多组分系统热力学及其在溶液中的应用课件.ppt

04_多组分系统热力学§4.8理想稀溶液中任一组分的化学势 有两个组分组成一溶液，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，这种溶液称为理想稀溶液。理想稀溶液的定义 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。04_多组分系统热力学§4.8理想稀溶液中任一组分的化学势 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04_多组分系统热力学§4.8理想稀溶液中任一组分的化学势溶质的化学势Henry定律因浓度表示方法不同，有如下三种形式：（1）浓度用摩尔分数表示 是 时又服从Henry定律那个假想态的化学势04_多组分系统热力学溶质的标准态纯B溶液中溶质的标准态（浓度为摩尔分数）实际曲线服从Henry定律溶质的化学势04_多组分系统热力学§4.8理想稀溶液中任一组分的化学势溶质的化学势图中的R点实际不存在，因那时Henry定律不适用溶质的参考态纯B实际曲线服从亨利定律利用这个标准态，在求或时，可以消去，不影响计算。W点是 时的蒸气压溶质实际的蒸气压曲线如实线所示04_多组分系统热力学§4.8理想稀溶液中任一组分的化学势溶质的化学势（2）浓度用质量摩尔浓度表示 是 时，又服从Henry定律那个假想态的化学势。04_多组分系统热力学§4.8理想稀溶液中任一组分的化学势溶质的化学势溶液中溶质的标准态（浓度为质量摩尔浓度）实际曲线1.0溶质标准态04_多组分系统热力学§4.8理想稀溶液中任一组分的化学势溶质的化学势（3）浓度用物质的量浓度表示 是 时，又服从Henry定律那个假想态的化学势。04_多组分系统热力学§4.8理想稀溶液中任一组分的化学势溶质的化学势溶液中溶质的标准态（浓度为物质的量浓度）实际曲线1.0溶质标准态04_多组分系统热力学§4.9稀溶液的依数性依数性质(colligativeproperties）：依数性的表现：1.凝固点降低2.沸点升高3.渗透压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。04_多组分系统热力学§4.9稀溶液的依数性出现依数性的根源是：由于非挥发性溶质的加入，使溶剂的蒸气压降低根据Raoult定律设只有一种非挥发溶质则溶剂蒸气压下降的数值与溶质的摩尔分数成正比，而与溶质的性质无关04_多组分系统热力学§4.9稀溶液的依数性1.凝固点降低什么是凝固点?在大气压力下，纯物固态和液态的蒸气压相等，固-液两相平衡共存时的温度。稀溶液的凝固点是指，溶剂和溶质不形成固溶体，纯溶剂固-液两相平衡共存的温度。纯溶剂和稀溶液中溶剂的蒸气压如下图所示04_多组分系统热力学§4.9稀溶液的依数性1.凝固点降低溶剂凝固点下降示意图定外压04_多组分系统热力学§4.9稀溶液的依数性1.凝固点降低设在一定压力下，溶液中溶剂的凝固点为固-液两相平衡共存时有在温度为时有04_多组分系统热力学对于稀溶液又已知得因为对于稀溶液，设04_多组分系统热力学代入上式，得对上式积分设与温度无关如令04_多组分系统热力学展开级数，设代入上式得04_多组分系统热力学称为凝固点降低值称为凝固点降低常数，与溶剂性质有关单位常见溶剂的凝固点降低系数值有表可查应用：实验测定凝固点降低值，求溶质摩尔质量04_多组分系统热力学的计算方法（1）作图法：外推求极值，得（2）量热法测定代入公式计算（3）从固态的蒸气压与温度的关系求04_多组分系统热力学2.沸点升高什么是沸点?在大气压力下，液体的蒸气压等于外压时的温度，这时气-液两相平衡共存。稀溶液的沸点是指，纯溶剂气-液两相平衡共存的温度。纯溶剂和稀溶液中溶剂的蒸气压如下图所示04_多组分系统热力学2.沸点升高溶液沸点升高示意图定外压04_多组分系统热力学当气-液两相平衡共存时，有2.沸点升高若浓度有