《无机化学》1物质的聚集状态.pptVIP

武汉理工大学出版社武汉理工大学出版社武汉理工大学出版社武汉理工大学出版社武汉理工大学出版社武汉理工大学出版社LOREMIPSUMDOLORLOREMIPSUMDOLOR无机化学第一节气体第二节液体第三节固体无机化学本章教学目标本章教学目标在一定的温度和压力下，物质总是以一定的聚集状态存在。即存在为气态、液态或固态，各种状态都各有其特性。在一定的条件下，物质总是以一定的聚集状态参加化学反应的。物质的状态对其化学行为有重要的影响。对给定的化学反应，由于物质的状态不同，反应的速率和反应的能量关系也有所不同，同时物质的状态还会影响反应条件。常温、常压下，物质通常有气、液、固三种聚集状态，它们各自具有不同的特征，在一定条件下可相互转化。1、气体（g）：分子间作用力小，无一定的体积和形状，具有扩散性和可压缩性。2、液体（l）：分子间作用力介于气体和固体之间，有一定的体积，无固定的形状，具有流动性。3、固体（s）：具有一定体积、一定形状及一定程度的刚性。第一章物质的聚集状态第一节气体气体的基本特征是具有扩散性和压缩性。气体没有一定的形状。将气体引入任何大小的容器中，由于气体分子的能量大，分子间引力小，分子在作无规则地运动，因而能自动扩散充满整个容器。气体分子间的空隙很大，对气体加压，其体积就缩小。同时气体的状态还受到温度、气体的物质的量的影响。通常情况下，气体的存在状态主要由体积V、压力P、温度T和物质的量n四个因素决定，称为气体的状态函数。而反应这四个量的关系的式子就是气体的状态方程。第一章物质的聚集状态一、理想气体状态方程我们把分子本身不占体积，分子间没有相互作用力的气体称为理想气体。理想气体是一个抽象的概念，它实际上不存在，但此概念反映了实际气体在一定条件下的最一般的性质。只有在温度高和压力无限低时，实际气体才接近于理想气体。理想气体方程式为：pV=nRT式中，p为压力；V为体积；T为温度；n为气体的物质的量；R为摩尔气体常数。第一章物质的聚集状态*实际气体理想气体状态方程是在高温低压的情况下得出的，它忽略了气体分子本身的体积和分子间的作用力，但在低温高压下，气体的密度增大，分子间距减少，这时分子本身的体积和分子间的作用力不能忽略。所以要想继续使用理想气体状态方程就必需对理想气体状态方程作适当的修正，使其能适用于实际气体的情况。第一章物质的聚集状态二、气体分压定律我们知道，气体的特性之一是具有扩散性，能够均匀地充满它所占有的全部空间。在任何容器内的气体混合物中，如果各组分之间不发生化学反应，则每一种气体都均匀地分布在整个容器内，它所产生的压强和它单独占有整个容器时所产生的压强相同。也就是说，一定量的气体在一定容积的容器中的压强仅与温度有关。道尔顿（Dalton）总结了这些实验事实，得出下列结论：某一气体在气体混合物中产生的分压等于在相同温度下它单独占有整个容器时所产生的压强；而气体混合物的总压强等于其中各气体分压之和，这就是道尔顿分压定律，又称气体分压定律。第一章物质的聚集状态假设有一理想气体的混合物，有i个组分，i（=1，2，3，…i)，则道尔顿分压定律可表示为p总=p1+p2+……+pi或由理想气体方程式得：第一章物质的聚集状态道尔顿分压定律另一种表达形式：Pi=xip总即在温度和体积恒定时，理想气体混合物中，各组分气体的分压（pi）等于总压（p总）乘以该组分的摩尔分数（xi）。需要注意的是，实际气体并不严格遵从道尔顿分压定律，在高压情况下尤其如此。在实际工作中，进行混合气体组分分析时，常采用量取组分气体体积的方法。当组分气体的温度和压力与混合气体相同时，组分气体单独存在时所占有的体积称为分体积，混合气体的总体积等于各组分气体的分体积之和:V总=V1+V2+……+Vi。第一章物质的聚集状态液体内部分子之间的距离比气体小得多，分子之间的作用力较强。液体具有流动性，有一定的体积而无一定形状。与气体相比，液体的可压缩性小得多。一、液体的蒸气压在液体中分子运动的速度及分子具有的能量各不相同，速度有快有慢，大多处于中间状态。液体表面某些运动速度较大的分子所具有的能量足以克服分子间的吸引力而逸出液面，成为气态分子，这一过程叫做蒸发。第二节液体