[化学]多组分系统.ppt

4. 渗透压 温度 T 下，系统达到渗透平衡时，有 ① 而 ② 在稀溶液的情况下， ，故 此式就是稀溶液的范特霍夫渗透压公式。 本章小结 1. 多组分系统广度热力学性质对系统中各组分的偏摩尔量具有加和性。 2. 偏摩尔量中最重要的是化学势：其他偏摩尔量均可用化学势对温度或压力的导数，以及它们的组合得到。也就意味着多组分系统的广度热力学性质可用化学势表示。 3. 化学势决定了系统的物质平衡；它与温度和压力一起共同决定了系统的热力学平衡。 4. 建立多组分系统任一组分 B 化学势的解析表达式。两个问题 ① 需要确立各组分的标准态。② 根据不同系统的共同规律建立理想模型。 5. 三个理想模型：理想气体模型、理想液态混合物模型及理想稀溶液模型。共同规律：理想气体状态方程、拉乌尔定律及亨利定律。 6. 液态多组分系统中任一组分 B 的化学势表达式借助气?液平衡时该组分在气相中的化学势表达式建立。 7. 真实系统中任一组分 B 的化学势表达式通过引入逸度因子(气体)、活度因子(液态混合物或溶液)对理想模型加以修正得到。 8. 应用化学势讨论了分配定律、依数性(蒸气压降低、沸点升高、凝固点降低和渗透压的数值)。 有 利用压缩因子图，得到 普遍化逸度因子图 ②路易斯 ? 兰德尔逸度规则 如果真实气体混合物的体积具有加合性，即 则混合气体中组分B 的逸度因子等于该组分 B 在混合气体温度及总压下单独存在时的逸度因子，于是 此即为路易斯 ? 兰德尔逸度规则，可被用于计算气体混合物中各组分的逸度。 §4.5 拉乌尔定律和亨利定律 1．拉乌尔定律 稀溶液中溶剂的蒸气压等于同一温度下纯溶剂的饱和蒸气压与溶液中溶剂的摩尔分数的乘积： 2．亨利定律 一定温度下气体在液态溶剂中的溶解度与该气体的压力成正比。 组成表示 ① 质量摩尔浓度(molality) bB: 溶质物质的量，单位 mol 溶剂的质量，单位 kg bB 的单位： 。 ② 物质的量浓度(molarlity) cB: cB 的单位： 。如果文献中用 molarity，则指单位为 。 二组分系统 bB，cB 与 xB 的关系： 稀溶液 稀溶液 亨利定律用公式表示为： 亨利系数 单位： 4. 拉乌尔定律与亨利定律的对比 例 4.5.1 97.11 ?C 时，纯水 的饱和蒸气压为 91.3 kPa。在此温度下，乙醇 的质量分数为 3% 的乙醇水溶液上，蒸气压为 101.325 kPa。 今有另一乙醇的摩尔分数为 0.02 的乙醇水溶液，求此水溶液在 97.11 ?C 下的蒸气总压。 解：两溶液均按乙醇在水中的稀溶液考虑。水 符合拉乌尔定律，乙醇 符合亨利定律。 将 ， 代入求得 稀溶液蒸气总压 对题给 w = 3 % 的溶液，将 p = 101.325 kPa， ， ， 代入，求得 再按上述由摩尔分数求总压公式，将 xA = 0.98，xB = 0.02及 ， 值代入，得所求溶液的总压为 §4.6 理想液态混合物 1. 理想液态混合物 定义： 任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的液态混合物称为理想液态混合物，简称为理想混合物。 特点： 混合物中每个组分的地位是相同的。 微观模型： ① 同一组分分子之间与不同组分分子之间(二组分系统时即 B?–?B、C – C及B – C)的相互作用相同； ② 各组分分子具有相似的形状和体积。 2. 理想液态混合物中任一组分的化学势 思路： ① 相平衡时，任一组分在气、 液两相的化学势相同； ② 任一组分在气相中的分压符合拉乌尔定律； ③ 一般相平衡条件下，气相可看作理想气体。 标准态： 温度 T，标准压力 下的