第1章 气体、液体和溶液的性质
1.1 复习笔记
一、气体的性质
1．理想气体
理想气体必须符合两个条件：
（2）气体分子本身所占的体积远小于气体的体积。即气体分子之间作用力可以忽略，分子本身的大小可以忽略。
2．理想气体定律
（1）波义耳定律
在温度和气体的量恒定时，气体的压力与体积的乘积是一个常数。可用代数式表示：
n，T不变时，pV＝C（常数）或者
①
（2）查理定律
在气体的物质的量和压力不变时，气体的体积与温度成正比。必须说明的是，此温度要用开尔文温标，它与摄氏温标有如下的关系：
查理定律可用代数式表示：
n，P不变时，
（常数）或者
②
（3）Avogadro假设
在同温同压下，相同体积的不同气体含有相同的粒子数。Avogadro假设可用代数式表示：
T，P不变时，
③
由①，②，③式可以联立成
即
，引入比例系数R，得
pV＝nRT
该式为理想气体状态方程式。式中，R为通用气体常数，简称气体常数。
3．理想气体方程式的应用
一般情况下，在实验中确定温度和压力（只要是敞开体系，反应体系的压力与外界大气压相同），测得某气体的密度，就可以求得该气体的摩尔质量。
4．实际气体
（1）压缩因子Z
压缩因子Z表示实际气体的实验值与理想值的偏差。即
（2）气体的内聚力
力的类型与分子之间的距离有关。
①实验证明
a．两个氩原子核之间距离
时，f排斥起主要作用；
b．
时，f引力起主要作用；
c．
时，氩原子之间的作用忽略。
②复杂分子的作用
对复杂分子的作用，呈现出近程排斥，中程吸引，远程为零的规律性。
a．当排斥力起主要作用时，
，因为在排斥力的作用下，即使增大一定的压力，由于排斥力的抵抗，气体的体积也不会变小，所以V实际偏大，产生正偏差，故
；
b．当吸引力起主要作用时，
，由于分子之间存在的吸引力，使分子对外界的压力变小，所以P实际偏小，产生负偏差，故
（4）修正的气态方程式
式中，a，b称为van der Waals常数，由实验确定。
与
相比：
①
，n为摩尔数，b为修正体积的常数，其含义为每摩尔分子自身占有的体积，所以v实－nb表示扣除了气体分子自身体积的空间体积，即为Vid。
②
，实际气体压力降低的因素：a．由于分子内存在相互作用，分子对器壁的碰撞次数减少，而碰撞次数与分子的密度（n/V）成正比；b．分子对器壁碰撞的能量减少，它也正比于n/V，所以压力降低正比于n2/V2，即
（5）分子运动论基本假设
①物质由分子、原子或离子所组成。同一化学性质的物质，其粒子的大小、形状和作用是一样的。
②分子作不规则运动，并均匀分布于整个容器空间。无规则的分子运动不作功，没有能量损失。体系的温度不会自动降低。
5．道尔顿分压定律
（1）道尔顿分压定律
在温度和体积恒定时，混合气体的总压力等于各组分气体单独存在时的压力之和。即在理想气体混合物中，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）。
，xi为第i组分的摩尔分数
即pi＝xip总
（2）阿玛加分体积定律
①阿玛加分体积是指混合气体中某组分i单独存在，并且同混合气体的温度，压强相同时，所具有的体积Vi。用图表示为：
图1-1
②混合气体的总体积是同温同压下各组分分体积之和。
由理想气体状态方程式推导如下：
