第2章 化学基础知识（课件）- 《无机化学》同步教学（吉林大学版）

第 2 章 化学基础知识 2 － 1 气体 2 － 1 － 1 理想气体的状态方程 　　理想气体： 分子本身不占体积，分子间没有作用力的气体。 低压高温下的气体接近于理想气体。 　　Boyle 定律 V ∝ 1 p 　　当 n 和 T 一定时，气体的 V 与 p 成反比 。 V ∝ T 　　Charles－Gay∙Lussac 定律 　　当 n 和 p 一定时，气体的 V 与 T 成正比。 V ∝ n 　　Avogadro 定律 　　当 p 和 T 一定时，气体的 V 和 n 成正比。 　　实验测得，其比例系数是 R， 则 　pV ＝ n RT V ＝ 　　　nRT 　　p 　V ∝ 　nT p 综合以上三个经验公式，得 　　或 　　理想气体状态方程 　　　　R ＝ 8.3145 Pa ∙ m3 ∙ mol-1 ∙ K-1 　　　　 ＝ 8.3145 J ∙ mol-1 ∙ K-1 R: 摩尔气体常数 　　1 mol 理想气体，0℃，0.1MPa时的体积为 22.4 L。 pV ＝ n RT 　　物质的量(n) mol 　　温度 T (temperature) 　T ＝ (t + 273.15) K 　　压力 p (pressure) 1 atm ＝ 760 mmHg 　　　　　　　　　　　　 ＝ 101325 Pa ≈ 101 kPa 　　　　　　　　　　　　 ≈ 0.1 MPa 　　体积 V (volume)　1 m3 ＝ 103 L 　　　　　　　　　　　　 ＝ 103 dm3 　　　　　　　　　　　　 ＝ 106 cm3 解：依据题意可知 V1 ＝ V2 ， n1 ＝ n2 此时 　　解得 T2 ＝ 900 K 　　当温度达到 900 K 以上时，烧瓶会炸裂。 例2-1 一玻璃烧瓶可以耐压 3.08 × 105 Pa ，在温度为300 K 和压强为 1.03 × 105 Pa 时，使其充满气体。问在什么温度时，烧瓶将炸裂。 例 2－2 27℃ 和 101 kPa下， 1.0 dm3 某气体质量为 0.65 g，求它的相对分子质量。 　　解：由理想气体的状态方程 pV ＝ nRT 得 n ＝ pV/RT 即 m/M ＝ pV/RT M ＝ 　　　 0.65×8.314×300 　　 101×1 ＝ 16 g ∙ mol－1 2 － 1 － 2 实际气体的状态方程 理想气体是在对于实际气体进行假定的基础上抽象出的模型，实际气体的实验数据偏离理想气体的状态方程，因此，必须对理想气体状态方程进行修正，才能够适用于实际气体。 考虑到实际气体分子之间的相互作用，实际气体分子碰撞器壁时所产生的压力小于理想气体所产生的压力。 　　因此 p ＝ p实 + p内 　　p ：理想气体的压强 　　p实：实际气体的压强 　　p内：理想气体的压强 p 与实际气体的压强 p实 的差 　　p内 和内部分子的密度成正比，也和碰撞器壁的外层分子的密度成正比，即 　　设其比例系数为 a，则上式可写成 　　则 p内 ∞ n V ( )2 p内 ＝ a n V ( )2 p ＝ p实 + a ( )2 V n V ＝ V实 － nb 实际气体分子自身的体积不能忽略，实际气体的体积占据一定的空间，气体分子自身体积与气体