流层： 平流层 （同温层） 散逸层： 热电离层： 1.5.2 大气中氮与氧的循环氮的循环: 氧的循环 1.5.3 臭氧耗损 臭氧层处于平流层。O3的形成始于在240nm以下的太阳辐射下O2的光分解： O2 O + O 反应活性很高的O原子与O2结合形成O3: O＋O2＋M? O3＋M 臭氧自身吸收200nm~300nm的uv,而发生分解: O3 O＋O2 臭氧耗损 在STP条件下,臭氧层厚度仅仅有3mm。本世纪七十年代中期科学家们已关切到某些氟氯烃对臭氧层的有害影响使用中的氟氯烃最终大多逃逸到大气中，然后扩散到平流层中，在175~220nm波长的uv辐射下引起分解： CFCl3 ??CFCl2+Cl CF2Cl2 ??CF2Cl+Cl 臭氧耗损所形成的活泼的Cl原子再发生下列反应： Cl+O3 ??ClO+O2 ClO+O ??Cl+O2 最终导致O3从平流层中被除去： 关键是Cl原子对臭氧破坏的催化作用。1个Cl原子能破坏10万个O3分子。 1986年在南极上发现了臭氧洞。 在北极圈附近臭氧减少的情形不那么严重。在过去的十年里北极的臭氧减少了3~4%。1992年的测量揭示出在美国，加拿大和欧洲的最北部分的上空ClO的含量令人惊奇的高。这暗示着北极将在近年内出现大的臭氧洞。 臭氧耗损 大气中的CO2仅占0.33%左右，它是控制气候的关键角色。CO2对地球温度的影响常被称作温室效应。 在全球生态系统中的循环见图 1.5.4 温室效应 全球生态系统中的循环 温室效应 地球从太阳辐射100~5000nm波长范围吸收能量。主要是400~700nm范围内的可见光区。因为地球表面温度低，它所释放的热辐射是波长大于4000nm的红外辐射。这种IR辐射只能被水分子和二氧化碳所吸收。 自本世纪开始二氧化碳的浓度不断地升高。见图 自本世纪开始二氧化碳的浓度不断地升高。 大气中CO2浓度增高主要源于矿物原料的燃烧，某些气象专家推测地球的平均温度将增加1~3℃。 温室气体还包括氟氯烃，甲烷，一氧化氮，以及各种易挥发的有机化合物。 各种温室气体对全球变暖的影响（见图1） 各种温室气体对全球变暖的影响 1.5.5 酸雨 酸雨能腐蚀建筑和雕刻被称为石头“麻风”。 酸雨 pH5.5的雨水称为酸雨。主要是二氧化碳和氮氧化物使雨水的酸性增强。 SO2主要来源于：火山爆发，有色金属的冶炼，以及工业，发电厂，家庭中矿物燃料燃烧中产生的SO2。 1.5.6 光化学烟雾 光化学烟雾是在阳光作用下，汽车排放的气体发生反应而产生的。在高温下，汽车发电机中来自大气的氮与氧反应： N2 (g)+