气体分压定律PPT课件
气体分压原理
气体分压原理
气体分压原理，也称为道尔顿定律，是描述混合气体中各个气体分子压力之间关系的基本原则。
根据这个原理，在一个封闭的容器中，各个气体分子的压力不受其他气体分子的影响而保持独立。
根据气体分压原理，混合气体中每种气体分子所产生的压力与其在混合气体中所占的分子数成正比。
换句话说，每种气体分子对总压力的贡献与其在混合气体中的摩尔分数成正比。
具体地说，设混合气体中含有n种气体分子，每种气体分子的压力分别为P1，P2，...，Pn，摩尔分数为x1，x2，...，xn。
根据气体分压原理，可以得到如下关系：
P1 = x1 ×总压力
P2 = x2 ×总压力
...
Pn = xn ×总压力
其中，总压力为所有气体分子的压力之和。
根据气体分压原理，可以通过测量混合气体中各个气体成分的压力，以及计算各个气体分子的摩尔分数，来确定混合气体中各个气体成分的含量。
总之，气体分压原理是描述混合气体中各个气体分子压力之间
关系的基本原则，根据这个原理可以计算混合气体中各个气体成分的摩尔分数。
无机化学(上)4 道尔顿理想气体分压定律1.1.3.2 道尔顿理想气体分压定律
道尔顿理想气体分压定律一、分压与总压的关系将N 2 和O 2 按上图所示混合，测得混合气体的P 总 为 4×105Pa ， P 总=P N2+P O2？约翰·道尔顿(英语:John Dalton ，1766年9月6日-1844年7月27日)，英国化学家、物理学家。
近代原子理论的提出者。
他所提供的关键的学说，使化学领域自那时以来有了巨大的进展。
附带一提的是道尔顿患有色盲症。
这种病的症状引起了他的好奇心。
他开始研究这个课题，最终发表了一篇关于色盲的论文──曾经问世的第一篇有关色盲的论文。
后人为了纪念他，又把色盲症叫做道尔顿症。
道尔顿作为一个身患色盲的人，能够做出如此伟大的成就，更让后人感受到了一位科学巨人的伟大光辉。
将N 2 和O 2 按上图所示混合，测得混合气体的P 总 为 3×105Pa ，P 总=P N2+P O21、道尔顿分压定律基本概念道尔顿(Dolton)进行了大量实验， 提出了混合气体的分压定律（道尔顿分压定律）:混合气体的总压等于各组分气体的分压之和。
即P 总=P A +P B +P C +。
=∑BB P.理想气体混合时，由于分子间无相互作用，故在容器中碰撞器壁产生压力时，与独立存在时是相同的，亦即在混合气体中，组分气体是各自独立的。
这是分压定律的实质。
2、道尔顿分压定律推导过程：对于理想气体混合物，在T 、V 一定条件下，压力只与气体物质的量有关，根据理想气体状态方程，有()/A B C C A B A B C pVn n n n RTp Vp V p V RT RT RTp p p V RT ==+++=+++=+++ 故有 ()A B C p p p p =+++ 或 BBp p=∑3、适用范围：理想气体混合物或接近于理想气体性质的气体混合物。
二、 分压与组成之间的关系P 总V 总 = nRT (1) P B V 总 = n B RT (2)(2)/(1) 得:总总总P x P nn P n n P P B B B B B ==→=组分气体的分压等于总压与该组分气体的摩尔分数之积。
《气体分压定律》课件
目录
• 气体分压定律简介 • 气体分压定律的原理 • 气体分压定律的实验验证 • 气体分压定律的应用实例 • 气体分压定律的局限性
气体分压定律简介
01
定义与性质
定义
气体分压定律描述了在恒温、恒 容条件下，混合气体的总压等于 各组分气体的分压之和。
性质
气体分压定律是气体定律之一， 它反映了气体压力与其组分和温 度之间的关系。
工业生产
在化工、制药、环保等领域，气体分压定律被广泛应用于气 体分离、气体净化、气体反应等工艺流程的设计和控制。
气体分压定律的原
02
理
理想气体定律
1 2
理想气体定律
理想气体在一定温度和压力下，其性质与分子间 相互作用力和分子本身无关，只与分子数有关。
理想气体定律的数学表达式
PV=nRT，其中P表示压力，V表示体积，n表示 气体分子数，R表示气体常数，T表示温度。
4. 重复实验多次，以获得更 准确的结果。
实验数据记录与处理
数据记录 每种气体的压力数据。
实验温度数据。
实验数据记录与处理
数据处理 分析分压与总压的关系。
计算每种气体的分压。 比较不同温度下的分压数据。
实验结果分析与结论
结果分析
01
比较不同温度下的分压数据，探讨温度对 分压的影响。
03
02
分析分压与总压的比例关系，验证气体分压 定律。
03
验验证
实验装置与实验步骤
恒温槽
用于维持气体温度恒定。
压力计
用于测量气体的压力。
实验装置与实验步骤
真空泵
用于抽取气体。
混合室
用于混合不同种类的气体。
物理化学课件分压定律和分体积定律.
（2) 压力修正
器 壁
内部分子
靠近器壁的分子
分子间相互作用减弱了分子对器壁的碰撞， 所以：
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p= p理－p内 p内= a / Vm2 p理= p + p内= p + a / Vm2
a为范氏常数，其值与各气体性质有关，均为正 值。一般情况下，分子间作用力越大， a值越大。 将修正后的压力和体积项引入理想气体状态方 程：
VB y BV
y B=1
理想气体混合物的总体积V为各组分分体积VB*之和： yB = 1 V= VB*
n RT n B RT B V VB p p p B B n B RT VB p 理想气体混合物的总体积，等于气体B在与气体混 合物具有相同温度及压力条件下所占有体积的总和。 阿玛格分体积定律
注:该定律仅适用于理想气体,低压真实气体近似 服从该定律
2018/12/7
n
B
RT
气体混合物的平均摩尔质量 假定混合气体各组分之间不发生任何化学反应 , 组分A的物质的量为 nA,摩尔质量为MA;组分B的物 质的量为nB,摩尔质量为MB,则由A和B组成的混合 物体系的摩尔质量M,令nA+nB=n,则有
l2018/12/7 继续增加外压，液体被压缩，体积变化不大。
在敞口容器中，液体的饱和蒸气压等于外压时， 液体发生剧烈的汽化现象，称为沸腾，此时的温 度称为沸点 饱和蒸气压 1个大气压时的温度称为正常沸点 (373.15K) 饱和蒸气压 1个标准压力（ 1个标准压力=100kPa， p)时的温度称为标准沸点(372.78K)
第一章 气体的pVቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ性质
理想气体混合物的分压定律和分体积定律
物理化学课件分压定律和分体积定律.
2023/11/10
压缩因子法
由Z的定义式可知, pV=ZnRT
维里方程
pVm=RT(1+B/Vm+C/Vm2+D/Vm3+•••)
气体的液化与液体的饱和蒸汽压
实际气体分子间存在吸引力, 从而能发生一种理 想气体不可能发生的变化——液化.气体的液化一般 需要降温和加压. 降温可减小分子热运动产生的离 散倾向, 加压则可以缩小分子间距从而增大分子间 引力.
值.
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普遍化压缩因子图
将对比状态参数的表达式引入压缩因子 Z 的定义中, 得
def Z
pVm RT
pCVC prVr RTC Tr
ZC
pr Vr Tr
式中右方第一项为临界点处的压缩因子ZC, 实验 表明多数实际气体的 ZC 在 0.270.29 的范围内（参
阅表1-2）, 可看作常数;根据对应状态原理,在Tr和pr 一定时, pr也一定,因而,压缩因子Z近似为一定值,即 处于对比状态的各种气体具有相同的压缩因子，它是
分压力：混合气体中某一组分B的分压力pB是该
组份单独存在并具有与混合气体相同温度和体积
时所具有的压力。
注: 总压是构成该混合物的各组分对压力所做的贡 献之和; 气体混合物中每一种气体叫做组分气体。
yB = 1
p = pB
混合理想气体：
pB (nA nB
B
nC
) RT V
B
nB
Tr和pr的一个双变量函数.
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VB yBV
y B=1
V 混合气体总体积, yB 组分B的物质的量分数
(完整版)2分压定律和分体积定律
2008---2009学年第二学期第1周第1页（共5页）第二节理想气体混合物的两个定律复习回忆：1、理想气体状态方程的数学表达式；2 、理想气体微观模型的特征。
讲授新课:一、分压定律1、基本概念（1）道尔顿分压定律：低压下气体混合物的总压等于组成该气体混合物的各组分的分压力之和，这个定律称为道尔顿分压定律。
（2）分压力：所谓分压力是指气体混合物中任一组分B单独存在于气体混合物所处的温度、体积条件下所产生的压力P B。
2、道尔顿分压定律的数学表达式P（T,V） P A仃,V） P B仃,V） L或p P B（1-4）B对于理想气体混合物，在T、V 一定条件下，压力只与气体物质的量有关，根据理想气体状态方程，有PV ,n 门人n B n c LRTP A V P B V P c V LRT RT RT（P A P B P c L）V / RT故有P （P A P B P c L ）或P P BB适用范围：理想气体混合物或接近于理想气体性质的气体混合物。
3、气体物质的量分数与分压力的关系气体混合物中组分B的分压力与总压力之比可用理想气体状态方程得出P B n B RT /V n By BP nRT/V n即P B y B P （1-5）式中yB ――组分B的物质的量分数式（1-5 ）表明，混合气体中任一组分的分压等于该组分的物质的量分数与总压的乘积。
例题1-3某烃类混合气体的压力为100kPa,其中水蒸气的分压为20 kPa，求每100mol2008---2009学年第二学期第1周第2页（共5页）该混合气体中所含水蒸气的质量。
解：p=100kPa , p（H2O）=20kPa , n=100mol , M （H2O）=18 x10-3kg/molB2008---2009学年 第二学期 第1周第3页（共5页）y（H 2。
）営而。
2n(H 2。
) y(H 2O)n 0.2 100 20mol100mol 混合气体中水蒸气的质量 m （H 2。
物理化学：气体的pVT关系 ppt课件
R = pVm/T = 8.3145 JmolK-1
在压力趋于0的极限条件下，各种气体的行为均服从pVm=RT的定量关系，
所以： R 是一个对各种气体都适用的常数
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§1.2 理想气体混合物
1. 混合物的组成
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7
化学热力学、化学动力学、量子力学、统计力学
——构成物理化学的四大基础
上册
第一章 气体的pVT关系
第二章 热力学第一定律 第三章 热力学地二定律 第四章 多组分热力学 第五章 化学平衡 第六章 相平衡
下册 第七章 电化学 第八章 量子力学基础 第九章 统计热力学初步 第十章 界面现象 第十一章 化学动力学 第十二章 胶体化学
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1
物理化学形成于十九世纪下半叶，那时的资本主义在 蒸汽机的带动下驶入了快速行进的轨道，科学与技术都在 这一时期得到了高度发展，自然科学的许多学科，包括物 理化学，都是在这一时期发展建立起来的。
十八世纪中叶罗蒙诺索夫首先提出物理化学一词； 1887年 Ostwald(德)和 Vant Hoff(荷)创办
RT B nB V
B
n BR T V
pB
B
pB
n BR T V
即理想混合气体的总压等于各组分单独存在于混合气体
的T、V 时产生的压力总和。 道尔顿分压定律
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例：今有300K，104.365 kPa的湿烃类混合气体（含水蒸气的烃 类混合 气体），其中水蒸气的分压为3.167 kPa。现欲得到除去水蒸气的 1 kmol干烃类混合气体，试求： （1）应从湿烃混合气中除去水蒸气的物质的量； （2）所需湿烃类混合气体的初始体积。
物理化学课件分压定律和分体积定律
在敞口容器中，液体的饱和蒸气压等于外压时， 液体发生剧烈的汽化现象，称为沸腾，此时的温 度称为沸点
饱和蒸气压 1个大气压时的温度称为正常沸点 (373.15K)
饱和蒸气压 1个标准压力（ 1个标准压力=100kPa， p)时的温度称为标准沸点(372.78K)
饱和蒸气压是物质在一定温度下处于液气平衡共 存时蒸汽的压力，是纯物质特有的性质，由其本 性决定；其大小是温度的函数，是衡量液体蒸发 能力或液体分子逸出能力的一个物理量。
组分A的物质的量为nA,摩尔质量为MA;组分B的物 质的量为nB,摩尔质量为MB,则由A和B组成的混合 物体系的摩尔质量M,令nA+nB=n,则有
M
m n
nAMA nBMB n
nA n
MA
nB n
MB
即
M yAMA yBMB
该公式对多组分气体也同样适用,也适用于液体和
固体混合物,对任意组分,其计算平均摩尔质量通
第一章 气体的pVT性质
理想气体混合物的分压定律和分体积定律
真实气体的液化与液体的饱和蒸汽压 对应状态原理与压缩因子图
理想气体混合物的分压定律和分体积定律
道尔顿（Dalton）分压定律
鉴于热力学计算的需要，提出了既适用于理
想气体混合物，又适用于非理想气体混合物的分
压力定义 pB yBp
y B=1
压缩空间减小1。mol气体的可压缩空间以 (Vm - b)表示。 b为一范氏常数，恒为正值，其大小与气体性
质决定。 一般情况下，气体本身体积越大，b值也 越大。
对2020体/5/7积修正后，p(Vm - b)=RT。
（2) 压力修正
器 壁
2020/5/7
内部分子
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例3-1 一学生在实验室，在73.3 kPa和25 ℃下收集得250 ml某 气体。在分析天平上称量，得气体净质量为0.1188 g。求这种 气体的相对分子质量。
解 将上述数据代人式（3-2），得
M mRT 0.118g 8.315kPa L mol 1 K 1 298K 16.03g mol 1
(2) 混合气体的总体积等于各组分气体的分体积之和。
nA, nB, nC p, V, T
pV nRT (nA nB nC )RT
V nART nBRT nCRT
p
p
p
对任一组分 i ,有
VA
VB
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Vi /V = ni /n = xi = pi /p
无机及分析化学 第三章
VC
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Vi
ni RT P
体积分数：Vi/V总 称为该组分气体的体积分数
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无机及分析化学 第三章
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2. 气体分压定律
(1) 混合气体中各组分气体的分压等于同温度下该气体单独占 有总体积时的压强。
(2) 混合气体的总压等于各组分气体的分压之和。
nA, nB, nC p, V, T
pV nRT (nA nB nC )RT
道尔顿设计的原子符号
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无机及分析化学 第三章
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1. 有关概念
组分气体：混合气体中每一种气体都称为组分气体。
气体分压：当某组分气体单独存在且占有总体积时, 其具有
的压强, 称为该组分气体的分压, 用pi表示.
pi
ni RT V
分体积：当某组分气体单独存在且具有总压时, 其所占有
的体积, 称为该组分气体的分体积, 用Vi表示.
pV
73.3kPa 250103 L
所以该气体的相对分子质量为 16。
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无机及分析化学 第三章
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2. 摩尔气体常数 R
当压力的单位为Pa，体积的单位为m3，在标准状况 下（100 kPa ） ， 273.15 K ，实验测得1mol气体的体 积为22.41×10-3 m3。据此，根据理想气体状态方程可 求出R 。
若压强单位为kPa，体积单位为L，则R =？
R 8.314J mol 1 K1
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无机及分析化学 第三章
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3.1.2 道尔顿分压定律及其应用
道尔顿（1766 ~1844）出生 于英国的一个手工业家庭。他本 人的职业一直是乡村小学教师。 从21岁开始业余研究气象学。通 过大量实验的观察和测定，分别 于1801年提出了混合气体分压定 律、1803年的原子论，并自行设 计了一套原子符号。
பைடு நூலகம்
pV 100kPa 22.41103 m3
R
nT
1mol 273.15K
8.314J mol 1 K 1
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无机及分析化学 第三章
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2. 摩尔气体常数 R
对应不同的单位，R 有不同的数值： 0.08206atm L mol1 K1
62.36mmHg L mol 1 K1 1.987cal mol1 K1
p nART nBRT nCRT
V
V
V
对任一组分 i ,有 pi /p = ni /n = xi
pA
pB
pC
xi 为组分 i 的摩尔分数
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无机及分析化学 第三章
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3. 气体分容定律（分体积定律）
(1) 混合气体中各组分气体的分体积等于同温同压下该气体单 独占有的体积。