北科物理化学考研课件,第四章2.ppt

理想的完全互溶双液系 非理想的完全互溶双液系 非理想的完全互溶双液系 非理想的完全互溶双液系 非理想的完全互溶双液系 非理想的完全互溶双液系 杠杆规则（Lever rule） 杠杆规则（Lever rule） 4.3 部分互溶的双液系 4.3 部分互溶的双液系 部分互溶的双液系 部分互溶的双液系 部分互溶的双液系 部分互溶的双液系 4.4 不互溶的双液系 4.4 不互溶的双液系 气液液平衡相图 气液平衡和气液液平衡相图汇总(1) 气液平衡和气液液平衡相图汇总(2) 气液平衡和气液液平衡相图（小结） 4.5 两组分系统的液固（恒压）相图 Cd-Bi二元相图的绘制 Cd-Bi二元相图的绘制 Cd-Bi二元相图的绘制 Cd-Bi二元相图的绘制 Cd-Bi二元相图的绘制 Cd-Bi二元相图的绘制 三个特殊点： A点：纯Bi(s)的熔点 H点：纯Cd(s)的熔点 E点：Bi(s)+Cd(s)+ l 三相共存点。 因为E点温度均低于A点和H点的温度，称为低共熔点（eutectic point）。在该点析出的混合物称为低共熔混合物（eutectic mixture），它不是化合物，由两相组成。 B A E * * 气相线（T-yB） 液相线(T-xB) T-x图： 相点 系统点 相点 气相区（面） 液相区（面） 气-液共存区 系统点：系统的总组成 相点：某相的组成 区分 (1)对拉乌尔定律发生偏差 正偏差：真实的蒸气压大于理论计算值。 虚线为理论值，实线为实验值。 分子间的相互吸引减弱 非理想的完全互溶双液系 (2)正偏差在p-x图上有最高点 在p-x图上有最高点者，在T-x图上就有最低点（最低恒沸点） 最低恒沸混合物 是混合物而不是化合物 它的气相组成和液相组成相等，在定压下有定值。 改变压力，最低恒沸点发生移动。 问题：如何用相律解释？ （3）负偏差在p-x图上有最低点 在p-x图上有最低点者，在T-x图上就有最高点（最高恒沸点） 最高恒沸混合物 它的组成在定压下有定值。改变压力，最高恒沸点的温度会改变，其组成也随之改变。 两相区中，系统点C代表了系统总的组成和温度。 DE线：恒温连结线（tie line）。 落在DE线上所有系统点的对应的液相和气相平衡组成，都由D点和E点的组成表示。 借助于力学中的杠杆规则求算，即以系统点为支点，支点两边连结线的长度为力矩，计算液相和气相的物质的量或质量，这就是可用于任意两相平衡区的杠杆规则。即 或 可以用来计算两相的相对量（总量未知）或绝对量（总量已知）。 具有上部会溶温度 (consolute temperature） 具有下部会溶温度 同时具有上部、下部会溶温度 不具有会溶温度 当两组分分子间的吸引倾向很小，以致不能完全相互溶解，出现部分互溶。 （1）具有上部会溶温度 系统在常温下只能部分互溶，分为两层。 B点温度称为最高临界会溶温度（critical consolute temperature） 。温度高于 ，水和苯胺可无限混溶。 左半支：水中饱和了苯胺 右半支：苯胺中饱和了水 升高温度，彼此的溶解度都增加。到达B点，界面消失，成为单一液相。 帽形区外：溶液为单一液相 帽形区内：溶液分为两相。 所有平均值的连线与平衡曲线的交点为临界会溶温度。 一定温度下，两层的组成分别为A’和A”，称为共轭层（conjugate layers），A’和A”称为共轭配对点。 是共轭层组成的平均值。 在 温度（约为291.2K）以下，两者可以任意比例互溶，升高温度，互溶度下降，出现分层。 （2）具有下部会溶温度 水-三乙胺的溶解度图如图所示。 以下是单一液相区，以上是两相区。 （3）同时具有上部、下部会溶温度 如水和烟碱的溶解度图 下部会溶温度 (约334 K) 上部会溶温度 (约481K) 形成一个完全封闭的溶度曲线，曲线之内是两液相区。 （4） 不具有会溶温度 如： 乙醚与水组成的双液系，在它们能以液相存在的温度区间内，一直是彼此部分互溶，不具有会溶温度。 不互溶双液系的特点 如果A，B 两种液体彼此互溶程度极小，以致可忽略不计，则A与B共存时，各组分的蒸气压与单独存在时一样，液面上的总蒸气压等于两纯组分饱和蒸气压之和。 当两种液体共存时，不管其相对数量如何，其总蒸气压恒大于任一组分的蒸气压，而沸点则恒低于任一组分的沸点。 即： 问题：分析相图 杠杆规则 重要概念及其运用 相律应用 系统点 相点 结线 液相线 气相线 热分析法 生成简单的低共熔物的系统 固相完全不互溶且生成化合物的系统 完全互溶固溶体的系统 部分互溶固溶体的系统 其他常见的二元系统