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气体状态方程及其推论

气态方程(克拉珀龙方程)是我们比较熟悉的,公式为PV= nRT,式中P 代表气体的压强,1标准大气压101 KPa; V 代表气体的体积,1 L = 1×10-3m3 = 1×103cm3n 代表气体物质的量,n = m/M;T 代表热力学温度(K),T=273+t℃;R 为摩尔气体常数,其数值与上述各量的单位有关,中学阶段常用的是 R = 0.082 大气压•升/摩•开。

由气态方程可以导出气体摩尔体积和阿伏加德罗定律。

在标准状况下,单位物质的量气体所占的体积叫做气体的摩尔体积。将P = 1大气压,T=273 K, n=n mol 代入气态方程得:

气体状态方程及其推论

= 22. 4 n L,

所以摩尔体积 Vm = V/n = 22. 4 L/mol

对于两种气体,我们有P1V1/P2V2=n1RT=n2RT,若P1=P2,T1 =T2 (相同状况),必有V1/V2=n1/n2,若n1=n2,则V1=V2。 这一关系表明,在同温同压下,同体积的任何气体的物质的量相同(分子数当然也相同),这就是阿伏加德罗定律。

由气态方程还可以得到下述重要推论:

(1) 同温同压下,任何气体体积比等于它们的物质的量之比。

(2) 同温同体积时,任何气体的压强比等于它们的物质的量 之比。

(3) 同温同压下,同体积的任何气体的质量之比等于它们的 相对分子质量之比,也等于它们的密度之比。即M1/M2 = Mr2/Mr2 = ρ12 = D,式中为第一种气体与第二种气体的密度之比,称为第一种气体对第二种气体的相对密度。这是计算气体相对分子质量的重要途径。

(责任编辑:化学自习室)
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