Mỗi chất khí được tạo thành từ Mỗi chất khí được tạo thành từ những phân tử giống nhau.. Mỗi những phân tử giống nhau..[r]
(1)CHƯƠNG VI : CHƯƠNG VI :
CHẤT KHÍ
CHẤT KHÍ Chương trình bày sơ
lược cấu trúc phân tử chất khí, ba định luật phương trình trạng thái chất khí Ngồi ra, chương cịn đề cập đến khí lý tưởng nhiệt độ tuyệt đối
Thuyết động học phân tử khí Cấu tạo chất
Định luật Bơi-lơ _ Ma-ri-ốt Định luật Sác-lơ
(2)Thuyết Động Học Phân Tử Chất Khí Thuyết Động Học Phân Tử Chất Khí
Cấu Tạo Chất Cấu Tạo Chất
I
I TínhTính chấtchất củacủa chấtchất khíkhí II
II CấuCấu trúctrúc củacủa chấtchất khíkhí
III
III LượngLượng chấtchất, mol, mol IV
IV MộtMột vàivài lậplập luậnluận đểđể hiểuhiểu cấucấu
trúc
trúc phânphân tửtử củacủa chấtchất khíkhí V
V ThuyếtThuyết độngđộng họchọc phânphân tửtử chất
chất khíkhí
VI
(3)I Tính Chất Của Chất Khí:
I Tính Chất Của Chất Khí:
Chất khí có tính chất đặc biệt như: Chất khí có tính chất đặc biệt như:
- Bành trướngBành trướng : Chiếm toàn thể : Chiếm toàn thể
tich bình chứa (TN)
tich bình chứa (TN)
- Dễ nénDễ nén : Khi áp suất tác dụng lên : Khi áp suất tác dụng lên
một lượng khí tăng thể tích
một lượng khí tăng thể tích
khí giảm đáng kể
khí giảm đáng kể
- Có Có khối lượng riêngkhối lượng riêng nhỏ so với chất nhỏ so với chất
rắn chất lỏng
rắn chất lỏng
KK
Clo Clo
(4)II Cấu Trúc Của Chất II Cấu Trúc Của Chất
Khí: Khí:
Chất cấu tạo từ nguyên Chất cấu tạo từ nguyên tử, phân tử
tử, phân tử
Mỗi chất khí tạo thành từ Mỗi chất khí tạo thành từ phân tử giống Mỗi phân tử giống Mỗi
phân tử có nhiều phân tử có nhiều
nguyên tử nguyên tử
He H H
H H O
Phân tử gồm Phân tử gồm
nguyên tử: He, nguyên tử: He,
Ar,Ne… Ar,Ne…
Phân tử gồm
Phân tử gồm
nguyên tử: H
nguyên tử: H22, , O
O22,N,N22……
Phân tử gồm
Phân tử gồm
nguyên tử: H
nguyên tử: H22O, O, NO
NO22……
(5)III Lượng Chất, Mol : III Lượng Chất, Mol :
- Lượng chất vật số phân tử
- Lượng chất vật số phân tử
nguyên tử chứa vật
nguyên tử chứa vật
- mol lượng chất chứa số phân tử,
- mol lượng chất chứa số phân tử,
nguyên tử số phân tử, nguyên tử chứa
nguyên tử số phân tử, nguyên tử chứa
trong 12g cacbon
trong 12g cacbon
- Số A-vô-ga-đrô (N
- Số A-vô-ga-đrô (NAA))
N
NAA= 6,02.10= 6,02.102323 mol mol-1-1
- Khối lượng mol : đo khối lượng
- Khối lượng mol : đo khối lượng
1 mol chất
1 mol chất
- Thể tích mol : đo thể tích
- Thể tích mol : đo thể tích
một mol chất
một mol chất
(6)IV Một Vài Lập Luận Để Hiểu Cấu
IV Một Vài Lập Luận Để Hiểu Cấu
Trúc Phân Tử Của Chất Khí
Trúc Phân Tử Của Chất Khí • Kích thước phân tử Kích thước phân tử
khí nhỏ có
khí nhỏ có
thể bỏ qua so với kích
thể bỏ qua so với kích
thước khoảng trống
thước khoảng trống
• Phân tử khí chuyển Phân tử khí chuyển
động gần tự
động gần tự
giữa va chạm
giữa va chạm
• Phân tử khí chuyển Phân tử khí chuyển
động hỗn loạn
(7)V Thuyết Động Học Phân Tử
V Thuyết Động Học Phân Tử
Chất Khí:
Chất Khí: Kích thước phân tử chất khí la nhỏ Kích thước phân tử chất khí la nhỏ
có thể xem chúng chất điểm
có thể xem chúng chất điểm
Chuyển động hỗn loạn phân tử khí Chuyển động hỗn loạn phân tử khí
gọi chuyển động nhiệt
gọi chuyển động nhiệt
Mỗi phân tử chuyển động có Mỗi phân tử chuyển động có
2 va chạm với thành bình, với phân tử
2 va chạm với thành bình, với phân tử
khác Giữa hai va chạm, phân tử gần
khác Giữa hai va chạm, phân tử gần
tự chuyển động thẳng
tự chuyển động thẳng
Kết Luận : Kết Luận : Khí lý tưởngKhí lý tưởng khí mà khí mà
phân tử xem la
phân tử xem la
chất điểm, chuyển động hỗn loạn,
chất điểm, chuyển động hỗn loạn,
chỉ tương tác với va chạm
chỉ tương tác với va chạm
(theo quan điểm cấu trúc vi mô)
(theo quan điểm cấu trúc vi mô)
(8)VI Cấu Tạo Phân Tử Của Chất:
VI Cấu Tạo Phân Tử Của Chất:
- Chất cấu tạo từ phân
- Chất cấu tạo từ phân
tử, nguyên tử chuyển động
tử, nguyên tử chuyển động
nhiệt không ngừng.
nhiệt khơng ngừng.
- Thể khí, khoảng cách
- Thể khí, khoảng cách
2 phân tử lớn, chuyển động
2 phân tử lớn, chuyển động
hỗn loạn
hỗn loạn lực liên kết yếu lực liên kết yếu
khơng tích hình khơng tích hình
dạng xác định.
dạng xác định.
- Thể lỏng rắn, cấu trúc
- Thể lỏng rắn, cấu trúc
trật tự gần
trật tự gần tích tích
hình dạng (thể rắn) xác định.
hình dạng (thể rắn) xác định.
Cấu trúc tinh thể bền vững chất rắn
(9)Định Luật Bôi-Lơ _ Ma-Ri-Ốt Định Luật Bôi-Lơ _ Ma-Ri-Ốt
I Thí Nghiệm
II Định Luật Bôi-Lơ _ Ma-Ri-Ốt
(10)
Máy Bơm
M
T
A B
I Thí Nghiệm :
I Thí Nghiệm :Đo áp suất
Đo thể tích
Chú ý : Bơm chậm để
nhiệt độ không đổi (đẳng nhiệt)
(11)II Định Luật
II Định Luật Bôi-LơBôi-Lơ__Ma-Ri-ỐtMa-Ri-Ốt ::
Định Luật Phát Biểu: Định Luật Phát Biểu:
- Ở nhiệt độ khơng thay đổi (đẳng nhiệt), tích
- Ở nhiệt độ không thay đổi (đẳng nhiệt), tích
của áp suất P thể tích V lượng khí
của áp suất P thể tích V lượng khí
xác định số
xác định số. PV=const PV=const - Đối với nhiều trạng thái: - Đối với nhiều trạng thái:
P
P11VV11=P=P22VV22=P=P33VV33
(12)III Bài Tập Vận Dụng : (SGK/224)
III Bài Tập Vận Dụng : (SGK/224)
Bài giải:
Bài giải:
a) V
a) V00= 0,1 thể tích mol =2,24 l= 0,1 thể tích mol =2,24 l Điểm A (V
Điểm A (V00;p;p00)=(2,24 l ;1 atm))=(2,24 l ;1 atm)
b) Theo định luật Bôi-lơ_Ma-ri-ốt :
b) Theo định luật Bôi-lơ_Ma-ri-ốt :
P
P11VV11=P=P22VV22 P P11=P=P2 = atm.= atm.
B(1,12 l;2 atm)B(1,12 l;2 atm) c) pV=const=P
c) pV=const=P22VV22=2,24 l.atm=2,24 l.atm
p= p= Đường biểu diễn Đường biểu diễn
hypebol hypebol V2 V1 2,24 V Back
(atm) p
B A 2 1 V (l) 1,12 2,24
(13)Định Luật Sác – Lơ
Định Luật Sác – Lơ
Jacques Charles Jacques Charles
(1746-1823): nhà vật (1746-1823): nhà vật
lý người Pháp, lam lý người Pháp, lam thí nghiệm tìm mối thí nghiệm tìm mối quan hệ nhiệt độ quan hệ nhiệt độ
và áp suất và áp suất
(14)I Thí Nghiệm : I Thí Nghiệm : Nhốt khối khí
Nhốt khối khí
bình kín
bình kín: (đẵng tích): (đẵng tích) - Đo nhiệt độ áp suất - Đo nhiệt độ áp suất
ban đầu (t
ban đầu (t00,p,p00))
- Nung nóng khối khí - Nung nóng khối khí
đến nhiệt độ t
đến nhiệt độ t11, đo áp , đo áp
suât p
suât p11 ứng với t ứng với t11
- Tiếp túc nung đến - Tiếp túc nung đến
nhiệt độ t
nhiệt độ t22, đo áp suât , đo áp suât
p
p22 ứng với t ứng với t2 Rút Rút
nhận xét : nhận xét :
Đo áp suất
Tăng nhiệt độ
p
t = const
t0 p0
t1
(15)II Định Luật Sác-Lơ :
II Định Luật Sác-Lơ :
Đặt =B
Đặt =B p= p p= p00 + Bt = p + Bt = p00(1+ t )(1+ t )
Ta có : Ta có :
= = ¥ ¥ = = p t B p0 B
p0 2731
1 273
- Định luật Sác-lơ: - Định luật Sác-lơ:
Với lượng khí tích khơng đổi áp Với lượng khí tích khơng đổi áp
suất phụ thuộc vào nhiệt độ t khí suất phụ thuộc vào nhiệt độ t khí
sau : sau :
P= p0(1 + P= p0(1 + ¥¥t)t)
¥
¥ có giá trị chất khí, có giá trị chất khí, nhiệt độ độ
nhiệt độ độ-1-1
(16)III Nhiệt Độ Tuyệt Đối :
III Nhiệt Độ Tuyệt Đối : Với t = - = -273
Với t = - = -273 00CC
P= pP= p00(1+(1+¥¥( ))=0 (khơng thể xảy ra)( ))=0 (không thể xảy ra)
t = -273 t = -273 không độ tuyệt đốikhông độ tuyệt đối
-
- Nhiệt độ tuỵêt đốiNhiệt độ tuỵêt đối đựơc gọi đựơc gọi nhiệt độ Ken-vin (K) : T=t + 273
nhiệt độ Ken-vin (K) : T=t + 273
Áp dụng vào định luật Sác-lơ ta có: t=T –
Áp dụng vào định luật Sác-lơ ta có: t=T –
273
273
p=pp=p00(1+ )= T(1+ )= T
Kelvin
Kelvin (1824-1907 ) nhà (1824-1907 ) nhà vật lý vĩ đại người
vật lý vĩ đại người
Scotland Kelvin la
Scotland Kelvin la
tên ông đặt cho nhiệt
tên ông đặt cho nhiệt
độ tuyệt đối
độ tuyệt đối
-1
¥
T - 273 273
p0 273 p
T
= số
(17)
Phương Trình Trạng Thái Của Khí Lí
Phương Trình Trạng Thái Của Khí Lí
Tưởng
Tưởng
Định Luật Gay Luy-Xác
Định Luật Gay Luy-Xác
Louis Joseph Gay-Lussac
Louis Joseph Gay-Lussac
(1778-1850) nhà vật lý
(1778-1850) nhà vật lý
hoá học người
hoá học người
Pháp tìm định luật
Pháp tìm định luật
bằng thực nghiêm mang
bằng thực nghiêm mang
tên ông từ năm 1802
(18)I Phương Trình Trạng Thái:
I Phương Trình Trạng Thái: Đẵng nhiệt
Đẵng nhiệt
I p
0
V0
T0 IIp
1
V1
T0 IIIp
1’
V1 T1
Đẵng tích
Đẵng tích
Áp dụng ĐL Bơi-lơ _ Ma-ri-ốt cho I
Áp dụng ĐL Bôi-lơ _ Ma-ri-ốt cho I II : II :
p
p00VV00=p=p11VV11
Áp dụng ĐL Sác-lơ cho II
Áp dụng ĐL Sác-lơ cho II III : III :
p1
T0
p1’ T1
= p1 =
T0p1’ T1
V0p0 T0
V1p1 T1
(19)II Định Luật Gay Luy-Xác :
II Định Luật Gay Luy-Xác :
1) Thí Nghiệm :
1) Thí Nghiệm :
- Quan sát TN - Quan sát TN
rút nhận xét rút nhận xét
+ Trong trình + Trong trình đẵng áp thể tích đẵng áp thể tích
và nhiệt độ tỉ lệ nhiệt độ tỉ lệ
(20)2) Phát Biểu Định Luật :
2) Phát Biểu Định Luật :
Thể tích V lựơng khí có áp Thể tích V lựơng khí có áp suất khơng đổi tỉ lệ với nhiệt độ suất khơng đổi tỉ lệ với nhiệt độ
tuyệt đối khí: tuyệt đối khí:
V
(21)(22)Phương Trình
Phương Trình Cla-Pê-RơnCla-Pê-Rơn _ _ Men- Men-Đê-Lê-Ep
Đê-Lê-Ep : : pV =
pV = ﻻﻻRT= RTRT= RTm
µ
Trong :
Trong :
-
- ﻻﻻ : số mol (mol): số mol (mol)
- R : số khí
- R : số khí
+ R = 8.31 J/mol.K (với p : Pa ; V : + R = 8.31 J/mol.K (với p : Pa ; V : m
m33))
+ R = 0.084 atm.l/mol.K (với p : + R = 0.084 atm.l/mol.K (với p :
atm ;V : l)
(23)Bài thuyết trình tổ
Bài thuyết trình tổ
1 đến kết thúc
1 đến kết thúc
cảm ơn thầy cô
cảm ơn thầy cô
ban theo dõi Hẹn
ban theo dõi Hẹn
găp lại
(24)Clapeyron
Clapeyron
Clapeyron
Clapeyron ((1799 -18641799 -1864 ) nhà vật lý người
) nhà vật lý người
Pháp tìm định
Pháp tìm định
luật lệ thuộc số
luật lệ thuộc số
mol vào thông
mol vào thông
số trạng thái
số trạng thái
(25)Mendeleev
Mendeleev
Dimitri Ivanovich
Dimitri Ivanovich
Mendeleev
Mendeleev ( 1834 – ( 1834 – 1907)
1907) là nhà hoá là nhà hoá
học, vật lý
học, vật lý
nhà xã hội học
nhà xã hội học
nổi tiếng nước
nổi tiếng nước
Nga
Nga
(26)Bôi – Lơ:
Bôi – Lơ:
Robert Boyle
Robert Boyle nhà nhà vật lí người Anh
vật lí người Anh
Ơng bắt đầu nghiên Ông bắt đầu nghiên cứu tính chất cứu tính chất
chất khí t
chất khí từ năm năm 1659
1659 qua nhi qua nhiềuều th thíí nghiệm, ơng
nghiệm, ơng đãđã tìm tìm định luật
ra định luật cơng cơng bố vào năm 1662 bố vào năm 1662
(27)Ma-Ri-Ốt :
Ma-Ri-Ốt :
Edme Mariotte
Edme Mariotte là nhà vật lí người nhà vật lí người
Pháp Bằng Pháp Bằng
nghiên cứu nghiên cứu
ơng tìm ông tìm
mối liên hệ p mối liên hệ p
V T không đổi V T không đổi Và công bố Pháp Và công bố Pháp
vào năm 1676 vào năm 1676
(28)Giai Tri chut ne