现代基础化学第五章
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第五章作业P124-1252，3，4，7，10，11第五章物质的聚集状态5.1 气体5.1.1 理想气体5.1.1.1 理想气体状态方程5.1.1.2 理想气体混合物的分压与分容定律5.1.3实际气体5.2 液体和溶液5.1 气体气体的最基本特征：可压缩性和扩散性5.1.1 理想气体理想气体模型的两个假设（1）理想气体分子间无相互作用（2）理想气体分子本身不占有体积，可视为质点。
实际气体若温度不太低（室温左右）、压强不太大（1atm左右），可近似为理想气体。
5.1.1.1 理想气体状态方程pV= = nRTnRT弄清式中各项的物理量用物理量p, V, T和n描述气体的状态请明确:该方程针对理想气体,但理想气体是个抽象的概念，客观上并不存在。
一般情况下，实际气体压力不太高，温度不太低时，性质接近理想气体，此时用于实际气体计算不会产生太大的偏差。
如果在低温和高压下，实际气体与理想气体偏差较大，需要对方程进行修正。
5.1.1.1 理想气体状态方程对应不同的单位，R 有不同的数值：11Kmol L atm 08206.0−−⋅⋅⋅11−−Kmol L mmHg 36.62⋅⋅⋅11K mol cal 987.1−−⋅⋅若压强单位为kPa ，体积单位为L ，则R =？11K mol J 314.8R −−⋅⋅=5.1.1.1 理想气体状态方程nRTpV= = nRTT: 开尔文温标,表示热力学温度,符号为K T= (273.15+t) K5.1.1.1 理想气体状态方程物质的量n :计量物质的微观基本单元的物理量； 微观基本单元可以是原子、分子、离子、电子等等微观粒子或是它们的特定组合；当物质的微粒数或特定组合数与0.012Kg 12C 的原子数相等时，其物质的量为1mol （mole ）。
使用物质的量时注意：必须指明物质的基本单元，如1molH 2。
基本单元是微粒特定组合时，用“+”号连接。
如果把1mol 鼹鼠团成个球放到太空中…我们将获得一个比月球稍大的鼹鼠星5.1.1.1 理想气体状态方程：具体应用1. 计算p，V，T，n四个物理量之一应用范围：温度不太低，压力不太高的真实气体。
pV= nRT5.1.2 分压定律和分容定律1、分压定律道尔顿（1766 ~1844）出生于英国的一个手工业家庭。
他本人的职业一直是乡村小学教师。
从21岁开始业余研究气象学。
通道尔顿设计的原子符号RTn=p i5.1.1.2 分压定律和分容定律例1: 在302K 时,把液态NCl 3倒入一个体积为3.00L 的容器.容器中原已充有了ArAr,,压力为101.3kPa. NCl 3(l)见光完全分解为N 2(g)和Cl 2(g).当温度再回到302K 时,测得容器压力为190.4kPa,计算加入液态NCl 3的量.P 总=190.4kPaP Ar =101.3kPa？N 2+Cl 22NCl 3(l) → N 2(g) + 3Cl 2(g)5.1.1.2 分压定律和分容定律解：根据pV =nRT nRT, , p i 与n i 成正比, p (Cl 2) = 3p (N 2)p 总＝p (Ar Ar))＋p (N 2)＋p (Cl 2) = p (Ar Ar) + 4) + 4p (N 2)p (N 2) = [p 总－p (Ar Ar)]/4 = (190.4)]/4 = (190.4--101.3)/4=22.28kPa n(N 2) = pV /(RT)= 22.28kPa ×3.00L/(8.314kPa·L·mol -1·K -1 ×302K)= 0.0266moln(NCl 3) = 0.0266×2 = 0.0532mol发液体中通过后，混合空气体积(变大、2、阿马格分容定律（分体积定律）RTn=V i(1)Pi =;(2)Pi =;RT n i P n i ×例3：一混合理想气体，下列表达式中错误的是（）。
使用分体积时一定用总压，使用分压时一定用总体积(A)(A)p p V =n R T ；(B)p i V =n i R T ；(C)p V i =n i R T ；(D)p i V i =n i R T 。
(g)和O2(g)，例4：在一密闭容器中：在一密闭容器中，，有N2通入稀有气体，，，通入稀有气体在温度恒定的条件下，在温度恒定的条件下(g)压力将则容器内N2A.增大B.降低C.不变D.不能判断例5：加热KClO 3制备O 2，生成的O 2用排水法收集。
在25℃，100kPa 下，得到的气体体积为250mL 。
计算（1）O 2的物质的量；（2）干燥O 2的体积。
5.1.2 分压定律和分容定律解：kPa 100OH O 22−=p p 注意:解题的步骤要书写清楚;数学运算要准确.kPa83.96kPa 17.3kPa 100=−=（1）O 2的物质的量：mol1077.9K298K mol J 314.8L 25.0kPa 83.96311O O 22−−−×=×⋅⋅×==RT V p n （2）干燥O 2的体积：L 242.0kPa100K 298K mol J 314.8mol 1077.9113O O 22=×⋅⋅××==−−−p RT n V配合物价键理论通过中心离子的杂化、杂化轨道与配体中配位原子含孤对电子的轨道重叠，解释配离子的形成和空间构型，并提出了内轨型（d 轨道重排）配合物和外轨型（d 轨道不重排）配合物的概念，再通过中心离子杂化轨道的能量高低及未成对电子数，定性解释不同类型（内轨型和外轨型）配合物的相对稳定性高低和磁性大小。
配合物晶体场理论把配体看作带有负电荷的点电荷，配体与中心离子之间的作用力为静电作用力，不形成共价键。
中心离子5个、d 轨道在非球对称（八面体场）作用下产生能级分裂：t2g 和eg，分裂后d 轨道中的电子将依据配体场强（强场∆o> > E E p，弱场∆o< < E E p）重新排列，使体系能量降低，给配合物带来额外的稳定性（CFSE）。
晶体场理论可以解释配合物的磁性、颜色及定量比较配合物的稳定性。
理想气体模型1.两个假设(1) 理想气体分子间无相互作用(2) 理想气体分子本身不占有体积，可视为质点。
实际气体若温度不太低（室温左右）、压强不太大（1atm左右），可近似为理想气体。
理想气体模型2. 理想气体状态方程nRTpV= = nRT理解式中各项的物理意义熟练运用该方程进行各种计算5.1.3 实际气体对理想气体状态方程进行修正1、压缩因子定义压缩因子Z ：pV nRTZ ≡缩因子压缩因子p /MPa理V V p nRT V Z ==/1.在压力很低时，各种气体的压缩因子Z都趋向于1。
表明在很低的压力下，所有实际气体的性质都接近于理想气体的性质;压力很低时，分子本身的大小与分子间的距离相比足可以忽略不计；这时的分子间作用力也很弱，可忽略。
2. 低压范围内，随着压力的升高，除H2、He外，其余气体的Z < 1，且随压力增加而逐渐减小.实际气体分子间的吸引力已不能忽略;气体易于压缩而导致V实际< V理想，Z < 1;分子间的吸引力随压力的增加而增大，在压力较低区域，压力增加，曲线逐渐下降。
H2和He两种气体并未出现Z< 1是由于他们分子间的作用力很弱。
3. 随着压力的继续增加，Z随之增大，但仍小于1？综合考虑实际气体的体积和分子间吸引力两方面。
分子间引力的存在使V实际< V理想，导致Z减小；实际气体分子本身存在大小又使V实际> V理想，导致Z增大；在压力较小的范围内，分子间吸引力起主要影响作用，表现出随压力增大，虽Z逐渐增大，但仍小于1的现象。
当压力增大到某一值时，两方面的影响因素相互抵消，这时Z=1，表现出理想气体的性质。
4. 当压力很高时，所有的气体：Z>1。
压力很高时，气体分子本身的体积成了主要影响因素，而导致V实际> V理想。
同种气体不同温度或不同气体同一温度，其偏差理想气体的程度是不同的。
小结：实际气体偏离理想气体的本质在于实际气体分子间存在吸引力和分子本身有大小，另外，偏离的程度不仅与温度、压力有关，也与气体的性质有关。
Z可以等于1，小于1或者大于1。
①理想气体Z等于1；②当分子间力当分子间力（（范德华力范德华力））影响显著时影响显著时，，压缩因子V实际<V理想，Z<1；③当分子本身体积占比例显著当分子本身体积占比例显著，，V实际>V理想，Z>1；④一般压力较大时一般压力较大时，，分子本身体积明显分子本身体积明显，，Z>1；⑤压力较小时，分两种情况：a: T 低时，分子本身体积所占的比例小，而分子间力明显，；5.1.3 实际气体Z < 1b: T 较高时，分子间力不明显，而分子本身体积占主导，V 实际>V 理想，Z > 1。
5.1.3 实际气体2、理想气体状态方程的修正依据：实际气体分子自身体积，分子间作用力高压时气体分子自身体积不容忽视，实际2. 高压时分子间引力不容忽视，实际气体碰撞器壁时表现出的压力所造成的压强要比分子间无引力的理想气体所产生的压强小。
1. 气体分子可以活动的空间要比容器的容积小。
1. 本方程中p，V均为实际气体的压力和体积，V m为气体的摩尔体积。
2. 本方程一般用来处理与理想气体偏差较大，范德华方程说明：沸点较高的实际气体如Cl2、SO2、CO2等。
3. 对于沸点较低的气体，如H2、O2等，在常温常压下与理想气体偏差不大，一般仅1%左右，可以用理想气体状态方程式计算。
5.1.3 实际气体3、气体的液化低温、高压下，气体会对理想气体的规律产生偏离；若温度足够低，压力足够高时，气体会凝聚为液体（液化）。
液化条件：降温或同时增加压强降温-减小液体的饱和蒸汽压；加压-减小气体分子间距离，增大分子间引力5.1.3 实际气体3、气体的液化气体的行为在p-V图上能反映出来。
pV = ZnRT在n,T一定时，PV乘积是一定值，p-V曲线呈双曲线形。
5.1.4 实际气体3、气体的液化CO2的p ~V 图气液两相达到相平衡时，气体为饱和蒸汽，对应的压力为饱和蒸汽压；液体称为4.159MPa 饱和液体。
3、气体的液化5.1.4 实际气体单纯降温？单纯加压？单纯加压？必须要降温到某一点临界温度5.1.3 实际气体临界点与临界常（参）数：1、实际气体能液化的最高温度称为该气体的临界温度T c2、在临界温度时能使该气体液化所需的最低压力称为该气体的临界压力pc3、处于T c、p c时，该气体所具有的体积称为该气体的临界体积Vc4、T c、p c、V c称为该气体的临界常（参）数5、物质处于临界常数时的状态称为临界点（c点）5.2 液体和溶液一、液体的蒸发和蒸气压液体的饱和蒸气压与液体的量无关！液体蒸发模拟实验5.2 液体和溶液一、液体的蒸发和蒸气压基本概念：1、蒸气压：2、饱和蒸气压：液体的饱和蒸气压是一个强度性质，决定于物质的本性和温度，与液体的量及液面上方空间的体积无关！5.2 液体和溶液p/kPa液体的饱和蒸气压p*仅与温度和液体的种类有关，而与液体的量无关！p*随温度升高而升高。
