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同济大学环境科学与工程学院普通化学讲义+笔记

专题一

化学，就是研究物质化学运动变化规律的科学，亦即研究那些具有一定质量、占有一定空间的实物

的组成、结构、性质变化规律，以及伴随这些变化过程的能量关系的科学。

物质有4种不同的物理聚集状态，即气态、液态、固态等离子态。

气体的基本特征是其具有无限的可膨胀性、无限的掺合性外界条件温（度、压力）对其体积影响的

敏感性。

理想气体状态方程

对含有物质的量为n的理想气体，在密闭的容器中其体积（V）、压力（p）热力学温度（T）之间服从

以下关系式：PV=nRT

此式称为理想气体状态方程。式中R叫做摩尔气体常数，其值等于1mol任何理想气体的pV/T值，其数

11

值可根据阿伏加德罗定律来求得。R=8.314J?mof-K

o

-1-1

在使用理想气体状态方程时，要注意各物理量的量纲与R数值及其单位的一致，即R=8.314J?mol-K

时，式中n、p、V、T等物理量只能用它们的基本单位moKPa、MK。

理想气体状态方程可表示为另外一些形式，如：pV=—RT或f=W-

MpRT

二、混合气体分压定律道（尔顿分压定律、阿马格分容定律）

在恒温下，把混合气体分离成各个单独组分，并使其与混合气体具有相同的压力，此时该组分气体所

占有的体积称为该组分的分体积。

mnLLv（i）=Zv（i）

x（i）==

Vn

气一液平衡

在临界温度以下，气体转化为液体，但分子的热运动并未停止，处于液体表面的少数分子能克服分子

间力，重新飞逸出液面变成气体，此过程称为液体的蒸发（或气化）。如果把液体放置于密闭的容器中，

蒸气分子则不致逃走，已形成的蒸气分子又可能重新撞到液面上而凝聚为液态。蒸发与凝聚两个过程同时

进行，但开始时前者居优势，所以气相中分子逐渐增多，随后分子返回液相的机会增大，到了一定程度，

单位时间内分子的出入数目相等，此时两个过程达到平衡：液体卫气体，此时，液体的蒸发气体的

凝聚

凝聚似乎已经停止，但实际上这两个过程仍在不断进行，只是它们的速度相等而已，因此，这是一种动态

平衡。处于动态平衡的气体叫做饱蒸气，饱蒸气对密闭容器的器壁所施加的压力称为饱蒸气压，简

称蒸气压。

蒸气压

蒸气压是液体的重要特性之一，它是温度的函数。液体蒸气压随温度有明显的变化，当温度升高

时，分子的动能增加，表面层分子逸出液面的机会增加，随之气体分子返回液面的数目也逐渐增多，直到

建起一个新平衡状态，这个过程的总结果是蒸气压增大。若将蒸气压对温度作图，则可得到一条曲线，

叫做蒸气压曲线。

液体的表面张力

液体内部的分子与表层分子所受的作用力是不相同的。在液体内部，分子受周围其它分子的吸引力是

对称的，而表层分子受周围其它分子的吸引力是不对称的。因为表面层分子是处在气体与液体的界面上，

气相分子对它吸引力较小，