第一章_理想气体状态方程_物理化学课件要点

p = nRT / V = (nA+ nB + nC +···)RT/V = nA RT /V + nB RT /V+ nC RT /V+···
p nB (RT / V )
B
注意:
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p pB nB (RT /V )
B
B
理想气体
4．阿马加定律
[1]阿马加分体积定律：理想气体混合物的总体积V 为各组分分体积V*B之和
M m i x = yA MA + yBMB =
yBM B
B
由于 所以
M（O2）= 32.00 ×10 -3 kg·mol－１ M（N2）= 28.01×10 -3 kg．mol－１
M（空气）＝ y（O２）M（O２）＋ y（N２）M（N２）
＝（0.2l×32.00×l0－３＋0.79×28.01× 10－３）kg·mol－１
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(2)理想气体模型
①分子之间无相互作用力。 理想气体在微观上具有以下两个特征：
②分子本身不占有体积。
3．摩尔气体常数 R (pVm＝RT )
[1]不同气体在同样温度下，当压力趋于零时
（pVm）p→0 具有相同值。
[2]按300K条件下的（pVm）的数值，就可求 出各种气体均适用的摩尔气体常数R。
试证此混合气体摩尔质量Mmix形式。若空气组成近似为y（O2）= 0.21， y（N2）= 0.79，试求空气的摩尔质量M（空气）
解:
所以 即
设：气体A、B的摩尔质量分别为M A与MB，则
混合气体的质量
m = nA MA + nBMB
_混合气体的物质的量 n = nA＋ nB
M_ mix＝m /n ＝（nA MA + nBMB ）/n
B
n:混合物中总的物质的量， nmB::混混合合物物的中总某质种量气，体的物质的量，
Mp，miVx::混混合合物物的的摩总尔压质及量总。体积。
混合物中任一物质 B 的质量 mB＝ nBMB
_ 而 nB=yBn
混合物的总质量m与M mix的关系：
_
_
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例：今有气体A和气体B构成_的混合气体，二气体物质的量分别为nA和nB 。
三者之间存在着下式所示的函数关系：
f（p， V， T）= 0
也可表示为包含n在内作状态方程。
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§1-1 理想气体的状态方程
1.理想气体状态方程 （1）气体的基本实验定律
波 义 尔 定 律 P V = 常数 （n、T 恒定） 盖·吕萨克定律 V／T = 常数（n、p恒定）
（考核概率100%） 2.理解混合物的组成、理想气体状态方程对理想气体混合物的应
用,掌握理想气体的分压定律和分体积定律。（考核概率100%） 3.了解气体的临界状态和气体的液化,理解液体的饱和蒸汽压。
（考核概率50%） 4.了解真实气体的pVm - p图、范德华方程以及压缩因子和对应
状态原理。 （考核概率20%） 教学难点
[3]R=（pVm）p→0 / T
=（2494.35／300）J·mol-1·K-1 = 8.3145 J·mol-1·K-1 [4]其它温度条件下进行类似的测定，所得R的 数值完全相同。
R值的确定，采用外推法。即测量某些真实气体在一定温度T下，不同 压力P时的摩尔体积Vm，然后将PVm对P作图，外推到p→0处，求出所 对应的pVm值，进而计算R值。
R值的大小 R = 8.314 J·mol-1·K-1
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§1-2 理想气体混合物
1．混合物的组成 [1]摩尔分数x或y
本书对气体混合物的摩尔分数用y表示， 对液体混合物的摩尔分数用x表示.
物质B的摩尔分数定义为
[2]质量分数ωB
物质B的质量分数定义为
[3]体积分数 物质B的体积分数定义为
p V＝（m／M）R T
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2．理想气体模型
[1]分子间力
相互吸引
按照兰纳德一琼斯的理论
相互排斥
由图可知:
[1]当两个分子相距较远时，它们之间几
乎没有相互作用。
[2]随着r的减小，相互吸引作用增大。
[3]当r = r0 时，吸引作用达到最大。 [4]分子进一步靠近时，则排斥作用很快
上升为主导作用。
V*m,A表示在一定温度、压力下纯物质A的摩尔体积.
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B 1
B
2．理想气体状态方程对理想气体混合物的应用
[1] 混合理想气体的状态方程
一种理想气体状态方程为：pV = nRT
理想气体混合物的状态方程为：
_
[2]混合物气体的摩尔质量
纯气体的摩尔质量M可由其_相对分子质量直接得出
混合物气体的摩尔质量: M mix yB M B
1.理想气体的分压定律和分体积定律 。
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前言
宏观的物质可分成三种不同的聚集状态： 气态 气体则最为简单，最易用分子模型进行研究。 液态 液体的结构最复杂，对其认识还很不充分。 固态 结构较复杂，但粒子排布的规律性较强，对其研究已 有了较大的进展。 当物质的量n确定后，其pVT 性质不可能同时独立取值，即
阿伏加德罗定律 V／n＝常数（T、p恒定） ( 2 ) 理想气体状态方程 上述三经验定律相结合，可整理得 理想气体状态方程：
p V＝ n R T p: Pa（帕斯卡） V: m3 (米3) T:K（开尔文）
R（摩尔气体常数）: J·mol-1·K-1（焦·摩尔-1·开-1）
因为摩尔体积Vm = V／n ，气体的物质的量n = m /M 理想气体状态方程又常采用下列两种形式：p Vm ＝ R T
＝28.85 × 10－３kg·mol－１
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3、道尔顿定律
(1)分压力 适用的条件：所有混合气体 在总压力为p的混合气体中，任一组分B的分压力
pB = yB p
若对混合气体中各组分的分压力求和
pB p
B
（2）道尔顿定律 适用的条件：理想气体 低压气体近似符合 混合气体的总压力等于各组分单独存在于混合气体的温度、体积条件 下压力的总和。
第一章 气体的pVT 关系
Physical Chemistry
§1.1 理想气体状态方程 §1.2 理想气体混合物 §1.3 真实气体的液化及临界参数 §1.4 真实气体状态方程 §1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图
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教学重点及难点
教学重点 1.理解理想气体模型、摩尔气体常数,掌握理想气体状态方程。