第三章溶液.ppt

物理化学电子教案—第三章 第三章 溶液 3.1 引言 3.1 引言 3.1 引言 3.2 溶液组成的表示法 3.2 溶液组成的表示法 3.2 溶液组成的表示法 3.2 溶液组成的表示法 3.2 溶液组成的表示法 3.3 偏摩尔量与化学势 单组分体系的摩尔热力学函数值 单组分体系的摩尔热力学函数值 多组分体系的偏摩尔热力学函数值 多组分体系的偏摩尔热力学函数值 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 偏摩尔量的集合公式 化学势的定义 化学势的定义 多组分体系中的基本公式 多组分体系中的基本公式 化学势判据 化学势与压力的关系 化学势与温度的关系 3.4 混合气体中各组分的化学势 理想气体的化学势 理想气体的化学势 气体混合物中各组分的化学势 实际气体的化学势 3.5 稀溶液中的两个经验定律 3.5 稀溶液中的两个经验定律 3.5 稀溶液中的两个经验定律 3.6 液体混合物 3.6 液体混合物 3.6 液体混合物 3.7 稀溶液的依数性 蒸气压下降 凝固点降低 沸点升高 渗透压（osmotic pressure） 渗透压（osmotic pressure） 3.8 辅导答疑 3.1 辅导答疑 3.2 辅导答疑 3.3 辅导答疑 3.4 辅导答疑 3.5 辅导答疑 3.6 辅导答疑 3.7 辅导答疑 3.8 辅导答疑 3.9 辅导答疑 3.10 辅导答疑 3.11 辅导答疑 3.12 辅导答疑 3.13 辅导答疑 3.14 辅导答疑 3.15 辅导答疑 3.16 辅导答疑 3.17 辅导答疑 3.18 为使实际气体的化学势公式仍保持与理想气体化学势一样的简单形式，Lewis(路易斯)提出用逸度 代替压力，对实际气体的压力加以校正，并定义： 是 又具有理想气体性质的实际气体的化学势，这显然是一个假想态。 式中： 为实际气体的压力 为校正压力，称作逸度 为逸度系数 所以纯的单组分实际气体的化学势公式可以写成： Raoult(拉乌尔)定律（Raoult’s Law） 1887年，法国化学家Raoult从实验中归纳出一个经验定律：在定温下，在稀溶液中，溶剂的蒸气压等于纯溶剂蒸气压 乘以溶液中溶剂的物质的量分数 ，用公式表示为： 如果溶液中只有A，B两个组分，则 Raoult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。 Henry(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：在一定温度和平衡状态下，气体在液体里的溶解度（用物质的量分数 x 表示）与该气体的平衡分压 p 成正比。 或 式中 称为亨利定律常数，其数值与温度、压力、溶剂和溶质的性质有关。若浓度的表示方法不同，则其值亦不等，即： 用公式表示为： 使用亨利定律应注意： (1) 式中p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。 (2) 溶质在气相和在溶液中的分子状态必须相同。 如HCl，在气相为HCl分子，在液相为H+ 和 Cl- ，则亨利定律不适用。 液体混合物以前称为理想溶液。 液体混合物定义： 不分溶剂和溶质，任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律；从分子模型上看，各组分分子彼此相似，在混合时没有热效应和体积变化，这种溶液称为液体混合物。光学异构体、同位素和立体异构体混合物属于这种类型。 液体混合物通性： (1) (2) (3) (4) （5）拉乌尔定律和亨利定律没有区别 (1)式中 不是标准态化学势，而是在温度T，液面上总压p时纯B的化学势。考虑到压力对化学势的影响，用(2)式表示，(2)式中 是标准态化学势。 由于液体体积受压力影响较小，通常忽略积分项，得： 这就是液体混合物中任一组分化学势的表示式，也可以作为液体混合物的热力学定义：即任一组分的化学势可以用该式表示的溶液称为液体混合物。 液体混合物中各组分的化学势 (1) 或 (2) 依数性(colligative properties）： 依数性的种类： 1.蒸气压下降 2.凝固点降低 3.沸点升高 4.渗透压 指定溶剂的类型和数量后，这些性质只取决于所含溶质粒子的数目，而与溶质的本性无关。溶质的粒子可以是分子、离子、大分子或胶粒，这里只讨论粒子是分子的情况，其余在下册电解质溶液中讨论。 对于