物理化学03化学势全解.ppt

§3.4 理想液态混合物中的物质的化学势 （1）拉乌尔定律 一定温度时，溶液中溶剂的蒸气压p1与溶剂在溶液中的物质的量分数x1成正比，其比例系数是纯溶剂在该温度时的蒸气压 那么由于溶质溶于溶剂所引起的溶剂蒸气压的下降可以表示为： 溶质 一般在稀溶液中成立，因溶剂分子引力受溶质影响小。 （2）理想液态混合物的定义 在一定温度和压力下，溶液中任意一种物质在任意浓度均遵守拉乌尔定律的溶液称为理想液态混合物。 “理想气体” （3）理想液态混合物中物质的化学势 假定有几种物质组成一液态混合物，每种物质都是挥发性的，则当此溶液与蒸气相达到平衡时，根据相平衡的条件，此时混合物中任意物质i在两相中的化学势相等，即有： 若蒸气为理想气体，则有： 所以： 任意液态混合物中任意物质的化学势可用其平衡蒸气相的化学势来表示。 如果系统为理想液态混合物，则有任一物质： i为纯态时的化学势 例题2 习题9，10 10 9 化学势 理想气体（单、混）、实际气体 液态混合物 溶液 拉乌尔定律 “理想溶液”？ §3.5 理想稀溶液中物质的化学势 （1）亨利定律 亨利定律可这样叙述：一定温度时，稀溶液中挥发性溶质的平衡分压与溶质在溶液中的物质的量分数成正比。 用数学式可表示为： kx的值与溶质和溶剂的性质有关。与拉乌尔定律相比，kx可能大于p*，也可能小于p* 在稀溶液中， 所以，溶质的物质的量分数亦就几乎正比于溶质的质量摩尔浓度m或物质的量浓度c。因此，亨利定律亦可表示为 仅适用于分子状态不变的情况，如聚合、电离溶质不适用。 （2）理想稀溶液的定义 经验表明，两种挥发性物质组成一溶液，在浓度很稀时：若溶剂遵守拉乌尔定律、则溶质就遵守亨利定律；若溶剂不遵守拉乌尔定律，溶质亦就不遵守亨利定律。 “一定的温度和压力下，在一定的浓度范围内，溶剂遵守拉乌尔定律，溶质遵守亨利定律的溶液称为理想稀溶液”。 理想稀溶液并不仅仅指浓度很小的溶液。 若不…，也不…，那么… （3）稀溶液中物质的化学势 在稀溶液中，溶剂遵守拉乌尔定律，溶质遵守亨利定律，所以溶剂和溶质的化学势有不同的表达式。 溶剂： 溶质： 亨利 溶质x2=1时的化学势，不是纯溶质化学势，因kx与p1*不等。 kx km kc * * 1——2 … … （6）不可逆过程的熵不会减小； （7）在绝热系统中，发生一个从状态A→B的不可逆过程，不论用什么方法，系统再也回不到原来的状态了； （8）可逆热机的效率最高，在其它条件相同的情况下，假设由可逆热机牵引火车，其速度将最慢。 （9）某一化学反应的热效应被反应温度T除，即得此反应的ΔrSm； （10）在等压下用酒精加热某物质，该物质的ΔS为 例 设在恒温273K时，将一个22.4 L的绝热盒用隔板从中隔开。一方放0.5 mol O2，另一方放0.5 mol N2，抽去隔板后，两种理想气体均匀混合。试求该过程中的 VA=11.2L VB=11.2L O2 N2 等温等压,理想气体混合 不可逆过程 习题6 (p61) ，30 (p77) 若每种气体单独存在时的压力相等且等于混合后总压： 理想气体分子之间无作用力，毫无相互作用，“各算各”。看做向真空的自由膨胀，而温度不变，等效于等温可逆膨胀到相同终态的熵变。 T 对理想气体的等温等压混合过程： (∵ 等T) nA T，p nB T，p nC T，p … 抽去隔板 等T，p nA+nB+nC+… T，p (p87)思考题17 (p87)思考题18 第三章 化 学 势 §3.1 偏摩尔量 单组分系统：由纯物质构成的热力学系统。 如果一个热力学系统由多种物质构成，则成为多组分系统。对于多组分系统，仅仅规定温度和压力是不能确定系统的状态的，还必须确定各组份的物质的量。 水和乙醇混合的例子 X=f (T, p) p11 V = f (T,P,n1,n2) （1）偏摩尔量的定义 多组分系统的任一种容量性质X（X可分别代表V，U，H，S，A，G等），可以看作是温度T，压力p和各物质的量ni的函数。 当系统的状态发生任意无限小量的变化时，全微分dX可用下式表示： 若定温定压？ 在定温定压条件下，dT=0，dp=0： XB定义为物质B的“偏摩尔量”，X是系统中任意一个容量性质。 只有系统的容量性质才有偏摩尔量，系统的强度性质是没有偏摩尔量。 物理意义：一定T、P下，除B以外的其他物质的量保持不变时，于足够大量的体系中加入1 mol B物质（混合物组成不变）时所引起的体系容量性质的X改变。 本身是什么性质？ 2. 只有在定温定压条件下才称为偏摩尔量，其它条件下的不是。 斜率VB ——容量性质之比，强度性质 （2）偏摩尔量的集合公式 如果系统由A和B两种组分组成，它们的物质的量分别为nA和nB，