2021-3-4大学化学无机化学原理（1）理想气体的状态方程和分压定律

****一：气体的基本性质
1没有固定的形状和体积
2不同的气体可以任意比例均匀混合
3分子间距离大，容易被压缩
4分子间的作用力比较小
5分子本身的密度小

二：理想气体（实际不存在）
气体间不存在相互作用力且为完全弹性碰撞（没有能量损耗）
气体分子没有体积（相对而言非常小）

对于实际气体，只要压力不太高（不高于数百千帕），温度不太低（不高于273k），就视为理想气体

三：理想气体的状态方程；
理想气体的体积不仅与压力，温度有关，还与气体物质的量有关。通常用理想气体的状态方程来表示他们之间的关系：
PV=nRT
P为压强，国际（SI）单位为pa，
V为体积，SI单位为 m³（立方米），
n为物质的量，SI单位为mol，
T为热力学温度，单位为k，
R为摩尔气体常数为8.314pa.m^3.mol^-1.k^-1

在标准状态下：P和T视为已知
（P=101.325kpa，T=273.15k（视为理想气体））
标况下，当n=1mol时，气体的体积为22.4L，换算成SI就是22.4*10^-3立方米
也可以利用这个条件求出R

四：理想气体的应用
1：求出气体的质量与n*m=M联立可得：
M=(m.R.T)/(P.V) 注释：摩尔质量有单位，相对分子质量无单位，他们在数值上相同
2:求出气体的密度，利用ρV=m可得：
M=(ρV.R.T)/(P.V)
ρ=M.P/R.T

五：分压定律(对于理想气体混合物)
1:组分气体：理想混合气体中的每一种气体称为组分气体

2：分压：组分气体b在相同温度下占有与混合气体相同体积时产生的压力，叫做组分气体b的分压。
因为气体可以自由扩散，所以相同体积就是指在一个容器，
P(b)=n(b)R.T/V

3:道尔顿的分压定律：混合气体的总压等于各组分气体的分压之和
p（总）=p1+p2+p3+p4+…+p(n)

4：推论：由于 P(b）V=n（b）RT，PV=nRT
p(b)/p =n(b)/n=X(b)
所以P（b）=X（b）.P
又由于，在同温同压下，气态物质的量和体积成正比
所以V（b）/V=X（b）
注释：P总=P水蒸汽+P气体（实验室中常用排水集气法）

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