氣體-p分子間作用力依次減弱

氣態(tài)變成液態(tài)叫液化；液態(tài)變成氣態(tài)叫蒸發(fā)（汽化）

液態(tài)變成固態(tài)叫凝固；固態(tài)變成液態(tài)叫熔化（融化）

固態(tài)變成氣態(tài)叫升華；氣態(tài)變成固態(tài)叫凝華23等離子體Plasma液晶liquid

crystal嚴格的定義是：等離子體是由電子、陽離子和中性粒子組成的整體上呈電中性的4物質集合等離子體嚴格的定義是：等離子體是由電子、陽離子和中性粒子組成的整體上呈電中性的5物質集合1.氣體：氣體的最基本特征：具有可壓縮性和擴散性6理想氣體的狀態(tài)方程式假定：理想氣體——分子本身不占體積，沒有相互作用力的氣體氣體分子間的作用力很微弱，一般可以忽略氣體分子本身所占的體積遠小于氣體的體積波義爾定律：當n和T一定時，氣體的V與p成反比BoyleV

∝1/p

（1）查理-蓋呂薩克定律：n和p一定時，V與T成正比Charles-Gay-LussacV

∝T

（2）阿佛加德羅定律：p與T一定時，V和n成正比AvogadroV

∝n

（3）以上三個經驗定律的表達式合并得V

∝nT/p

(4)實驗測得（4）的比例系數(shù)是R，于是得到pV=nRT

(5)這就是理想氣體狀態(tài)方程式7理想氣體狀態(tài)方程8壓體摩氣溫力積爾體度數(shù)常數(shù)P

V

=

n

R

TT為熱力學溫度適用于：溫度較高、壓力較低時的稀薄氣體在標準狀況STP下：p

=101.325kPa,

T=273.15K,n=1.0

mol時,Vm=22.414L=22.414×10-3m3R=8.314

JK-1mol-19摩爾氣體常數(shù)R的單位與取值PatmVdm3

(l)8.2110-2Ratm

·

dm3·

mol-1·

K-1mmHgcm3

(ml)6.24104mmHg

·

cm3

·

mol-1

·

K-1kPadm3

(l)8.318.31103kPa

·dm3

·

mol-1

·

K-1Pa

·dm3

·

mol-1

·

K-18.31J

·

mol-1

·

K-1理想氣體狀態(tài)方程式的應用101.

計算p，V，T，n四個物理量之一應用范圍：溫度不太低，壓力不太高的真實氣體。pV

=

nRT2.求分子量（摩爾質量）MPV

=

(m/M)

RT

(n=

m/M,g/mol)P(m/

nRT3.求密度（

m/V

=

P(m/n)/(RT)M=m/n

=

(PM)/(RT)例題：計算摩爾質量11惰性氣體氙能和氟形成多種氟化物XeFx。實驗測定在80

oC，15.6

kPa時，某氣態(tài)氟化氙試樣的密度為0.899（g·dm-3)，試確定這種氟化氙的分子式。解：求出摩爾質量，即可確定分子式。設氟化氙摩爾質量為M，密度為（g

·

dm-3)，質量為

m

(g)，R

應選用8.31kPa

·

dm3

·

mol-1

·

K-1）。已知原子量

Xe

131,F

19,有關氣體體積的化學計算12例:為了行車的安全，可在汽車中裝備上空氣袋，防止碰撞時受到傷害。這種空氣袋是用氮氣充脹起來的，所用的氮氣是由疊氮化鈉與三氧化二鐵在火花的下反應生成的?？偡磻牵?NaN3+Fe2O3(s)

3Na2O(s)+2Fe(s)+9N2(g)在25℃。748mmHg下，要產生75.0L的N2，計算需要疊氮化鈉的質量。二、混合氣體分壓定律131．分壓的概念分體積的概念應用141．分壓的概念分壓力：混合氣體中每一組分氣體單獨占有整個混合氣體容積時所產生的壓力，稱為該組分氣體的分壓力。P總=

PA+

PB

（T，V恒定）同理總nnBPB

P總或總nnAPA

P總T、VPAPBnAnBP總道爾頓分壓定律：混合氣體的總壓等于混合氣體中各組分氣體分壓之和。p= p1

+p2

+

或

p=

pBn

=n1+

n2+15分壓的求解：x

B

B的摩爾分數(shù)16172．分體積的概念所謂某氣體的分體積是指和混合氣體具有相同溫度（T）和相同壓力（P總）時該氣體所占的體積。（T，P恒定）總總PA

PAV

V總總PB

PBV

V或TPVAVBnAnBV總P總=PVAVB同理V

=

V1

+

V2

+

稱為B的體積分數(shù)18例1：A，B兩種氣體在一容器中混和，下面表達式哪些是正確的？PAVA=nARTPV=nARTPVA=nARTPAV=nART5．PA(VA+VB)=nART6．(PA+PB)VA=nARTP總V分

=

P分V總

=

n分RT1920例1：室溫下，將1.0atm，10dm3

H2

與1.0atm

20dm3

N2在40dm3

容器中混和，求H2，N2

的

分

壓，分體積及摩爾比。氣體擴散定律P/18

格拉罕姆擴散定律Graham’s

law

of

effusion同溫同壓下某種氣態(tài)物質的擴散速度與其密度的平方根成反比，這就是氣體擴散定律富集因子隙流速度與分子的摩爾質量的平方根2成1

反比Application

of

Graham’s

law利用此定律可以測定未知氣體的分子量（或原子量）可以分離同位素

isotope例如：工業(yè)分離鈾2356M(238UF

)

352.05g

mol16M(235UF

)

349.04g

mol122例將鈾(U)形成UF6用氣體擴散法分離同位素235U和238U，求算要用多少步的擴散方能將235U從0.7%富集到7.0%？3UO2

+

8HNO3P/19

例將鈾(U)形成UF6用氣體擴散法分離同位素235U和238U，求算要用多少步的擴散方能將235U從0.7%富集到7.0%？解：236M(238UF

)

352.05g

mol16M(235UF

)

349.04g

mol16M(238UF

)M(235UF

)

6

352.05

1.0043349.04富集因子235U由0.7%富集到7.0%需要擴散多少步。

一步擴散后：n

=

552

6

6

066N(235UF

)N(235UF

)[N(238UF

)

1N(238UF

)]

[]

(1.0043)66N(235UF

)N(235UF

)N(238UF

)N(238UF

)nn步擴散后后：[

6

]n

[

6

]0

(1.0043)247.0

0.70

(1.0043)n93.0

99.3基本假設：物質由分子或原子離子所組成。同一化學性質的物質其粒子的大小開頭和作用是一樣的氣體分子作不規(guī)則運動氣體分子對器壁的碰撞是彈性碰撞推導：設邊長L的一個主方箱子；其中有N個氣體分子。每個分子的質量為M速度為u。假設有N/3氣體分子沿x軸方向運動，其動量為mu。分子撞在左面箱壁后。以原來的速度向右飛（因為是彈性碰撞）。其動量為-mu，因此每撞壁一次，分子的動量就改變了2mu。一個分子平均起來看。它向左各右運動跨越容器。與器壁A連續(xù)兩次碰撞之間所走的距離為2L。25每次碰撞，分子動量改變值為

2m

u2

m

u2

m

u2分子每秒碰撞A壁次數(shù)為u

2

/

l該分子每秒鐘動量總改變值為

2m(

u2

)2

/

l而該分子施于A壁的壓力為2m(

u2

)2

/

l容器內有N個分子，各面器壁共受力為2Nm(

u2)2

/

l26容器面積為6l

2則器壁所受氣體的壓強為P

2Nm(

u2

)2

/

l

6l

2

Nm(

u2

)2

/

3VPV

1

Nm(

u2

)23理想氣體的平均動能此式可解釋擴散定律動21

m(

u2

)2

E動3

3PV

1

Nm(

u2

)2

2

N

E27

nRT動u

2

)2

2

N

E3

PV

1

Nm(32

N

E

3

nRT動

E

3

R

T

3

kT2

NA

228動K-Boltzmann’s

constant(波爾茲曼系數(shù))k的物理意義是分子氣體常數(shù)PV

NkT

nRT29統(tǒng)計物理學又導出了氣體分子的平均動能與溫度的關系：單原子分子的平均動能與溫度的關系：pV

2N

3

kT

NkT3

2與pV

=nRT作比較：nR

=Nk，則k

=nR

/N，而N

/n

=NA

k

R

/

N

8.314

1.3811023

J

K16.0221023A動3

PV

2

N

E對理想氣體定律的修正理想氣體：

PV

=

nRT實際氣體:

Z

=(PV)/(nRT)Z

稱為壓縮系數(shù)Z=1

為理想氣體

分子間作用力：Z<1（內聚力使P減?。?/p>

分子占有體積：Z>1（

V增大）偏離理想氣體的程度，取決于：1.溫度：T增加，趨向于理想氣體2.壓力：P減小，趨向于理想氣體3.氣體的性質：沸點愈高與理想狀態(tài)偏差愈大30實際氣體與Van

der

Waals

方程溫度愈升高，愈接近理想氣體N231不同氣體的比較（1摩爾,300K)32氣體Z-P圖的

常壓常溫下，沸點低的氣體，接近理想氣體

起初增加壓力時，對于分子量較大的分子，分子間作用力增加占主導，使得

Z<1

增加較大壓力時，分子的占有體積占主導，使得Z

>

1a．分子小的非極性分子偏差小，分子大的極性強的分子偏差大；

b．溫度越高，壓力越低，偏差越小。33實際氣體分子之間存在著相互作用34實驗證明，兩個氬原子核之間距d

＜4?時，f排斥起主要作用；d

=4

～7?時，f引力起主要作用，d

＞7?時，氬原子之間的作用忽略。對于復雜分子的作用，缺少準確的數(shù)據(jù)，但類似的規(guī)律性為：近程排斥；中程吸引； 為零。當排斥力起主要作用時，PV

>>nRT

，因為在排斥力的作用下，即使增大一定的壓力，由于排斥力的抵抗，氣體的體積也不會