對於單獨的兩個水分子,距離多遠可以算是氣態 液態以及固態?

時間 2021-05-06 19:31:40

1樓:夜未央夢未醒

237K=-36'C(零下36度),不會有液態、氣態水 【何況】冰的密度比水小,所以固態時距離大於液態。錯的,氣態大於液態沒問題,但液態大於固態不對。想想也知道啊,冰的密度比水小~~原因是液態水分子間存在氫鍵,而固態依照必定晶形規矩排列

2樓:阮之復興

這個問題以前熱力學裡學過的。搬運一下。

首先你大概知道理想氣體狀態方程

PV=RT

(等等,少了個n?沒關係,這裡V代表每摩爾氣體占用的體積,為了簡單化)。

這就是說,等溫條件下,氣體的單位體積V和壓強P成反比。

單位體積V和分子間的平均間距的3次方成正比。

但是這個方程不夠精確,因為它有兩個因素沒考慮到:一是分子與分子間的作用力,二是分子自身的體積。

於是就有了高階的版本,范德華方程:

這裡,a和b都是常數。壓強P要扣除因為分子間作用力而損失的部分,這一部分跟分子的單位體積的平方倒數成正比。而分子的單位體積也要扣除分子自身的體積才是能夠自由活動的空間。

這個方程代表了P和V在不同溫度下的關係。在不同的溫度下,可以畫出三種曲線:

其中,注意紅線:在中間有一部分,隨著壓強增加,體積也增加。這很反直覺吧?

處理方法也很簡單,用藍線代替紅線的這一部分,要滿足藍線和紅線圍出的兩塊區域面積相等。

藍線的左端代表液態,右端代表氣態。藍線代表的是氣液共存的狀態。

所以,當氣體的單位體積降到藍線的右端時,氣體就會開始被液化。

當然,分子間的距離是不定的,把這個V開3次方得到的是乙個平均值。

另外還有兩條線。橙線上面,PV曲線已經沒有遞增的部分了,只有乙個拐點。而綠線完全是遞減的關係。這兩條線都不存在液態。

Tc有個名字:叫「臨界點」。

兩個化學結構相同的分子(比如兩個水分子),是不是完全相同的?

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