第04章 溶液—多组分体系热力学在溶液中的应用.ppt

生命与环境科学系 精品课程 §4.1 引 言 广义地说，两种或两种以上物质彼此以分子或离子状态均匀混合所形成的体系称为溶液。 溶液以物态可分为气态溶液、固态溶液和液态溶液.根据溶液中溶质的导电性又可分为电解质溶液和非电解质溶液。本章主要讨论液态的非电解质溶液。 §4.1 引 言 液体由液态转变成汽态，逸入大气中的过程称为蒸发。液体受热后，构成分子的外层原子能量提高，外层电子能级相应提高后就有向更外层跃迁的趋势，外层原子之间排斥力增加，在这种作用下，分子间力就会减弱，液体表面分子就会脱离其它分子的束缚游离出来，形成蒸发现象。 §4.1 引 言 §4.1 引 言 §4.1 引 言 §4.1 引 言 §4.2 多组分系统的组成表示法 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.4 化学势 §4.4 化学势 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.3 偏摩尔量 §4.5 气体混合物中各组分的化学势 §4.5 气体混合物中各组分的化学势 §4.5 气体混合物中各组分的化学势 §4.6 稀溶液中的两个经验定律 §4.6 稀溶液中的两个经验定律 §4.6 稀溶液中的两个经验定律 §4.7 理想液态混合物 §4.7 理想液态混合物 §4.7 理想液态混合物 §4.7 理想液态混合物 §4.7 理想液态混合物 §4.7 理想液态混合物 §4.7 理想液态混合物 §4.8 稀溶液中各组分的化学势 §4.8 稀溶液中各组分的化学势 §4.8 稀溶液中各组分的化学势 §4.8 稀溶液中各组分的化学势 §4.8 稀溶液中各组分的化学势 §4.9 稀溶液的依数性 §4.9 稀溶液的依数性 §4.8 稀溶液中各组分的化学势 §4.8 稀溶液中各组分的化学势 §4.8 稀溶液中各组分的化学势 §4.8 稀溶液中各组分的化学势 §4.8 稀溶液中各组分的化学势 §4.8 稀溶液中各组分的化学势 §4.8 稀溶液中各组分的化学势 §4.8 稀溶液中各组分的化学势 §2.3 热力学的一些基本概念 §2.3 热力学的一些基本概念 二、化学势的变化对依数性的影响 3、渗透压 半 透 膜 图4.53产生渗透压的原因 由于溶液中溶剂的摩尔分数xA小于1，溶液中溶剂的化学势 小于纯溶剂的化学势 ，所以溶剂从左向右渗透的倾向，如图4.53所示。 溶液的渗透压就是在恒温下，为了阻止溶剂向溶液渗透而对溶液额外所加的最小压力。 渗透压是稀溶液依数性中最灵敏的一种，适用于测定大分子化合物的摩尔质量。 例4-1 苯的沸点为353.3K，蒸发热为395J?g－1，试计算苯的质量摩尔沸点上升常数。 解:苯的分子量为78g?mol－1 ，其摩尔蒸发热 例4-2 在M(A)＝94.10g?mol－1的冰点为318.2K的100g溶剂内溶入MB(1)为110.1g?mol－1的溶质0.5550g后，冰点下降0.382K，若再溶入MB(2)为未知的物质0.4372g ，冰点又下降0.467K，试计算(a)溶剂的质量摩尔冰点下降常数Kf，(b)未知溶质的分子量MB(2)。 解:苯的分子量为78g?mol－1 ，其摩尔蒸发热 在多组分体系中，热力学函数的值不仅与其特征变量有关，还与组成体系的各组分的物质的量有关。例如,热力学能其全微分 一、多组分体系中的基本公式 同理： T是热量分散(热传导)的推动力；p是气体扩散(体积膨胀)的推动力； 是物质在相间转移的推动力 。 设体系有α和β两个相两 个相均为多组分.如4-2图所示， 在等温等压下，设β相中的极 微量的B物质转移到α相中。 此时体系吉布斯自由能的总变 化，根据 二、化学势在相平衡中的应用 由于α相所得等于β相所失，即： 图 4.2 物质在两相间的转移 这表示组分B在α、β两相中的分配