Ch物质的聚集状态

1、Ch物质的聚集状态第一节气 体一、理想气体状态方程 分子本身不占体积，是一个具有质量的几何点；分子间没有作用力，分子间与分子与器壁之间发生的碰撞不造成能量损失。 对于理想气体：2 只适用理想气体。对于低压、高温的实际气体来说，分子间距与分子本身大小相比很大，分子间作用力极弱，这样的实际气体也根本适用于理想气体状态方程。3 二、分压定律和分容定律 1. 分压定律 结论： (1) 混合气体中各组分气体的分压等于该气体单独占有总体积时的压力。 (2) 混合气体的总压等于各组分气体分压之和。4 2. 分容(体积)定律 结论： (1) 混合气体中各组分气体的分体积等于该温度T和压力P时某组分气体单独占有

2、的体积。 (2) 混合气体的总体积等于各组分气体分体积之和。5 例：今有L的容器，内盛2和2，求300K时该混合气体的总压和O2、N2的分压。 解：M(O2)32 g/mol, M(N2)28 g/mol nmol6 例：在290K和kPa时，用排水法搜集了150mL某气体，该气体枯燥后的质量为。求该气体的相对分子质量(290K时水的饱和蒸气压为1.933kPa)。 解：设该气体的压力为p： p = 100.592 1.93398.659 kPa 根据：所以该气体的相对分子质量为28.0。7例：在40时三氯甲烷(CHCl3)的蒸气压为kPa，假设有枯燥空气在40、101kPa下缓慢通过CHCl

3、3并搜集之。试求：(1) 101kPa下，为CHCl3所饱和的空气，在该条件下体积应是多少？干空气带走CHCl3多少克？ 例：在400kPa下，由CH4、C2H6、C3H8组成的气体混合物中， C2H6和C3H8的体积分数分别为30、10，那么混合气体中CH4的分压力为.( ) A120kPa B240kPa C40kPa D133kPa 三、实际气体 (理解)8第二节 液体和溶液 一、液体的蒸发和蒸气压蒸发凝聚 当蒸发速率与凝聚速率相等时，液体上方的蒸气所具有的压力称为液体的饱和蒸气压(简称蒸气压)。沸点：液体的饱和蒸气压等于外界压力(101kPa)时的温度。910 蒸气压的特征： (1)

4、它与液体量的多少和液体上方蒸发的体积无关。 (2) 与温度有关。温度越高，蒸发速率越大，蒸气分子数增多，蒸气压力就越大。 (3) 液体蒸气压表达了一定温度下液体的蒸发难易程度，是液体分子间作用力大小的反映。一般来说，液体分子间力越弱，液体越易蒸发，其蒸气压就越大。同温度，不同物质，蒸气压不同。例：升密闭容器内盛有mol C6H6(苯)，在沸点(80)温度时容器内苯产生的蒸气压与以下数据最接近的.( ) (A) 101.3 kPa (B) 293 kPa (C) 147 kPa (D) 无法确定 11例：20时，CS2的蒸气压为kPa，将g CS2置于该温度下的密闭容器内，问： (1) 假设容器

5、的体积为L，CS2蒸气压为多少？ (2) 假设容器的体积为L，CS2的蒸气压为多少？ 解：(1) 20时，将2全部汽化为饱和蒸气，那么其压力或体积： 这说明2在容器中未全部气化，处于气液平衡，所以容器中PCS2=40kPa。 kPa或12 (2) 由(1)计算结果知，CS2全部气化时的V，小于容器体积，这说明2全部气化成气体，而且为不饱和气体，其压力可用理想气体状态方程式求解： 13 二、溶液的一般概念和浓度表示方法 1. 质量分数和体积分数 2. 物质的量的分数：某一溶质物质的量占全部溶液物质的量的比值。 3. 物质的量的浓度：在1L溶液中所含溶质的物质的量(摩尔数)。c(B)nB/V (m

6、olL1 ) 4. 质量摩尔浓度：在1kg溶剂中所溶解溶质的物质的量(摩尔数)，以b来表示。bnB/mA (molkg1 )14 5. 滴定度：每毫升标准溶液相当于待测组分的质量，用Tx/s表示，x为溶液中被测物质的化学式，s为标准溶液的化学式，单位为gmL1。 如T(Fe/K2Cr2O7)0.005585 gmL-1 mL K2Cr2O7滴定度与物质的量的浓度(单位为molL1)间可以换算： aA + bB P a b cAV nB (V的单位为L) m(B)bcAV /aMB (m(B)的单位为g) T(B/A) m(B) /(V1000) bcAMB10-3/a (gmL-1 )15mo

7、lL-1的HCl溶液，求TNaOH/HCl和TNH3/HCl (以gmL-1表示)解：TNaOH/HCl0.1000M(NaOH)10-3 gmL-1 TNH3/HCl0.1000M(NH3)10-3gmL-1 计算molL-1的HCl标准溶液对Na2CO3的滴定度。解： 因为1mol HCl 只能与1/2mol Na2CO3完全反响，所以 TNa2CO3/HCl(1/2) 0.1000M(Na2CO3)10-3 0.50.100010610-3 gmL-116 五、稀溶液的通性 1. 非电解质稀溶液的依数性 (1) 溶液的蒸气压下降pA pA* 同一温度下，纯溶剂的蒸气压与溶液蒸气压的差值称

8、为溶液的蒸气压下降： ppA*pA 17 1887年，拉乌尔： 在一定温度下，难挥发非电解质的稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压与溶剂的摩尔分数的乘积。 对于稀溶液，nB很小： 在一定温度下，难挥发非电解质的稀溶液的蒸气压下降与溶质摩尔分数成正比，而与溶质的本性无关。拉乌尔定律 18 例：20时，将尿素CO(NH2)2溶于100g水中。计算溶液的蒸气压和蒸气压下降常数K 。 ( 20时水的饱和蒸气压 kPa) 解：水溶液中水的摩尔分数： 水溶液的蒸气压： (2) 沸点上升和凝固点下降kPa)时的温度， 以Tb表示。19 凝固点：液相蒸气压等于固相蒸气压时的温度，以Tf表示。2021 难挥发的

9、非电解质稀溶液，沸点上升和凝固点下降与溶液的质量摩尔浓度成正比，而与物质的本性无关。如：某非电解质溶解在140g水中，溶液的沸点为101.3，求该电解质的分子量。 解：设摩尔质量为M 根据22 例：把萘溶于80g苯中所得溶液的凝固点为，求萘的摩尔质量。(苯的凝固点为，其Kf5.10K/mol.kg) 解： 23例：为防止汽车水箱在冬季冻裂，需使水的冰点下降到253K，即Tf，那么在每1000g水中应参加甘油多少克？(甘油的M92，水的Kf1.853) 24(3) 浸透压 1886年，范特荷夫综合实验结果， 指出了稀溶液的浸透压与T、浓度的关系：25例：将鸡蛋白溶于水，形成溶液，测得该溶液的浸透

10、压在25为306Pa。求鸡蛋白的平均摩尔质量。 解：难挥发的非电解质稀溶液，它们的蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和浸透压，这些性质的变化与溶质的浓度成正比，而与溶质的本性无关，这些性质称为稀溶液定律，也称为稀溶液的依数性。 26例：20时，葡萄糖(C6H12O6)15g，溶解于200g水中，试计算溶液蒸汽压p，沸点Tb，凝固点Tf和浸透(20时水的蒸汽压为2338Pa，Kb为，Kf为1.86) 解：溶液的bBmolkg1 ppA*xH2O2338PaTbKbbB0.420.22 Tb100 + Tb100.22 TfKfbB0.420.78 Tf0 Tf0.78 cRTbBRT0.428.3

11、14293= 1023 kPa27例：一种体液的凝固点是0.50，求其沸点及此溶液在0时的浸透压力(水的Kf1.86 Kkgmol1，KbKkgmol1)。 解：稀溶液的四个依数性是通过溶液的质量摩尔浓度互相关连的，即 TbKbb故其沸点为：100 + 0.138100.1380时的浸透压力 cRTbRT 0.2698.314273= 610 kPa 2. 电解质稀溶液的性质 28AB型，如NaCl、KCl的i接近2；A2B or AB2型， K2SO4、CaCl2的i在23之间，接近3。 假设不考虑离子间作用力，i就等于电解质离解出的离子数目。 强电解质：弱电解质：如CH3COOH的i 略大

12、于1。29 不考虑离子间作用力，Al2(SO4)3(浓度为b)的i为多少？例：某温度时，1molL1糖水的饱和蒸气压为P1，同温度下1 molL1 NaCl盐水的饱和蒸气压为P2，那么.( ) (A) P2 P1 (B) P2 P1 (C) P2P1 (D) 无法判断 例：2.9%NaCl(摩尔质量为58.5)溶液产生的浸透压接近于( ) (A) 5.8%蔗糖溶液 (B) 2.9%蔗糖溶液 (C) 0.5 molkg1 蔗糖溶液 (D) 1 molkg1蔗糖溶液例：以下各种物质的溶液浓度均为molkg1 ，按它们的沸点递减的顺序排列是( ) (A) HAc-NaCl-C6H12O6-CaCl2 (B) C6H12O6-HAc-NaCl-CaCl2 (C) CaCl2-NaCl-HAc-C6H12O6 (D) CaCl2-HAc-NaCl-C6H12O6 30例：将g CdSO4固体溶解在1000g水中，其凝固点比纯水下降了K，计算CdSO4在溶液中离解的百分数。(H2O的KfKkgmol1)，原子量：Cd，S 32.06) 解：1000g水中溶解CdSO4的摩尔数：nmol 由实验测得CdSO4溶液中的微粒的质量摩尔浓度： bTf / Kf 0.153 molkg1 即该溶液中实际存在微粒的摩尔数为mol，此值大于mol，说明CdSO4在水溶液中发生局部离解，设其离解