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第章溶液体系热力学与化学势.doc
第5章 溶液体系热?力学与化学?势
1.0.022 st1:chmet?cnv TCSC=0 Numbe?rType?=1 Negat?ive=False? HasSp?ace=True Sourc?eValu?e=5 UnitN?ame=kg5 kg Na2CO?3·10H2O?溶于水中,溶液体积为?0.2 dm3,溶液密度为?1.04 kg·dm-3,求溶质的质?量分数,质量摩尔浓?度,物质的量浓?度和摩尔分?数表示的浓?度值。(答案:wt% = 4.007%,m = 0.3938 mol·kg-1,c = 0.3932 mol·dm-3,x = 7.045×10 –3)
解: MNa2C?O3 = 105.99×10-3 kg·mol-1
MNa2C?O3 · H2O = 286.14×10-3 kg·mol-1
W(总)= 1.04×0.2 = 0.208kg?
nNa2C?O3= 0.02259?/(286.14×10-3)= 0.07863? mol
WNa2C?O3= 0.07863?×105.99×10-3 = 8.334×10-3 kg
nNa2C?O3 ·10 H2O = nNa2C?O3 = 0.0225×103/286.14 = 0.07863? mol
W H2O =(208—8.344)×10-3 = 199.666×10-3 kg
nH2O=(199.666×103)/(18.015×103)= 11.083mo?l
质量百分数?:wt%=[(8.334×10-3)/0.208] ×100% = 4.007%
质量摩尔浓?度:mNa2C?O3 = 0.07863?/(199.666×10-3)= 0.3938 mol·kg-1
物质的量浓?度:c = nNa2C?O3/V = 0.07863?/0.2 = 0.3932 mol·dm-3
物质的量分?数:x Na2CO?3 = 0.07863?/(0.07863?+11.083)= 7.045×10-3?
2.293.15 K时,质量分数为?60 %的甲醇水溶?液的密度是?0.894 6 kg·dm-3,在此溶液中?水的偏摩尔?体积为1.68×10-2dm3·mol-1。求甲醇的偏?摩尔体积。(答案: 3.977×10 –2 dm3·mol -1)
解:??? M H2O =18.015×10-3 kg·mol-1;?? M CH3OH? = 32.042×10-3 kg·mol-1
以1kg溶?液计算:
n H2O=(1-0.6)/(18.015×10-3)= 22.204 mol
n CH3OH? = 0.6/(32.042×10-3)= 18.725 mol
n(总)= n H2O+ n CH3OH? = 40.929 mol
x H2O = 18.725/40.929 = 0.4575
溶液体积:V = W/ρ= 1/0.8946 =1.1178 dm3
Vm =1.1170/40.929 = 0.02731? dm3·mol-1
(甲醇)=(Vm- x H2O·, H2O)/ x CH3OH?
=(0.02731?-0.5425×0.0168)/0.4575
= 0.03977?dm3·mol-1
3. 在298.15 K, NaCl水?溶液的体积?V与NaC?l的质量摩?尔浓度m的?关系式如下?:
V=(1.001 4+0.016 62+1.77×10-33/2+1.2×10-42)dm3。试计算1 mol·kg-1 的NaCl?溶液中Na?Cl和H2?O的偏摩尔?体积。? (答案:1.9515×10 –2,1.8022×10 –2 dm3·mol -1)
解:? M H2O = 18.015×10-3 kg·mol-1
按含1kg?水的NaC?l溶液计算?,则n2 = m
n1= n H2O =1/(18.015×10-3)= 55.501 mol
=()T·ρ= 0.01662? + 2.655×10-3m1/2 +2.4×10-4m
?? = 0.01951?5 dm3·mol –1
∵ V = n1+n2
∴ =(V - n2)/n1
??=(1.0014+0.01662?+1.77×10-3+1.2×10-4-0.01951?5)/55.509
???? =0.01802?2 dm3·mol –1
?
4.973.15 K时,Zn-Cd溶液的?摩尔混合焓?如下:
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 /(J·mol-1) 753 1326 1728 1958 2054 2000 1774 1377 787 试计算Zn?-Cd合金在?973.15 K,= 0.6时,Zn和Cd?的偏摩尔混?
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