三多组分系统热力学.ppt

纯溶剂与溶液中A的化学势差值： －RTlnxA 加压使溶液中A化学势增加值： ∫Vm*(A)dp =Vm*(A)·? 增加值 ＝ 相差值 Vm*(A)·? ＝－RTlnxA Vm*(A)·? =－RTln(1－xB) ≈RTxB xB1 ≈RTnB/nA nA·Vm*(A)·? = nBRT V≈nA Vm*(A) ∴ ?V=nBRT (1) ?=nB/V·RT=cBRT (2) (1)和(2)式为渗透压的计算公式。 由式(10)可以得到： ?V=nBRT =(WB/MB) RT 所以 ： MB =WB RT /(?V) 渗透现象的应用： 1) 测分子量, 尤其是大分子物的分子量； 2) 解释生理现象； 3) 利用反渗透现象处理污水。 Δp = 5.7 × 10-2 Pa = 4.2 × 10-2 mmHg ΔTf = 1.86 × 10-3 K ΔTb = 5.2 × 10-4 K π= 2478 Pa = 18.6 mmHg 298K下bB= 0.001 mol·kg-1的水溶液 溶液的依数性如下 可见在溶液很稀时,渗透压的值往往比较大,所以渗透压是最灵敏的一种性质。 反渗析：若向溶液施加足够大的压力，使溶液中溶剂的化学势大于纯溶剂的化学势，则溶液中的溶剂会自动地流入纯溶剂相。这种现象称为反渗析。 反渗析技术被广泛地应用于海水的淡化。 渗透现象在生命体内起着非常重要的作用，细胞靠渗透作用完成新陈代谢过程，细胞膜是半透膜，可让水、氧和有机小分子通过，而不能让蛋白质、多糖等高聚体通过。 例: 37 0C时人类血液的渗透压平均为7.70 kPa, 如果NaCl的i因子取1.9, 那么等渗的盐溶液NaCl的物质的量浓度是多少? 解：对电解质溶液来说，其渗透压公式为: ?=icBRT cB= ?/(iRT) 代入题给条件，得到： cB= 0.1572 mol?dm–3 换算成质量百分含量 ~0.9 % 例：已知人的血浆的凝固点为272.65 K，求在310.2 K时血浆的渗透压。 解：首先根据血浆的凝固点下降求出血浆的浓度，然后再用渗透压公式求出血浆的渗透压。 3.9 真实溶液中溶剂的化学势表达式 一、真实液态混合物 任意组分均不遵守拉乌尔定律的溶液。 真实液态混合物的行为偏离理想溶液和理想稀溶液。 真实液态混合物——非理想溶液。 二、真实液态混合物中各组分的化学势表达式 真实液态混合物不遵守拉乌尔定律，故其化学势不能由理想溶液表述。 理想溶液的化学势： ?B=?B?(T)+RTlnxB (1) 为了使非理想溶液化学势的表达式与理想溶液的相类似, Lewis引入了活度的概念。 路易斯定义真实液态混合物任意组分B的化学势为： ?B (l) =?B?(l, T)+RTlnaB (2) aB=?BxB lim (xB→1) ?B= lim (xB→1)(aB/xB)=1 aB：B组分的活度(activity)； ?B：B组分的活度系数(activity coefficient)。 aB 、?B均为无量纲的纯数，它们都是T, p, nB的函数。 活度系数?B是实际溶液偏离理想程度的度量 真实液态混合物中任意组分B的化学势表达式： ?B(l)=?B?(l, T)+RTln aB =?B?(l, T)+RTln?BxB aB、?B为真实液态混合物中任意组分的活度和活度系数. 真实液态混合物的标准态与理想溶液一样：纯液体B