物理化学第四章-2解析.ppt

复 习 定义式： 组分B的某一偏摩尔量 XB（X 代表广度量 V， S ， U ， H ，A，G 的任一种），是在一定温度，一定压力下，一摩尔 B 对某一定组成的混合物（或溶液）性质 X 的贡献。 1.偏摩尔量： 此式说明，在一定的温度、压力下，混合物的任一种广度量为形成它的各组分的偏摩尔量及其物质的量的乘积之和。 2. 化学势定义：混合物（或溶液）中组分 B 的偏摩尔吉布斯 函数GB又称为B的化学势。定义式为： 所以说，相变化自发进行的方向必然是从化学势高的那一相，变成化学势低的那一相，即朝着化学势减小的方向进行。 若要由 ? 相到 ? 相的相变化能自发进行，dG 0 ，则必 若两相处于平衡态，dG = 0 ，则必有： 化学势判据 §4.3 气体组分的化学势 物质 B 的化学势 ?B ，即偏摩尔吉布斯函数，是状态函数。它没有绝对值，需人为选择一个标准态作为计算基准。 。气体的标准化学势是温度的函数。 气体的标准态是在为温度T， 下具有理想气体性质的纯气体，该状态下的化学势称为标准化学 势，符号 1. 纯理想气体的化学势： 1 摩尔纯理想气体 B 在 T 温度下，压力由标准压力 p0变到某压力 p, 则： 由 得 对于理想气体混合物，其任一组分 B 的标准态为，该气体处于该温度及标准压力下的纯态。 因为分子间无相互作用力，因而其中某一组分 B 在某温度 T，总压力 p，摩尔分数 yB, (即分压力pB)下的化学势与它在 T，pB下的纯气体的化学势相同，即： 2. 理想气体混合物中任一组分的化学势 pB = yB p ? ? 组成表示法: 混合物的液相组成用摩尔分数 x 来表示 混合物的气相组成用摩尔分数 y来表示 溶液的组成用溶质B的质量摩尔浓度 bB ，或溶质B的物质的量浓度 cB来表示。 §4.5 拉乌尔定律和亨利定律 组成表示： ① 质量摩尔浓度(molality) bB: 溶质物质的量，单位 mol 溶剂的质量，单位 kg bB 的单位： 。 ② 物质的量浓度(molarlity) cB: cB 的单位： 。 1. 拉乌尔定律 拉乌尔定律（Raoult’s Law） 拉乌尔定律也可表示为：溶剂蒸气压的降低值与纯溶剂蒸气压之比等于溶质的摩尔分数。 理想液态混合物：任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的液态混合物，称为理想液态混合物。 因此，若有纯液体 B 与 C 形成理想液态混合物，则其中任一组分 B 均在全部组成范围内（即 ），符合拉乌尔定律。 例题 298K时纯CHCl3和纯CCl4的饱和蒸汽压分别为 2.64×104Pa和1.527×104Pa，若两者形成理想溶液，并由CHCl3和CCl4各为1.00mol混合而成。 计算 ⑴与溶液呈平衡的气相组成； 　　 ⑵ 溶液的总蒸汽压。 解（1）由拉乌尔定律得： 由道尔顿定律得： （2）溶液的总蒸气压为两物质的分压和 2. 享利定律 亨利定律（Henry’s Law） 1803年英国化学家Henry根据实验总结出另一条经验定律：在一定温度下，稀溶液中挥发性溶质在气相中的平衡分压与其在溶液中的摩尔分数（或质量摩尔浓度）成正比。 使用亨利定律应注意： (1)式中pB为该气体的分压。对于混合气体，在总压不大时，亨利定律分别适用于每一种气体。 (3)溶液浓度愈稀，对亨利定律符合得愈好。对气体溶质，升高温度或降低压力，降低了溶解度，能更好服从亨利定律。 在293K时当HCl的分压为1.013?105 Pa时，它在苯中物质的量分数为0.0425，若293K时纯苯的饱和蒸气压为1.00?104 Pa，问在苯与氯化氢的总压p?时，100 g苯里溶解多少g HCl？ 例题 解： 因为 pHCl=kx,HCl xHCl 所以 kx,HCl= pHCl /xHCl =1.013?105Pa/0.0425 =2.38?104Pa 又因为在293K时 p = pC6H6+ pHCl=1.0?105Pa 所以 P*C6H6·xC6H6+ kx,HCl ·xHCl =1.0?105Pa 解得： mHCl=1.87 g 4. 拉乌尔定律与亨利定律的对比 xB kx,A kx,B A B B在A中的稀溶液 A在B中的稀溶液 p 拉乌尔定理和亨利定理比较 1.