《物理化学教学课件》 物化03-0809.pptVIP

3-8 拉乌尔定律和亨利定律 拉乌尔定律和亨利定律是实验现象的总结，描述了稀溶液溶剂和溶质的逸度与组成的关系。 1.拉乌尔定律 恒温下的稀溶液，溶剂的蒸气分压等于同温度下纯溶剂的饱和蒸气压与溶液中溶剂摩尔分数的乘积，即 二元系 路易斯–兰德尔规则 当压力较高，气相不能看作理想气体 1.拉乌尔定律 1.拉乌尔定律 纯A液体或固体的逸度，也是与纯A液体或固体达到平衡的饱和蒸汽的逸度 纯A液体或固体的逸度，也是与纯A液体或固体达到平衡的饱和蒸汽的压强 只要是稀溶液，溶剂逸度就满足拉乌尔定律，这类似于低压下气体可看作理想气体。 2.亨利定律 恒温下的稀溶液，溶质的蒸气分压与溶质的摩尔分数成正比,即 亨利常数 只要是稀溶液，溶质逸度就满足亨利定律。 亨利常数KHx,B可看作是一种虚拟的、具有无限稀释溶液性质的纯物质的饱和蒸气压 B多,溶剂 B少,溶质 实验结果 2.亨利定律 可看作是一种虚拟的、具有无限稀释溶液性质的纯物质的饱和蒸气压 可看作是一种虚拟的、具有无限稀释溶液性质的bB=1mol·kg-1的溶液中溶质的蒸气压 可看作是一种虚拟的、具有无限稀释溶液性质的cB=1mol·dm-3的溶液中溶质的蒸气压 利用吉布斯–杜亥姆方程证明，如果溶剂遵守拉乌尔定律，溶质必定遵守亨利定律。 利用吉布斯–杜亥姆方程证明，如果溶剂遵守拉乌尔定律，溶质必定遵守亨利定律。 所以 ，则 实验事实告诉我们：对于溶质，下式成立 3-9 理想混合物(理想溶液)和理想稀溶液 1.理想混合物 所有组分在全部浓度范围内都服从拉乌尔定律的混合物，又称理想溶液。 二元系A—B 2.理想稀溶液 溶剂服从拉乌尔定律、溶质服从亨利定律的溶液，称为理想稀溶液 二元系A—B 例1 苯(A)和甲苯(B)的混合物可看作理想混合物。20℃时它们的饱和蒸气压分别为9.96kPa和2.97kPa。试计算：(1) xA=0.200 时，混合物中苯和甲苯的分压和蒸气总压；(2) 当蒸气的yA=0.200时，液相的xA和蒸气总压。 解： 拉乌尔定律 道尔顿定律 （1） 例1 苯(A)和甲苯(B)的混合物可看作理想混合物。20℃时它们的饱和蒸气压分别为9.96kPa和2.97kPa。试计算：(1) xA=0.200 时，混合物中苯和甲苯的分压和蒸气总压；(2) 当蒸气的yA=0.200时，液相的xA和蒸气总压。 （2） 例1 苯(A)和甲苯(B)的混合物可看作理想混合物。20℃时它们的饱和蒸气压分别为9.96kPa和2.97kPa。试计算：(1) xA=0.200 时，混合物中苯和甲苯的分压和蒸气总压；(2) 当蒸气的yA=0.200时，液相的xA和蒸气总压。 例2 97.11℃时,wB=0.0300的乙醇水溶液的蒸气总压为101.325kPa，纯水的pA*=91.3kPa。设可看作理想稀溶液，试求：xB=0.0200 时的蒸气总压和气相组成。 解：先求乙醇的亨利系数 例2 97.11℃时,wB=0.0300的乙醇水溶液的蒸气总压为101.325kPa，纯水的pA*=91.3kPa。设可看作理想稀溶液，试求：xB=0.0200 时的蒸气总压和气相组成。 解： 例：20℃HCl溶于C6H6中形成理想稀溶液。达到平衡时，气相中HCl的分压为101.325kPa，溶液中HCl的摩尔分数是0.0425。已知20℃时纯C6H6的饱和蒸气压为10.01kPa。若HCl和C6H6蒸气的总压为101.325kPa ，问20℃时100g C6H6中可以溶解多少克HCl ？ 解： 例：在-192.7℃时，液N2的饱和蒸气压为144.8kPa，液O2的饱和蒸气压为31.93kPa。设空气中N2与O2的物质的量之比为4∶1，液态空气为理想溶液。问-192.7℃时要加多大压力才能使空气全部液化。 解：