《无机化学》课件-7_物质的状态，理想气体状态方程及应用，道尔顿分压定律，分体积定律，气体分子运动论要点.ppt

2.3　气体混合物及分压定律 2.3.1 理想气体的混合 2.3.2 道尔顿分压定律 21 2.3.1 理想气体的混合 （1）气体可以快速地以任意比例均匀混合。 （2）混合气体中的每一个组分在容器中的行 为和该组分单独占有该容器时的行为完 全一样。 22 2.3.2 道尔顿（J.Dalton)分压定律 (Dalton’s law of partial pressures) 1. 组分气体 理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。 (在同一容器中，组分气体相互间不发生化学反应，各气体分子本身的体积和它们相互间的作用力可略而不计） 23 分压： 组分气体B在相同温度下占有与混合气体相同体积时所产生的压力，叫做组分气体B的分压。 2. 分压与分压定律 24 分压定律： 混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。 p = p1 + p2 + ???? 或 p = ? pB n =n1+ n2+???? 25 分压的求解： x B ? B的摩尔分数 26 例2-2 0℃时，一体积为15.0L的钢瓶中装有6.00g的氧气和9.00g的甲烷，计算钢瓶中两种气体的摩尔分数和分压各为多少？钢瓶的总压力为多少？ 解： n(O2) = = 0.188 mol n(CH4) = = 0.563 mol 27 则 x（O2） = n(O2) / [ n(O2) + n(CH4)] = 0.188 mol /（0.188 mol + 0.563 mol） = 0.25 x (CH4) = 1 – x（O2）= 1 – 0.25 = 0.75 28 = = 28.45 kPa = = 85.20 kPa 根据道尔顿分压定律可知，钢瓶的总压力就是瓶中各气体的分压之和，即， = 28.45 kPa + 85.20 kPa = 113.65 kPa 29 分压定律的应用 30 例2-3 某学生在实验室中用金属锌与盐酸反应制取氢气。所得到的氢气用排水集气法在水面上收集。温度为18℃时，室内气压计为753.8mmHg，湿氢气体积为0.567L。用分子筛除去水分，得到干氢气。计算同样温度、压力下干氢气的体积以及氢气的物质的量。 31 解：排水集气法收集气体时，通常将所收集气体中的水蒸气看作饱和蒸气。由化学手册中查出18℃下，p(H2O)=15.477mmHg。在湿氢气中，氢的分压为： p1(H2)= (753.8－15.477)mmHg = 738.3mmHg p1(H2)= = 98.43kPa 32 无机化学 * * * * * * * * * * 无机化学 Inorganic Chemistry 第二章 气 体 (2) 第二章 气 体（gases） 2.1 气体的性质 2.2 理想气体状态方程式 2.3 气体混合物及分压定律 *2.4 气体分子运动论 2.5 真实气体 *2.6 气体临界现象 2 物质的状态 在常温常压条件下，物质主要以气态（gaseous state）、液态（liquid state）和固态（solid state）三种聚集状态存在。 组成物质的粒子主要是原子、分子或离子。在不同的温度和压力下，粒子之间的距离、相互作用力以及粒子的运动情况等各异，从而使物质在宏观上呈现出不同的聚集状态。 3 近代科学研究发现，在一定的条件下，物质的存在形态还有外观像气体的等离子态（plasma）和外观像液体的液晶态（liquid crystal） 。甚至还有超导态、超流态（如液氦）、超固态（如金属氢态）、中子星态等。 物质处于什么样的状态与外界的温度、压力等条件有关。 4 气体 气体无确定的形状和体积，容纳气体的容器的形状和体积，便是气体的形状和体积。 原因在于气体分子间距离较远，分子间作用力较小，气体分子的无规则运动，向各个方向扩散，能均匀地充满于整个容器。 由于气体分子本身所具有的体积比气体分子所占有的容器体积小得多，所以气体易被压缩。此外，因气体