以下是文字版。
同学们好,Five课堂欢迎您,我们今天学习的内容是气体摩尔体积。
本节课主要有以下三个内容,分别是基本概念,阿伏加德罗定律及其推论,气体相对分子质量的计算。我们首先进入第一部分,基本概念。
(1)决定物质体积的因素
决定物体体积大小主要有以下三个因素:粒子数、粒子大小和粒子之间的距离。
对于固体或液体,由于粒子间的距离很小,因此当物质的量一定时,也就是粒子数一定时,常压一般是多少kpa,决定其体积大小的主要因素是粒子的大小。,
影响气体分子间平均距离大小的因素:温度和压强。
对于具有相同粒子数的气体而言,当压强一定时,温度越高,分子间平均距离越大,体积越大;相反,若温度降低,分子间平均距离变小,体积变小。
而当温度和压强都固定时,气体分子间的平均距离恒定,所以若气体的粒子数相同,则其体积也相同。
(2)气体摩尔体积
定义:单位物质的量的气体所占体积叫做气体摩尔体积。
符号:Vm
单位:升每摩 或 立方米每摩
公式:气体摩尔体积=气体体积/物质的量
常温常压是25摄氏度。但是工程术语中通常指20度,常压其实就是指平常的大气压下,一般地点大约是一个大气压值即1、01e5帕,对于高原上常压就要低一些。在药品行业里常温指10-30度,进口的也有指15-25度范围的。在化工系统。
由此我们也可以推出:物质的量=气体体积/气体摩尔体积;气体体积=气体摩尔体积×物质的量
气体摩尔体积大小只取决于气体所处的温度和压强。
在标准状况(0 ℃,101 kPa)下,气体摩尔体积为22.4 L/mol;而在常温常压(25 ℃,101 kPa)下,气体摩尔体积则为24.5 L/mol
注意:①气体摩尔体积只适用于气态物质,不适用于固体和液体。所以我们在做题的时候要特别注意一些常见的物质,例如水、四氯化碳、三氧化硫、乙醇等物质在标况下并非以气体的形式而存在,因此,在标况下气体摩尔体积并不适用于这些物体。
常温常压多指人感觉的温压大概为:25度+/-20%,一个大气压+/-20%。常温常压指的是温度在20~30℃的通常气强下标准状态指的是温度为0℃气压为101KPa,这类化学题一般考的是物质的状态,例如:水在常温常压下为液体,而。
②气体摩尔体积适用于任何气态物质,可以为纯净物,也可以为混合物。
③气体摩尔体积只与温度和压强有关,随温度和压强的变化而改变,压强保持不变的情况下,随温度升高而升高,降低而降低;温度保持不变的情况下,随压强的升高而降低,降低而升高。
④标况下任何气体的气体摩尔体积(Vm)都是22.4 L/mol,但不能说Vm=22.4 L/mol时就一定是在标况下,例如当温度高于0 ℃,但压力大于101 kPa时Vm也有可能是22.4 L/mol。
⑤温度和压强只对气体的体积有影响,而不会改变气体的质量、物质的量、粒子数。
接下来进入第二部分,阿伏加德罗定律及其推论。
常温系25度 ,一个标准大气压是101kPa(760mm汞柱),室温25-27℃,常温常压就是常温和一个标准大气压的集合 。(两个条件)化学中曾一度将标准温度和压力(STP)定义为0°C(273.15K)及101.325kPa(1atm),但
(1)阿伏加德罗定律
定义:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
可以表述为:两种不同的气体若温度(T)、压强(p)、体积(V)均相同,则两种气体的粒子数相同(N1=N2),或两种气体的物质的量相同(n1=n2)。
(2)阿伏加德罗定律的推论
同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,也就是/=
同温同体积下,气体的压强之比等于其物质的量之比,也就是/=
同温同压下,相同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之比,即/=
同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,也就是/=
(3)注意
阿伏伽德罗定律适用于任何状态下的任何气体。
阿伏伽德罗定律可以概括为“四同”,即同温、同压、同体积、同粒子数。
“三同定一同”,说的是若“四同”中的有任意三个相同,那么第四个也一定相同。
“二同定比例”,是指若“四同”中只有两个相同,那么另外两个一定成比例。
相同物质的量的气体在相同温度时的体积与压强成反比,在相同压强时体积与热力学温度成正比。
阿伏伽德罗定律及其推论可由理想气体状态方程pV=nRT推导得出。
常温常压一般是指25℃(约300K)温度和1.01325Pa压强。常温也叫一般温度或者室温,一般定义为25℃。化工工艺中常用AMB表示,即ambiance。我国工程上常温是按20℃计的,这是我国大多数地方春秋天的温度,如循水温度(自然水温)。
接下来进入第三部分,气体相对分子质量的计算。
(1)气体摩尔质量的计算
定义:摩尔质量=质量/物质的量
若我们已知粒子数和质量,经过推导,可得到:摩尔质量=(阿伏伽德罗常数×质量)/粒子数。
常温常压是泛指,不具有统一值.生活中用得较多的常温指25摄氏度,但是工程术语中通常指20度.至于常压,其实就是指你平常的大气压下,一般地点大约是一个大气压值,即1.01e5帕.对于高原上,常压就要低一些.另外,常见的还有标准。
以上两个公式不仅适用于气体,对于液体、固态物质同样适用。
在标况下,若知道气体的密度,也可以根据公式推导出:摩尔质量=密度×22.4 L/moL。
(2)混合物的平均相对分子质量=混合物的总质量/混合物的总物质的量
这两个公式同样适用于固体和液体。
平均分子质量一定介于混合体系中最大的分子质量和最小的分子质量之间。