第一章+物质的聚集状态2
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第一章物质的聚集状态
1.3 溶液
一种物质以分子或离子的状态均匀地分布在另 一种物质中形成均匀的分散系统，称为溶液。
溶液的特点：
溶质、溶剂的相对性
不同物质在形成溶液时，往往有热量、 体积的变化和颜色的变化
1.3.1 溶液浓度表示法
物质B的摩尔分数 x B
nB nB xB n nB
∑nB是溶液中各组分的物质的量总和，且
cB RT {0.1 8.314 298}kPa 248kPa
这相对于25m高水柱所产生的静压力。而一般植物 细胞液的渗透压大约可达2000kPa。
利用渗透压测量高分子化合物的分子量有其独特 的优点。
1.4 胶体
一种或几种物质分散在另一种物质中所形 成的系统称为分散系统，简称分散系。 分散系中被分散的物 质称为分散相。 分散相所处的介质 称为分散介质。
前提：溶质是不挥发的，气相仅为溶剂的， 不生成固溶体
蒸汽压下降 由拉乌尔定律可知，当向溶剂中加入非挥发 性溶质时，溶液中溶剂的蒸汽压低于纯溶剂的 蒸汽压。即：
p* p A p A nB nB WB M A A * xB * pA pA nA nB nA WA M B p A WB M A * p A WA M B WB M A p* A MB WA p A
1.3.2 拉乌尔定律与亨利定律
设由组分A，B，C……组成 液态混合物或溶液，T一定时， 达到气、液两相平衡。
pA,pB,pC
平衡时，液态混合物或溶 T一定 y , y , y (平衡) 液中各组分的摩尔分数分别 为xA，xB，xC……气相混合 x ,x ,x 物中各组分的摩尔分数分别 为yA，yB，yC……。一般xA≠ yA, xB≠ yB, xC≠ yC ……。 稀溶液的气、液平衡
课件2：3.1 物质的聚集状态与晶体的常识
答案：B
5．元素 X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子， 且最外层电子数为 2。元素 Y 基态原子的 3p 轨道上有 4 个电子。X 与 Y 所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
(1)在 1 个晶胞中，X 离子的数目为____4____。 (2)该化合物的化学式为___Z_n_S___。
[即时性自测]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)晶体有自范性但其微粒排列无序。( × ) (2)晶体具有各向同性，非晶体也具有各向异性。( × ) (3)晶体有固定的熔点。( √ ) (4)熔融态物质快速冷却即可得到晶体。( × ) (5)粉末状的固体也有可能是晶体。( √ ) (6)晶胞是晶体的最小的结构重复单元。( √ ) (7)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。( × ) (8)晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞。( × ) (9)已知晶胞的组成就可推知晶体的组成。( √ ) (10)由晶胞构成的晶体，其化学式表示一个分子中原子的数目。 (×)
____有__序____排列。 (2)晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质即_各__向__异__性_。 (3)晶体的___熔__点___固定。
(4)外形和内部质点的高度__有__序__性__。 (5)晶体的外形和内部结构都具有特有的_对__称__性___。
三、晶胞
1．概念 晶胞是晶体中最小的_结__构__重__复_单__元__。 2．结构 晶 胞 一 般 都 是 __平_行 __六__面__体___ ， 晶 体 是 由 无 数 晶 胞 “__无__隙__并__置____”而成。 (1)无隙：相邻晶胞之间无任何___间__隙___。 (2)并置：所有晶胞都是___平__行___排列的，取向_相__同_____。 (3)所有晶胞的__形__状____及内部的原子__种__类____及几何排列是完 全相同的。
5．元素 X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子， 且最外层电子数为 2。元素 Y 基态原子的 3p 轨道上有 4 个电子。X 与 Y 所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
(1)在 1 个晶胞中，X 离子的数目为____4____。 (2)该化合物的化学式为___Z_n_S___。
[即时性自测]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)晶体有自范性但其微粒排列无序。( × ) (2)晶体具有各向同性，非晶体也具有各向异性。( × ) (3)晶体有固定的熔点。( √ ) (4)熔融态物质快速冷却即可得到晶体。( × ) (5)粉末状的固体也有可能是晶体。( √ ) (6)晶胞是晶体的最小的结构重复单元。( √ ) (7)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。( × ) (8)晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞。( × ) (9)已知晶胞的组成就可推知晶体的组成。( √ ) (10)由晶胞构成的晶体，其化学式表示一个分子中原子的数目。 (×)
____有__序____排列。 (2)晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质即_各__向__异__性_。 (3)晶体的___熔__点___固定。
(4)外形和内部质点的高度__有__序__性__。 (5)晶体的外形和内部结构都具有特有的_对__称__性___。
三、晶胞
1．概念 晶胞是晶体中最小的_结__构__重__复_单__元__。 2．结构 晶 胞 一 般 都 是 __平_行 __六__面__体___ ， 晶 体 是 由 无 数 晶 胞 “__无__隙__并__置____”而成。 (1)无隙：相邻晶胞之间无任何___间__隙___。 (2)并置：所有晶胞都是___平__行___排列的，取向_相__同_____。 (3)所有晶胞的__形__状____及内部的原子__种__类____及几何排列是完 全相同的。
物质的聚集状态
能量越大，定居时间越短。
23
1.2.2 液体的蒸气压与液体的沸点
在液体表面，只有超过平均动能的分子才能克 服邻近分子的吸引进入气相中----蒸发.
在一密闭容器中，在不断蒸发的同时，部分蒸 气会重新回到液体----凝结.
1.2.2 液体的蒸气压与液体的沸点
1.液体的饱和蒸气压（vapor pressure） 在一定温度下，在密闭容器中，与液体成平衡的饱 和蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压。
nB )RT / p
B
( nB RT )
p
VB
B
分体积：
温度为T、压力为p时，组分气体B单独存
在时所占有的体积，叫做组分气体B的分
体积。
VB
nB RT P
四、阿马格分体积定律（Amagat’s law of partial volume）
分体积与总体积的关系
VB V
nB n
xB
V B
VxB
p = p1 + p2 + 或 p = pB
分压和总压强的关系：
pB
nB RT V
p
nRT V
pB p
nB n
xB
x B B的摩尔分数
pB p xB
四、阿马格分体积定律（Amagat’s law of partial volume）
对于理想气体混合物，恒T，P时有
V nRT / p ( B
2.Van der Waals 方程
从以下两个方面进行修正：硬球模型 ①体积修正项 ②压力修正项
p(Vm-b)=RT (p+p内)(Vm-b)=RT
(P内＝Vam2 )
2.Van der Waals 方程
物质及其变化
气体
理想气体状态方程式：
pV=nRT
p—气体压力，单位为Pa(帕)； V—气体体积，单位为m3(立方米)； n—气体物质的量，单位为mol(摩)； T—气体的热力学温度，单位为K(开)； R—摩尔气体常数，又称气体常数。
标准状态（T= 273.15K，p=101.325 kPa）下， 测得1.000mol气体所占的体积为22.414×10-3m3， 则： R=pVnT=101.325×103Pa×22.414×10-3 m31.000mol×273.15K=8.314N· m· mol-1· K-1 （或8.314牛· 米· 摩-1· 开-1) =8.314 J· mol-1· K-1(或8.314焦· 摩-1· 开-1)
表示固态，“l”表示液态，“g”表示气态。 (4) 逆反应的热效应与正反应的热效应数值相同 而符号相反
蒸发
液体表面某些运动速度较大的分子所具有的能量足 以克服分子间的吸引力而逸出液面，成为气态分子， 这一过程叫做蒸发。 凝聚 气态分子撞击液体表面会重新返回液体，这个与液 体蒸发现象相反的过程叫做凝聚。
液体的沸点 沸点 液体的蒸气压等于外界压力时的温度即为液体的 沸点。 正常沸点 如果外界压力为101.325 kPa时的沸点就叫正常沸 点。
气体分压定律 分压力(pi) 在混合气体中，每一种组分气体总是均匀地充满整个容 器，对容器内壁产生压力，并且不受其他组分气体的影响， 如同它单独存在于容器中那样。各组分气体占有与混合气 体相同体积时所产生的压力叫做分压力(pi) 。 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。 分压定律
气体分压定律 理想气体定律适用于气体混合物 ，则分压定律可以 表示为：
pi=p总×n in e总
第一章 物 质 的 聚 集 状 态
Pa 22.414 10 m pV 101325 R nT 1.0mol 8.314J mol K
1
1
R=8.314 kPaLK-1mol-1
(2) 理想气体状态方程式的应用
a. 计算p，V，T，n四个物理量之一。 pV = nRT 用于温度不太低，压力不太高的真实气体。
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
n1 RT n2 RT p1 , p2 , V V n1RT n2 RT RT p n1 n2 V V V n =n1+ n2+
=303kPa+101kPa
=404kPa
p(O2 ) 21kP
p(O2 ) V (O2 ) xi p V V (O 2 ) 21 xi 100 % 5.2% V 404
若混合气体体积为1.000L时，
V (O2 ) 0.52 L 52 mL
M r (He) 4.0026
p(N2)= p- p(NH3) - p(O2) =(133.0-35.5-20.0)kPa=77.5kPa
分压定律的应用
例题: 用亚硝酸铵受热分解的方法制取纯氮气。 反应如下： NH4NO2(s)→2H2O(g) +N2(g) ，如果在 19℃、 97.8kPa 下，以排水集气法在水面上收集到的氮气体积为 4.16L，计算消耗掉的亚硝酸铵的质量。
b.气体摩尔质量的计算
pV nRT
m pV RT M
m n M
m RT M pV
M = Mr gmol-1
气体密度的计算
mRT M pV
物质的聚集状态及溶液
μι
1 ρι
1 Μι
A B MB B A MA
例1－4 若O2从玻璃管的一端 扩散到另一端需要 200s，同 样条件下，H2 的扩散通过此 管需要的时间为（ ）。
四、实际气体状态方程式
在恒温条件下，一定量理想气体的pV乘积是一个常数，而 实际气体却不是这样。
图：气体pV—p示意图
R=8.314 kPa⋅L⋅K-1⋅mol-1 =8.314 Pa⋅m3⋅K-1⋅mol-1
注意
①R的取值，P、V、n、T单位要一致
国际单位制中，p以Pa, V以m3, T以K为单位， R为摩尔气体常数，其值为8.314J· -1· -1或 mol K
8.314kPa· mol-1· -1 L· K ②只有理想气体及近似理想气体才可用上式计算
mB wB m A mB
三. 难挥发非电解质稀溶液的依数性 (1) 溶液的蒸气压降低——拉乌尔定律
一段时间后
原因：蒸气压在起作用， p(H2O) > p(糖水) 在一定温度下，稀溶液的蒸气压P等于纯溶剂的蒸气压P0A 与溶剂摩尔分数xA的乘积。 P = P0 · x
A A
P0A-P = P0A· A) (1-x
a、液体的本质
b、温度
图：几种液体的蒸气压曲线
lgp与1/T关系图
1 lg p A( ) B T
A
vap H m 2.303R
lg p
vap H m 2.303RT
B
△vapHm：液体的摩尔蒸发热（J/mol）
在恒温恒压下，维持1mol液 体蒸发所必须的热量。
对于某种液体，在不同的温度下，有
五、 气体的液化，饱和蒸气压，蒸发与沸点
第一章 物质的聚集状态
R 单位：8.314Pam3 mol-1K-1； 8.314 Jmol-1K-1
3. 理想气体状态方程式的应用
计算p，V，T，n四个物理量之一
pV = nRT
气体摩尔质量的计算
m pV RT M
M mRT pV
气体密度的计算
M ρ RT p
RT ρ pM
难点：单位处理
例1-1 ：一学生在实验室中，在73.3kPa和25℃下收集
（2） b(蔗糖) = 0.05/0.1 = 0.5 (mol/kg)
（3） n水 ＝ 100/18.02 = 5.55 (mol)
X(蔗糖) = 0.05/(0.05+5.55) = 0.0089
3.几种浓度之间的转换关系 （1）.物质的量浓度与质量分数
溶液密度ρ；B的质量分数wB
nB mB mB w B cB V M BV M Bm / M B
65.2 (2) 2.03 32.07
硫蒸气的化学式为S2
1.2.2 道尔顿分压定律
体积不变：5L 298K先通入2molH2 再通入2molN2 混合后H2的体积？混合后N2的体积？容器内压力有何变化？ 分压力：在相同温度下，混合气体中某组分气体单独 占有混合气体的容积时所产生的压力。
1.道尔顿分压定律
2、分散系的分类 按聚集状态分
气－气（空气）
气－液（汽水）
气－固（浮石）
液－气（云、雾）
液－液（牛奶）
液－固（肉冻）
固－气（烟、）
固－液（溶液） 固－固（合金）
按粒子大小分
分 散 相 粒 分散系类型 分散相粒子的 子直径 组成 小于1nm 实 例
分子分散系 小分子或小离 生 理 盐 水 、 葡 子 萄糖溶液
教学课件：第一章-物质的聚集状态
气象观测
气态物质如空气中的水蒸气、二氧化碳等，用于气象观测和气候变 化研究，对环境保护和气候预测具有重要意义。
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气体定律与状态方程
1 2 3
理想气体定律
理想气体遵循玻意耳定律、查理定律和盖吕萨克 定律，这些定律描述了气体在不同条件下的状态 变化。
状态方程
理想气体的状态方程为PV=nRT，其中P表示压 强，V表示体积，n表示摩尔数，R表示气体常数， T表示温度。
实际气体近似
对于压强较大或温度较低的气体，实际气体可以 近似为理想气体。
04 气态物质
气体分子运动论
01
分子运动论的基本假设
气体由大量做无规则运动的分子组成，分子之间相互作用力可以忽略。
02
分子平均动能
气体分子的平均动能与温度成正比，温度越高，分子运动越剧烈。
03
分子分布
气体分子在空间的分布是均匀的，但在单位时间内与器壁碰撞的分子数
与气体分子速率大小有关，呈现出“中间多、两头少”的分布规律。
流动性
液体具有一定的流动性，可以流动 和变形。
液体的相变与热力学性质
熔点和沸点
熔点和沸点是液体物质的重要热 力学性质。
热容量和导热性
液体的热容量和导热性与温度有 关，不同液体有不同的热容量和
导热性。
相变过程
液体在一定条件下可以发生相变， 如蒸发或凝固。
液体中的溶解与扩散
溶解度
不同物质在液体中的溶解度不同。
气体的相变与热力学性质
相变
01
气体在一定条件下可以发生相变，例如液化、凝华等。相变过
程中气体的热力学性质会发生显著变化。
气态物质如空气中的水蒸气、二氧化碳等，用于气象观测和气候变 化研究，对环境保护和气候预测具有重要意义。
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气体定律与状态方程
1 2 3
理想气体定律
理想气体遵循玻意耳定律、查理定律和盖吕萨克 定律，这些定律描述了气体在不同条件下的状态 变化。
状态方程
理想气体的状态方程为PV=nRT，其中P表示压 强，V表示体积，n表示摩尔数，R表示气体常数， T表示温度。
实际气体近似
对于压强较大或温度较低的气体，实际气体可以 近似为理想气体。
04 气态物质
气体分子运动论
01
分子运动论的基本假设
气体由大量做无规则运动的分子组成，分子之间相互作用力可以忽略。
02
分子平均动能
气体分子的平均动能与温度成正比，温度越高，分子运动越剧烈。
03
分子分布
气体分子在空间的分布是均匀的，但在单位时间内与器壁碰撞的分子数
与气体分子速率大小有关，呈现出“中间多、两头少”的分布规律。
流动性
液体具有一定的流动性，可以流动 和变形。
液体的相变与热力学性质
熔点和沸点
熔点和沸点是液体物质的重要热 力学性质。
热容量和导热性
液体的热容量和导热性与温度有 关，不同液体有不同的热容量和
导热性。
相变过程
液体在一定条件下可以发生相变， 如蒸发或凝固。
液体中的溶解与扩散
溶解度
不同物质在液体中的溶解度不同。
气体的相变与热力学性质
相变
01
气体在一定条件下可以发生相变，例如液化、凝华等。相变过
程中气体的热力学性质会发生显著变化。
《物质的聚集状态》PPT课件
（1） （2） （3）
pi V总 = ni R T （ 2 ）
p总V总 = n R T （ 1 ）
式（2）/ 式（1） 得
pi p总
ni =
n
= xi
故 pi = p总•xi
即组分气体的分压等于总压与该
组分气体的摩尔分数之积。P7例题1-2
p总 Vi = ni R T （ 3 ）
p总V总 = n R T （ 1 ） 又 式（3）/ 式（1） 得
由一种（或多种）物质分散于另一种物质所 构成的系统，称为分散系。
分散相： 被分散的物质。 分散介质： 容纳分散相的物质。
按聚集状态或分散质粒大小可对分散系进行分类。
4
按聚集状态分类的分散系
分散相 气体 液体 固体 气体 液体 固体 气体 液体 固体
分散介质 气体 液体 固体
实例 空气、天然气、焦炉气 云、雾 烟、灰尘 碳酸饮料、泡沫 白酒、牛奶 盐水、泥浆、油漆 泡沫塑料、木炭 豆腐、硅胶、琼脂 合金、有色玻璃
pV = nRT
（1-1）
p为气体压力，单位：Pa； V为气体体积，单位：m3; T为气体温度，单位：K；
n为气体的物质的量，单位：mol；
R为摩尔气体常数，取值8.314 Jmol-1K-1 。
8
Question 例1-1 某碳氢化合物的蒸汽，在100℃及
101.325 kPa时，密度ρ=2.55 g·L-1，由化 学分析结果可知该化合物中碳原子数与 氢原子数之比为1:1。试确定该化合物的 分子式。
Vi = ni V总 n
= xi 又有
pi = p总•xi
故
Vi pi = p总• V总
即组分气体的分压，等于总压与
物质的聚集状态
简单推导：假设一定量的某种气体，由始态（P1 V1 T1） 变到终态（P2 V2 T2）,n保持不变，分两步进行，每步 只涉及两个变量。
始态
P1 V1 T1
P2 V2 T2
终态
等温 P2 V’ T1
等压
等温过程 T1: P1, V1 P2, V’ 等压过程 P2: V’, T1 V2, T2
大气成分的演变
• 第一阶段（距今40~45亿年前）：CH4和H2 （含有少量H2O、H2S、NH3、N2、Ar和He） • 第二阶段（距今20~40亿年前）：N2(含有 少量H2O、CO2、Ar、He、Ne和CH4) • 第三阶段（20亿年前至今）：N2和O2 • [成因]火山喷发、雷电作用、大气光化学反 应、轻气体逃逸、植物光合作用等； 可能 由于化学惰性和溶解度低使N2的含量不断 累积提高，水的光化学分解和植物光合作用 有可能导致O2的增加，形成今天的大气。
任何一种物质：V = f (T, P, n) 对于液体和固体，该关系式非常复杂。但是不同的气 体在一定的条件下（高温低压）都符合同一个关系式
PV = nRT
理想气体状态方程
理想气体： （a）气体分子有质量但没有体积 （b）气体分子间除了弹性碰撞外，无其它相互作用力 真正的理想气体是不存在的，但在高温低压条件下， 实际气体接近于理想气体。
x
126 . 4 30 . 96
4 . 08 4
(P4, 白磷，正四面体结构；P4O6=P2O3；P4O10=P2O5)
气体分子量的测定 • 从例3可知，在已知温度和压力的条件下测量密度， 可以测定气体分子量。但许多实际气体与理想气体有 偏离，计算结果偏差较大，如CH3F在273.15 K时(按 理想气体方程ρ/P=M/RT，应该是常数)： P(atm) ρ(g/dm3) ρ/P 1.0000 1.5454 1.5454 0.6667 1.0241 1.5361 0.3333 0.5091 1.5274 ρ/P随P发生变化 • 这是因为实际气体的PV~P关系比较复杂，如维里气 体方程式： PVm = K(T) + P (+ γP2 + δP3 + …) 一级近似 相同温度下所有气体的K(T)相同(273.15 K时, K(T) = 2.271 MPa.L.mol-1, 此时, P = 0), 因气体不同而不同。 压强接近于零的条件下，实际气体才接近理想行为。
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n CS2
PCS2 V总 RT
3.00 (g )
m CS2 M CS2 n CS2
M CS2 PCS2 V总 RT
8.314 273 .15 15
76.0 32.2 2.932
例 2. 已知苯酚的 Hvap = 48.139 kJ/mol，392.5 K时的蒸
也可表示为:
H vap
H vap 1 1 H vap T2 T1 ln ( ) ( ) P R T2 T1 R T1T2 1 P2
克拉佩龙
例1. 在15oC和101.3kPa时，2.00L干燥空气缓慢通过 CS2液体，带走CS2 3.00g，求：15oC时CS2的蒸气压？ 已知：MCS2 = 76.0 g/mol
P总1V总1 = P总2V总2 （？）
作业：P53：19（CHCl3的摩尔质量为119.38 g/mol） P234： 2，5，8，11 2：80g改为80oC，水的摩尔质量为18.0 g/mol 11：已知水的蒸发焓Hvap = 41.16 kJ/mol
对应书上的内容： P228 234 （例91不要求，热力学推导不要求）
1. 气体的液化（冷凝或凝聚）
动能(EK=3/2RT) 扩散、膨胀，与 T有关
具有势能相互 吸引，凝聚， 与P有关
气体分子 中的两种 倾向
气体要液化，就需要动能降、势能升，即T降P升。
当T较低时，使气体液化所需的P也较小； 当T较高时，使气体液化所需的P也较大。 例：H2O(g)液化为H2O(l)，当T = 373.15 K时，液化 所需的最小压强为1 atm；当T = 403.15 K时，液化 所需的最小压强为2 atm。
加上活塞
提
压
提
T不变
不是饱 和蒸气
液体的沸点(P233：图910)
P饱 < P外
P饱 < P外
P饱 = P外
P饱 = P外
P饱 < P外，活塞与液面之间无任何蒸气 P饱 = P外，液体的温度不再升高，蒸气相的体积不断扩大，其 压强也始终保持与外压相等；此时液体的气化不再限于表面， 会同时在液体内部发生，可以观察到大量气泡从液体内部冒出， 这种现象就叫沸腾。
PCS2 P总 xCS2 101 .3
0.03947 0.03947 0.08457
32 .2 (kPa )
演变：在15oC和101.3kPa时，2.00L干燥空气缓慢通 过CS2液体，求：空气中吸收了多少克CS2？已知： 15oC时CS2的蒸气压为32.2kPa，MCS2 = 76.0 g/mol 解法一：状态1：15oC, 2.00 L干燥空气, 101.3 kPa； 状态2：15oC, 干燥空气+CS2饱和蒸气, 总压101.3 kPa
mCS2 = 0.0394176.0 = 3.00 (g)
解法二：先求出状态2的V总，再由PCS2V总 = nCS2RT求 出nCS2，继而得到mCS2
对于干燥空气来讲，由状态1到状态2，T和n干空均不变， 因此有：P干空1V干空1 = P干空2V干空2 = P干空V总 101.32.00 = (101.332.2)V总 PCS2V总 = nCS2RT V总 = 2.932 (L)
lg P 1
H vap
2.303R T1
1
B
lg P2
H vap
2.303R T2
1
B
克拉佩龙-克劳修斯方程
Clapeyron-Clausius 方程
H vap T2 T1 lg ( ) ( ) P 2.303R T2 T1 2.303R T1T2 1 P2 1 1
二. 液 体
液体的结构介于气体和固体之间，对于液体的结构到 目前为止人们并不是很清楚，只有定性结论：短程有 序，长程无序。
相：体系内宏观性质（包括物理性质和化学性质）保 持均匀的部分称为相。如：H2O(l)；H2O(s)；H2O(g)
相变：外界条件（P和T）改变时，物质由一个相向另 一个相转变的过程称为相变。H2O(l) H2O(g); -Al2O3 -Al2O3
0.1571 (L)
压缩前：P苯1V总1 = n苯1RT 压缩后：P苯2V总2 = n苯2RT， P苯1 = P苯2 = P苯 因此，被凝聚的苯为 W苯 = (n苯1 n苯2)M苯
P苯 RT
V总1 V总2 M 苯
181.7 760 1.00 0.1571 78 0.612 (g) 0.08206 (273.15 40)
T升高，P变大!
蒸气压曲线是否可以无限 制上升? 假定纵坐标是外压? 如何从图看某一外压下 的沸点?
P/atm
T/℃
液体的蒸气压曲线（P231）
正常沸点
液体的蒸气压和温度之间的定量关系
lg P
lgp
A T
B A, B是常数
A
H vap 2.303R
Hvap > 0
可以通过实验获得，也可 以通过理论推导得到
预习：P238下 243；P248 250； P253下 254上；P272下 276上；P98 99上
n 干空 PV RT 8.314 273 .15 15 101 .3 2.00 0.08457 (mol )
xCS2
PCS2 P总
32.2 101.3
0.3179
0.3179
n CS2 n CS2 0.08457
nCS2 = 0.03941(mol),
1/T
水的蒸气压的对数对温度的倒数作图
lg P
H vap 2.303RT
B
Hvap 为液体的蒸发焓：等温等压下，1 mol液体转
变为1 mol蒸气的过程中吸收的热量。大于零。 Hvap 为 液 体 的 标 准 蒸 发 焓 ： 液 体 在 标 准 压 强 （101.3 kPa）条件下的蒸发焓。P229 可以用Hvap，也可以用Hvap R： 8.314 J • mol-1 • K-1 T：热力学温度，K
临界温度Tc：每种气体各有一个临界温度，在临界温 度以上，不论怎样加大压强都不能使气体液化，气体 的液化必须在临界温度之下才能发生。 临界压强Pc：在临界温度时气体液化所需的最低压强 叫临界压强。 临界点：（Pc、Tc、Vc） 永久气体：在室温条件下，不论怎样加大压强，这些 气体都不会液化。如：He，H2，N2，O2，CH4 永久气体的Tc < 室温（室温是指25oC，即298.15 K）， 如：He的Tc为5.19 K，CH4的Tc为190.56 K。
可凝聚气体（可液化气体）：室温加压可以液化，减 压即可气化。如：CO2，Cl2，C3H8，NH3，C4H8 可凝聚气体的Tc > 室温，如：CO2的Tc为304.2 K， C4H8的Tc为425.2 K。 液化气。
2. 液体的蒸发
蒸发：液体表面分 子离开液体表面进 入气相的现象 蒸发只是发生在液 体的表面（表层）
气相
液体表面
液相 敞口容器
表面分子：受力不均匀 内部分子：受力均匀
液体内部分子和液体表 面分子受力情况 表层分子的运动速率和 能量呈现出不对称的 MaxwellBoltzmann峰形 分布规律 dN/NdE
E 分子的能量分布
Ev
密闭容器，T不 变，刚开始是真 空状态
v
相平衡 蒸发 冷凝
t
饱和蒸气：与液相处于相平衡的气体 饱和蒸气压：一定温度下，气-液两相达平衡时蒸气相 的压强称为液体在该温度下的饱和蒸气压。简称蒸气压 特点：同种液体的蒸气压只与温度有关，温度不变， 蒸气压不变，温度越高，蒸气压越大，蒸气压而与气 相的体积以及液体的多少无关。不同液体在相同温度 下蒸气压一般不相等
相平衡：相变过程中，当体系的相的数目不再改变、 构成各相的物质的相对含量在宏观上不再随时间而改 变，体系就达到了平衡状态，这种平衡称为相平衡。 H2O(l) H2O(g)
单组分体系中，纯物质的气态、液态和固态之间 存在着如下转化：
冷凝：凝聚； 沉积：凝华 六种相变过程 三类相平衡： g l， g s l s
解：状态1：15oC, 2.00 L干燥空气, 101.3 kPa；
状态2：15oC, 干燥空气+CS2饱和蒸气, 总压101.3 kPa
n CS2
n 干空
3.00 76 .0
0.03947 (mol )
101 .3 2.00 0.08457 (mol )
PV RT
8.314 273 .15 15
P2 100 10
48.1391000 350392.5 2.3038.314 350392.5
16.68 mmHg
例3. 在40oC时将1L饱和有苯蒸气的空气从750mmHg 压缩至5atm，若40oC时苯的P 饱 ＝181.7mmHg，分子 量为78 g/mol。问: 压缩过程中有多少克苯蒸气发生凝 聚？
沸腾与蒸发都是液体的气化，不过蒸发只是在液体的 表层（表面）发生，而沸腾是在液体的表面和内部同 时发生（everywhere），所以沸腾时我们可以看到气 泡从液体的内部逸出。
液体的沸点：液体的蒸气压和外压相等时液体的温度。 同一种液体有很多沸点，外压越高，沸点越高，外压 越低，沸点越低。 正常沸点：外压为1 atm条件下的沸点。 对于水，P外 = 101.3 kPa，Tb = 100oC，正常沸点 P外 > 101.3 kPa，Tb > 100oC，高压锅， P外 < 101.3 kPa，Tb < 100oC，高山煮东西。
相的数目如何计算？(了解) a) 气体体系：1个相 b) 固体体系：有几种固体物质就算几个相（不受粉碎 程度的影响） 如：Na2CO3，Na2CO3 • H2O，Na2CO3 • 7H2O; -Al2O3，-Al2O3 但是，如果形成固溶体，则为1个相，如：CoNi， Ag-Au c) 液体体系： 完全互溶，H2OCH3CH2OH，一个相; 完全不互溶：H2OCS2，两个相（H2O相和CS2相）