04章溶液（多组分系统热力学及其在溶液中的应用.ppt

物理化学电子教案—第四章 第四章 溶液-多组分体系热力学在溶液中  的应用 4.1 引言 偏摩尔量的定义 偏摩尔量的定义 偏摩尔量的定义 偏摩尔量的定义 偏摩尔量的定义 偏摩尔量的定义 偏摩尔量的定义 偏摩尔量的定义 偏摩尔量的集合公式 偏摩尔量的集合公式 偏摩尔量的集合公式 Gibbs-Duhem公式 Gibbs-Duhem公式 Gibbs-Duhem公式 4.4 化学势 化学势的定义 化学势的定义 化学势的定义 化学势的定义 化学势的定义 化学势的定义 化学势的定义 多组分体系中的基本公式 化学势在相平衡中的应用 化学势与化学变化过程 化学势与压力的关系 化学势与温度的关系 化学势与温度的关系 习题 习题 4.5 气体混合物各组分的化学势 理想气体及其混合物的化学势 理想气体及其混合物的化学势 气体混合物中各组分的化学势 气体混合物中各组分的化学势 非理想气体混合物的化学势——逸度的概念 非理想气体混合物的化学势 非理想气体混合物的化学势 例题 4.6 稀溶液中的两个经验定律 拉乌尔定律（Raoult’s Law） 亨利定律（Henry’s Law） 亨利定律（Henry’s Law） 4.6 稀溶液中的两个经验定律 4.7 理想液态混合物 理想液态混合物中任一组分的化学势 4.8 理想稀溶液中各组分的化学势 溶质的化学势 溶质的化学势 溶质的化学势 化学势总结 例题 例题 例题 4.9 稀溶液的依数性 蒸气压下降 凝固点降低——定量计算 凝固点降低 凝固点降低 凝固点降低 凝固点降低 凝固点降低 渗透压（osmotic pressure） 渗透压（osmotic pressure） 渗透压（osmotic pressure） 当施加于溶液与纯溶剂上的压力差大于渗透压时，则溶液中溶剂通过半透膜渗透到纯溶剂一方，这种现象称为反渗透或逆向渗透。 海水淡化 即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。 从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。 现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法，目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。 人体中的肾 人体血液中的糖分远高于尿液中的糖分，肾的反渗透功能阻止了血液中糖分进入尿液。 如果肾功能有缺陷，血液中的糖分将进入尿液而形成糖尿病 例题 例题 例题 4.10 Duhem-Margules 公式 *4.10 Duhem-Margules 公式 4.10 Duhem-Margules 公式 *4.10 Duhem-Margules 公式 *4.10 Duhem-Margules 公式 *4.10 Duhem-Margules 公式 非理想溶液中溶剂的化学势 非理想溶液中溶剂的化学势 非理想溶液中溶质化学势的表示法 非理想溶液中溶质化学势的表示法 非理想溶液中溶质化学势的表示法 非理想溶液中溶质化学势的表示法 非理想溶液中溶质化学势的表示法 非理想溶液中溶质化学势的表示法 非理想溶液中溶质化学势的表示法 非理想溶液中溶质化学势的表示法 化学势总结 化学势总结 *§4.12 渗透因子和超额函数 *§4.12 渗透因子和超额函数 超额函数（excess function） 4.13 分配定律-溶质在两互不相溶液相中的分配 分配定律 分配定律 分配定律 分配定律 萃取效率 设V 为被萃取相(α相)的体积，C0为被萃取物在α相的初始浓度， C1， C2，…. Cn表示被萃取物在经1，2…..n次萃取后在α相的浓度， VA每次萃取剂的体积， CA， CA’为经1次，2次萃取后被萃取物在萃取相(β相)的浓度 萃取效率 萃取效率 分配定律 分配定律 例如，298 K时， 的KCl水溶液中， ，这数值很不显著 而 ，就显著地看出溶剂水的非理想程度 渗透因子也可定义为 或 用活度因子表示溶质的非理想程度 将组分1和组分2以物质的量 和 混合，若溶液是理想的，则： 用渗透因子可以较显著地表示溶剂的非理想程度 用超额函数较方便地表示整个溶液的非理想程度 如果溶液是非理想的，则变化值都不为零，但热力学函数之间的基本关系仍然存在。 实际混合时 第一项是形成理想的混合物，第二项是非理想混合时才有的。 （1）超额Gibbs自由能 超额Gibbs自由能表示实际混合过程中的 与理想混合时 的差值。 当 ，表示系统对理想情况发生正偏差； 当