氣體目錄理想氣體狀態方程氣體分壓定律教學要求掌握理想氣體狀態方程和分壓定律。重點理想氣體狀態方程和分壓定律難點理想氣體狀態方程和分壓定律學習目標一、理想氣體狀態方程氣體的基本特征是它的無限膨脹性和無限滲混性。不管容器的大小以及氣體量的多少，氣體都能充滿整個容器，而且不同氣體能以任意的比例相互混合從而形成均勻的氣體混合物。此外，氣體的體積隨體系的溫度和壓力的改變而改變，因此研究溫度和壓力對氣體影響是十分重要的。實際氣體在低壓(＜101.325kPa)和高溫(＞0℃)的條件下，接近理想氣體。1、理想氣體理想氣體是實際氣體的一種理想模型．微觀上就是不考慮分子本身的體積和分子間相互作用力的氣體。宏觀上就是始終能遵守的氣體。

p——氣體的壓力，Pa；V——氣體的體積，L；n——氣體的物質的量，mol；R——氣體常數，8.314kPa·L/（mol·K）或J/（mol·K）；T——氣體的溫度，K。2、理想氣體狀態方程一定質量的理想氣體，它的壓強與體積的乘積跟絕對溫度的比值，在狀態變化過程中是一個恒量。【例1–1】已知淡藍色氧氣鋼瓶容積為50L，在20℃時，當它的壓力為1000kPa時，估算鋼瓶內所剩余氧氣的質量。解：由

，得

答：鋼瓶內所剩余氧氣的質量是656.8g。二、氣體分壓定律在混合氣體中，某組分氣體所產生的壓力稱為該組分氣體的分壓。它等于在溫度相同條件下，該組分氣體單獨占有與混合氣體相同體積時所產生的壓力。事實上，我們不可能測量出混合氣體中某一個組分氣體的分壓，只可能測出混合氣體的總壓。道爾頓分壓定律——混合氣體的總壓等于組成混合氣體的各組分氣體的分壓之和。式中：p——混合氣體的總壓力

pi——i組分氣體的分壓

分壓定律可表示為：如果混合氣體中各組分氣體的物質的量之和為n總，溫度T時混合氣體的總壓力為p總，體積為v，根據理想氣體的狀態方程式則有：

(1)(2)

或

令

則

混合氣體中i組分氣體的狀態方程式則可寫成：將（2）式除以（1）式則得到下面的關系式：此式是道爾頓分壓定律的另一種表示形式，它表示混合氣體中i組分氣體的分壓等于混合氣體的總壓力乘上該組分氣體的摩爾分數。Vi

==xi

同理：在一定溫度和壓力下，混合氣體中i組分氣體的分體積（Vi）也可以定義為混合氣體的總體積乘以

i組分氣體的物質的量分數，即：對于混合氣體來說:根據上面的討論，我們可以得出下面的關系式：==

各組分的體積之和等于總體積，即∑vi＝v總各組分的摩爾分數之和等于1，即∑xi＝1各組分的體積分數之和等于1，即∑vi＝1

【例1-2】實驗室用KClO3分解制取氧氣時，25℃、100kPa壓力下，用排水集氣法收集到氧氣0.245L（收集時瓶內外水面相齊）。已知25℃時水的飽和蒸氣壓為3.17kPa，求在0℃、100kPa時干燥氧氣的體積。解：令T1=298K，V1=0.245L，由已知條件有P1=p（O2）=p濕-p（H2O）=100kPa-3.17kPa=96.83kPa令T2=273K，p2=100kPa，則由理想氣體狀態方程有

答：在0℃、100kPa壓力下得干燥氧氣的體積為0.217L。三、溶液濃度的表示方法水是最常用的溶劑，如不特殊指明，本書討論的溶液均指水溶液。溶液液態溶液（如糖水、食鹽水）固態溶液（如合金）氣態溶液（如空氣）溶質溶劑+=溶液的性質常與溶液中溶質和溶劑的相對含量有關。因此，在任何涉及溶液的定量工作中都必須指明溶液的濃度，即指出溶質與溶劑的相對含量。溶液的濃度可以用不同的方法表示，最常見的有以下幾種：（1）物質的量濃度（2）物質的量分數（3）質量摩爾濃度（4）質量分數1、物質的量濃度單位體積中所含溶質的物質的量稱為該物質的物質的量濃度，簡稱濃度，用符號c表示

cB——溶質B的物質的量濃度，mol/L；nB——溶質B的物質的量，mol；V——溶液的體積，L。

物質的量分數溶液中某組分物質的量占溶液總物質的量的分數，用符號x表示。如果溶液是由A和B兩種組分組成的，它們在溶液中的物質的量分別為nA和nB，則組分A、B的物質的量分數分別為：

xA=溶液中各組分的物質的量分數之和等于1即：質量摩爾濃度一千克質量的溶劑中所含溶質的物質的量，此種表示的濃度叫做質量摩爾濃度，用符號b表示。bB=bB——溶質B的質量摩爾濃度，單位為mol/kg；

nB——溶質B的物質的量，單位為mol；m——溶劑的質量，單位為kg。質量分數溶質的質量與整個溶液的總質量之比稱為質量分數，用w表示，即wB=mB——溶質B的質量，單位常用kg；m——溶液的總質量，單位常用kg。質量分數wB沒有單位，過去常用百分含量表示，但不能稱為質量百分比濃度。【例1–3】已知質量分數為10%的鹽酸溶液，密度為1.047g/mL。計算：（1）HCl的物質的量濃度；（2）HCl的質量摩爾濃度；（3）HCl的物質的量分