加载中…大连理工大学无机化学教研室《无机化学》（第6版）笔记和课后习题详解
(2020-01-12 12:50:34)
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大连理工大学无机化学 |
分类： 课后习题 |
一、气体的两个基本特性
气体具有扩散性和可压缩性。主要表现在：
1．气体无固定体积和形状；
2．不同气体能以任意比例进行均匀混合；
3．气体易被压缩。
二、理想气体状态方程
1理想气体状态方程
理想气体：分子的密度和体积可忽略、分子间无相互作用力的一种假想气体。
理想气体状态方程为
pV＝nRT
式中，R＝8.314J·mol－1·K－1，称为摩尔气体常数；p、V、T和n分别为压力、体积、温度和物质的量，单位分别为Pa、m3、K和mol。
【适用条件】理想气体；近似适用于高温低压下的真实气体。
2理想气体状态方程的应用
（1）计算p、V、T、n中的任意物理量
（2）确定气体的摩尔质量
根据
得出
式中，m为气体质量，单位g；M为气体摩尔质量，单位g·mol－1。
（3）确定气体的密度
根据
得出
三、分压定律
理想气体混合物：各组分气体之间不发生化学反应且无相互作用的气体混合物。
分压定律（Dalton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。
式中，p为混合气体总压；p1，p2，…为各组分气体的分压。
某组分气体B的分压pB是B组分在相同温度下，与混合气体体积相同时所具有的压力，分压pB与混合气体总压p间的关系为
式中，xB为组分B的物质的量分数，即摩尔分数。
四、分体积定律
分体积定律：混合气体体积等于各组分气体的分体积之和。
某组分气体B的分体积VB是B组分单独存在且与混合气体有相同压力和温度时所占体积，分体积VB与混合气体总体积V间的关系为
式中，xB为组分B的摩尔分数；φB为组分B的体积分数。
五、气体分子动理论
1理论要点
（1）分子体积、分子间作用力可忽略不计；
（2）气体分子沿各个方向以不同速度进行无规则运动；
（3）气体分子间碰撞和对器壁碰撞无能量损失；
（4）气体分子平均动能与热力学温度成正比，即http://e.100xuexi.com/uploads/ebook/c91984686bc54fc5b0c3e9be81f68e1f/mobile/epub/OEBPS/images/image009.png
2van der Waals气体状态方程
van der Waals气体状态方程为
式中，a是压力校正中的比例常量，单位为Pa·m6·mol－2；b是体积校正中的相关常量，单位为m3·mol－1；a、b与气体本身性质相关。
【物理意义】van der Waals气体状态方程考虑了真实气体分子间的相互作用和分子体积，对理想气体状态方程进行了压力项和体积项的校正。
六、相变和水的相图
1相变
定义：纯物质聚集状态的变化。
类型：蒸发、凝结、升华、凝华、融化、凝固等。
2水的相图
水的相图表示气、液、固三相组成与温度、压力的关系，如图1-1-1所示。
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