大学化学课件010第一章(2)

第一章 气体pVT的性质
1.1 理想气体状态方程 1.2 理想气体混合物 1.3 气体的液化及临界参数 1.4 真实气体状态方程 1.5 对比状态原理及普通化压缩因子图
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1-1 理想气体状态方程
1. 理想气体状态方程
pV nRT
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阿马加定律
定义：V=∑V*B
理想气体混合物的总体积为各组分分体积之和。 式中V*B=nBRT/p
进一步中得：
yB= V*B /V
即理想气体混合物中某一组分B的分体积与总体 积之比等于该组分的摩尔分数yB。
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1-3气体的液化及临界参数
1 液体的. 维利方程Virial equation (纯经验方程)
pVm RT
(1 B2 Vm
B3 Vm2
)
pVm RT
(1 B2 ' p B3 ' p2
)
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其它重要方程举例
R - K equation (Redlich and Kwong)
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对应状态原理
临界压缩因子(critical compression factor )
zc
pcVm,c RTc
物质 He Ar
N2 O2 CO CO2 CH4
zc 0.299 0.291 0.289 0.294 0.288 0.274 0.289
对于大多数物质，用上式计算的zc的值约在0.26~0.29 。

第一章 绪 论
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第一章 绪论(Introduction)
§1.1 分析化学的任务和作用 §1.2 分析化学的分类 §1.3 分析化学提供的信息 §1.4 定量分析工作的一般步骤 §1.5 分析化学进展
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§1.1.1 分析化学任务 ──化学中 的信息科学

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分析化学发展简史
1826年比拉狄厄制得碘化钠，滴定次 氯酸钙，用淀粉做指示剂，这是碘量 法的首次应用。19世纪40年代后，又 发展出高锰酸钾氧化还原滴定法、重 铬酸钾滴定法等多种容量分析方法。
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分析化学发展简史 在定量分析中重量法采用的也比较早， 1823年已经能生产出精密的分析天平， 灵敏度可达0.5毫克。1846年伏累森 纽斯的《定量分析教程》对定量分析 作了全面的总结，基本达到我们现在 的水平。
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2.毛细管电泳 毛细管电泳是近年来分析化学中发 展最为迅速的领域之一, 其基本装置是在 充满电解质的毛细管两端施加高压(20～ 30 KV ) , 采用直径为25～ 50Lm 的毛细 管. 截面积急剧减小使传统电泳技术产生 了质的变化, 由于截面积小, 热量均匀, 因 此电泳传质均匀. 由于流阻加大, 不用载 体可直接在缓冲液中进行电泳, 这样既消 除了载体对电泳影响, 又可容纳分子量极 大的样品, 甚至细菌和病毒颗粒.
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§1.2.3 按试样用量和被测组分含量分 类
常量分析 试样质量m >0.1g 微量分析 痕量
0.1～10mg <0.1mg
试样含量wx >1%
0.01～1% <0.01%

微观粒子具有波粒二象性，就不能象宏观物体那样在确定的时间段内准确的描 述出其运动的轨迹。 微观粒子的运动符合下列关系：
x Px
Px 为动量在x方向的分量测不准量； h 为Planck常数。
h 2
X 为微观粒子在某一方向x上的位置（或坐标）测不准量；
也就是说，微观粒子运动的距离变化与动量变化不能同时测准，这就是有名 的海森堡测不准原理。 测不准原理是微观粒子的固有属性，不能用牛顿力学描述。 我们只能用统计的方法，描述大量微观粒子运动的行为，即在一定区域内出现 的概率，因而电子运动的轨道失去了其真正的含义。
——认为原子中心有一个小而重的带正电荷的原子核，核外
有电子绕核的外围作空间运动。
4．Bohr原子模型
——指出微观粒子运动具有量子化的特征，提出了关于原子轨道能级的概念。
1.1.2、原子结构的近代概念
1．波粒二相性
2．运动的统计性
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波粒二象性
对于光的本性，曾经有微粒说、波动说的长期争论，后来确认光既具有 微粒性，又具有波动性，称为波粒二象性。 物质波的概念 1924年de Broglie在光的启发下提出一切物质都具有粒子性和波动性 ，
2、四个量子数
电子的波函数，通过求解薛定谔方程得到，在求解过程中，需要三个常数（n、
l、m）进行限制才有物理意义。这三个常数称为量子数， 每一组常数表示一个原子轨道（电子运动的一种状态）。
(1) 主量子数 （2）角量子数 （3）磁量子数 （4）自旋量子数
n l m ms
（1）主量子数
n
主量子数 n 表示电子层，其值越大，轨道距核越远，能量越高。
因此，对于电子、质子、中子、原子、分子等微观粒子，就必须考虑 其波动性，就是说，微观粒子都具有波粒二象性。

的不连续的，或者说能量是量子化的。
（2）轨道角动量量子数（li）
当n给定时， li可取值为0，1，2，3… （n-1）
li的一个重要物理意义是表示原子轨道 （或电子云）的形状。。n值不同而li值 相同的原子轨道和电子云的形状相同， 只是大小不同而已。
li的另一个物理意义是表示同一电子 层中具有不同状态的亚层。
19世纪末，物理学家在气体低压放电(阴 极射线)的现象中发现了电子。
1987年，汤姆逊（Thomson）最早测定了电 子的质荷比（e/m），并发现电子普遍存在于 原子中。
1911年，卢瑟福（Rutherford）在α粒子散射实验中 证实原子中存在质量较大、带正电荷的原子核。 于是卢瑟福提出带核原子模型：原子中心存在一个 原子核，它集中了原子全部的正电荷和几乎全部的质 量，带负电荷的电子在核外空间绕核高速运动。
波动性是与微粒行为的统计性规律在一起的。在底 片上衍射强度大的地方（明处），也就是波强度大 的地方，一定是电子在该处单位微体积内出现的机 会多（概率密度大），衍射强度小的地方（暗处）， 也就是波强度小的地方，一定是电子在该处单位微 体积内出现的机会少（概率密度小）。由此可以认 为：具有波动性的微观粒子（包括电子在内）虽然 没有确定的运动轨迹，但在空间某处波的强度与该 处粒子出现的概率密度成正比。
习惯上常把n相同， n 电子层 l
亚层
li不同的状态称为
1
1
0
0
1s 2s
电子亚层。
2
2
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2p
左表表示了主量
0
3s
3
3
1
3p
子数n，角动量量
2
3d
子数li及其相应电