《基础化学》课件——第四章.pptxVIP

第四章4.1.1理想气体状态方程

气体与分散系统

生产生活中常见气体氢气二氧化碳氧气水蒸气

理想化模型抓住主要矛盾进行简化处理；为实物的研究提供类比标准。

理想气体的微观模型理想气体忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何点；假设分子间没有相互吸引和排斥，即不计分子势能；分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失。

理想气体的微观模型理想气体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。高温低压条件下的气体近似看作理想气体服从理想气体状态方程的气体

理想气体状态方程p、V、T

波义耳英国(1627～1691)查理法国（1746～1823年）阿伏伽德罗意大利（1776～1856）

气体p、V、T之间的关系理想气体状态方程式：描述理想气体处于平衡态时压力、体积、物质的量和温度之间关系的一个数学方程。压力，Pa体积，m3pV=nRT物质的量，mol摩尔气体常数，R=8.314J·mol·K-1热力学温度，K

理想气体状态方程在实际工作中的应用

式中：m——气体的质量，g；M——气体的摩尔质量，g·mol-1。；理想气体状态方程的应用：式中：ρ——气体的密度，g·mL-1；

理想气体状态方程理想气体模型宏观行为只需讨论以气体物质的变化为例；将气体看做理想气体来简化问题。整个反应系统就相当于理想气体的混合物。

理想气体混合物的两个定律--分压定律对于整个理想气体混合物在温度和体积相同情况下，混合气体的总压力等于各组分气体的分压力之和，称作道尔顿分压定律。——道尔顿英国化学家道尔顿

或理想气体混合物的两个定律--分压定律道尔顿分压定律：混合物中任一组分单独存在于相同温度、体积条件下产生的压力B组分的分压没有化学反应发生时各组分气体符合理想气体状态方程

理想气体混合物的两个定律--分压定律对于任一组分气体B，其分压力为：或代入总压表达式得：可得：即：道尔顿分压定律：任一组分B在整个系统中所占的摩尔分数所有组分的摩尔分数之和为1混合气体中任一组分的分压等于该组分的摩尔分数与总压的乘积。

理想气体混合物等温、等体积等温、等压符合道尔顿分压定律

理想气体混合物等温、等体积等温、等压总体积等于各组分气体的分体积之和（阿玛格分体积定律）符合道尔顿分压定律

理想气体混合物的两个定律--分体积定律或阿玛格分体积定律：混合物中任一组分单独存在于相同温度、压力条件下产生的体积B组分的分压

理想气体混合物的两个定律--分体积定律对于任一组分气体B，其分体积为：或代入总体积表达式得：可得：即：阿玛格分体积定律：任一组分B在整个系统中所占的摩尔分数混合气体中任一组分的分体积等于该组分的摩尔分数与总体积的乘积。

比较定律公式相同点不同点道尔顿分压定律一、适用于理想气体混合物；二、没有特殊说明可以将所有气体看作理想气体做近似处理；三、可以近似求算实际气体的摩尔分数、分压和分体积；四、yB均表示任一组分B的物质的量在整个系统中所占分数。适用于等温、等体积情况阿玛格分体积定律适用于等温、等压力情况即体积分数等于压力分数等于摩尔分数。

比较定律公式相同点不同点道尔顿分压定律一、适用于理想气体混合物；二、没有特殊说明可以将所有气体看作理想气体做近似处理；三、可以近似求算实际气体的摩尔分数、分压和分体积；四、yB均表示任一组分B的物质的量在整个系统中所占分数。适用于等温、等体积情况阿玛格分体积定律适用于等温、等压力情况即体积分数等于压力分数等于摩尔分数。

小结我们在桑拿房久待就会感觉胸闷气短，这是什么原因呢？理想气体性质理想气体混合物性质

4.1.2真实气体

理想气体及理想气体状态方程

引言理想气体方程理想气体忽略了分子本身的体积和分子间的相互作用。真实气体真实情况下的真实气体我们又该如何处理呢？

真实气体理想气体状态方程高温、低压其他情况

范德华修正了理想气体状态方程；提出了范德华气体状态方程。针对真实气体与理想气体产生偏差的两个主要原因；1910年诺贝尔物理学奖获得者

范德华气体方程p：测量压力V：容器体积T：气体温度n：气体的物质的量a：与气体分子间吸引力有关的物理常数b：与气体分子体积有关的物理常数真实气体状态方程：范德华方程式a、b：与气体种类有关的物理常数统称为范德华常数

范德华气体方程实际测得的压力＜按理想气体推测出的压力范德华方程的特点：考虑了被理想气体模型所忽略的气体分子自身大小和分子之间的相互作用力。修正压力项考虑分子间作用力对压力的影响

范德华气体方程实际测得的压力＜按理想气体推测出的压力真实气体：必须在实测压力的基础上加上由于分子间作用力而减小的压力。

修正体积项真实气体中实际运动的体积应该是总体积扣除分子本身具有的体积。