多组分系统热力学.ppt

第四章多组分系统热力学

ThermodynamicsofPolycomponentsystem;§4.1偏摩尔量

§4.2化学势

§4.3气体组分的化学势

§4.4拉乌尔定律和亨利定律

§4.5理想液态混合物;多组分系统常采用的术语;溶剂〔solvent〕和溶质〔solute〕;?混合物

气态混合物

液态混合物;(1)物质B的摩尔分数xB(molefraction);在由组分B,C,D,…形成的混合系统中，任一广延量X是T,P,nB,nC,nD,…的函数,即:;偏摩尔量XB的定义为：在温度、压力及除了组分B以外其余各组分的物质的量均不改变的条件下,广度量X随组分B的物质的量nB的变化率XB称为组分B的偏摩尔量.;在恒温恒压下:;偏摩尔量;对偏摩尔量含义的理解：;偏摩尔体积;2.吉布斯—杜亥姆方程;二元系统：;1.化学势定义(Chemicalpotential)：;2.多组分单相系统的热力学公式;3.多组分多相系统的热力学公式;适用于只做体积功时的任何可逆或不可逆过程;4化学势判据;4.3气体组分的化学势;B(pg,p?)B(pg,p);纯理想气体的化学势;＝ΔGm＝ΔGm,1+ΔGm,2+ΔGm,3;真实气体混合物中任一组分化学势;1887年，法国化学家Raoult从实验中归纳出一个经验定律：

在定温下，稀溶液中，溶剂的蒸气压等于纯溶剂蒸气压乘以溶液中溶剂的物质的量分数，用公式表示为：;亨利定律〔Henry’sLaw〕;拉乌尔定律和亨利定律的比照及适用范围;假设液态混合中任一组分在全部浓度范围内都服从拉乌尔定律的混合物。又称理想混合物。;理想液态混合物的微观和宏观特征;(1);如下图，设有一理想液态混合物在温度T，压力p下与其蒸气呈平衡，那么有：;当xB=1时，纯液体B的化学势为;证明1;证明2;证明3;证明4;理想稀溶液的定义：;溶剂服从Raoult定律 是在该温度下纯溶剂的饱和蒸气压。;溶质的化学势;“在定温、定压下，假设一个物质溶解在两个同时存在的互不相溶的液体里，到达平衡后，该物质在两相中浓度之比等于常数”，这称为分配定律。用公式表示为：;这个经验定律可以从热力学得到证明。定温定压下，达到平衡时，溶质B在两相中的化学势相等即：;1.蒸气压下降;稀溶液中溶剂蒸气压下降的分数等于溶液中溶质的摩尔分数，与溶质的种类??关。;kf?凝固点下降系数。;?凝固点下降的热力学推导;所以;分离变量积分;参加两个近似条件：;kb—沸点升高系数;如图，假设只有溶剂通过半透膜，由于溶剂的渗透会产生渗透压，由热力学可以导出。;为了使真实气体的化学势表达式具有理想气体化学势表达式那种简单形式，路易斯引入了逸度的概念。;取对数:;?真实液态混合物中任意组分B的活度，;定义;②真实溶液中溶质B的活度和活度因子;此时，ax,B及γx,B分别为当真实溶液中的溶质B的组成标度用溶质B的摩尔分数表示时的活度和活度因子。;作业：p208-212,

4.1,4.3,4.4,4.5,4.7,4.10,4.13,4.15,

4.16,4.19,4.20,4.21,4.23,4.24,4.27