物理化学 第二版课件 教学课件 ppt 作者 关荐伊 崔一强 主编第四章 多组分系统热力学.ppt

多组分系统热力学—第四章 第四章 多组分系统热力学 4.1 偏摩尔量 偏摩尔量的定义 偏摩尔量的集合公式和偏摩尔量之间的关系 1.偏摩尔量的集合公式 2.状态函数间偏摩尔量的关系 一 偏摩尔量的定义 偏摩尔量的定义 偏摩尔量的集合公式 偏摩尔量的集合公式 偏摩尔量的集合公式 偏摩尔量的集合公式 4.2 化学势 化学势的定义 化学势判据 化学势与温度 压力的关系 化学势的定义 多组分体系中的基本公式 化学势与压力的关系 4.3 气体的化学势 ★理想气体的化学势 1.纯理想气体的化学势 2.理想气体混合物中各组分的化学势 ★实际气体的化学势 1. 纯实际气体的化学势 2.实际气体混合物中各组分的化学势 理想气体的化学势 理想气体的化学势 理想气体混合物中各组分的化学势 4.4 理想液态混合物 组成的各种表示方法及其换算 拉乌尔定律 理想液态混合物 理想液态混合物各组分化学势 引言 引言 引言 一 组成的各种表示方法及其换算 物质B的摩尔分数 物质B的质量分数 物质B的质量摩尔浓度 物质B的物质的量浓度 二 拉乌尔定律 三 理想液体混合物 理想液态混合物 4.5 理想稀溶液 亨利定律 理想稀溶液的定义和化学势 稀溶液的依数性 分配定律及应用 一 亨利定律 亨利定律 二 理想稀溶液的定义和化学势 稀溶液的定义 溶剂的化学势 溶质的化学势 溶质的化学势 溶质的化学势 溶质的化学势 溶质的化学势 溶质的化学势 三 稀溶液的依数性 蒸气压下降 凝固点降低示意图 凝固点降低 沸点升高示意图 沸点升高 渗透压（osmotic pressure） 渗透压（osmotic pressure） 四 分配定律及应用 分配定律及应用 亨利定律（Henry’s Law） 1803年英国化学家Henry根据实验总结出另一条经验定律：在一定温度和平衡状态下，气体在液体里的溶解度（用物质的量分数x表示）与该气体的平衡分压p成正比。用公式表示为： 式中 称为亨利定律常数，其数值与温度、压力、溶剂和溶质的性质有关。若浓度的表示方法不同，则其值亦不等，即： 或 使用亨利定律应注意： (1)式中p为该气体的分压。对于混合气体，在总压不大时，亨利定律分别适用于每一种气体。 (3)溶液浓度愈稀，对亨利定律符合得愈好。对气体溶质，升高温度或降低压力，降低了溶解度，能更好服从亨利定律。 (2)溶质在气相和在溶液中的分子状态必须相同。 如 ，在气相为 分子，在液相为 和 ，则亨利定律不适用。 理性稀溶液的定义 理想稀溶液各组分化学势 ＊溶剂的化学势 ＊ 溶质的化学势 两种挥发性物质组成一溶液，在一定的温度和压力下，在一定的浓度范围内，溶剂遵守Raoult定律，溶质遵守Henry定律，这种溶液称为稀溶液。值得注意的是，化学热力学中的稀溶液并不仅仅是指浓度很小的溶液。 稀溶液的定义 溶剂服从Raoult定律， 是在该温度下纯溶剂的饱和蒸气压。 的物理意义是：等温、等压时，纯溶剂 的化学势，它不是标准态。 溶剂的化学势 o - o - o - o - * * Henry定律因浓度表示方法不同，有如下三种形式： 溶质实际的蒸气压曲线如实线所示，W点是 时的蒸气压。 是 时又服从Henry定律 那个假想态的化学势，实际不存在， 如图中的R点。利用这个参考态，在求 或 时，可以消去，不影响计算。 是 时，又服从 Henry定律那个假想态的化学势。 （2）当 时，同理： （3）当 时 o - o - o - o - o - 是 时又服从 Henry定律那个假想态的化学势， o - o - 依数性质：（colligative properties）指定溶剂的类型和数量后，这些性质只取决于所含溶质粒子的数目，而与溶质的本性无关。溶质的粒子可以是分子、离子、大分子或胶粒，这里只讨论粒子是分子的情况，其余在下册讨论。 依数性的种类： 1.蒸气压下降 2.凝固点降低 3.沸点升高 4.渗透压 对于二组分稀溶液，加入非挥发性溶质B以后，溶剂A的蒸气压会下降。 这是造成凝固点下降、沸点升高和渗透压的根本原因。 称为凝固点降低系数（freezing point lowering coefficients），单位 为非电解质溶质的质量摩尔浓度，单位： 这里的凝固点是指纯溶剂固体析出时的温度。 常用溶剂的 值有表可查。用实验测定 值，查出 ，就可计算溶质的摩尔质量。 称为沸点升高系数（boiling point elevation coefficints），单位