《物理与胶体化学》第3章 多组分体系的热力学-教学课件（非AI生成）.ppt

4)渗透压π实验现象：*例如：左边为水，右边为糖水﹤溶剂A渗透到右边——渗透现象。产生液面差h，静液压结果：溶剂A渗透到右边，↑，↓，直到=，达到渗透平衡，渗透压π=P2-P，P2=P+π。*渗透压：为使稀溶液的化学势与纯溶剂化学势相等，所施加的压力与纯溶剂受的压力差。若P右P2，为反渗透，应用：海水淡化。由渗透平衡：μ左=μ右*说明：a）渗透压公式，也叫范德霍夫方程式（Van’t-Hoff）；b）应用：测定溶质的分子量，尤其是大分子的分子量，渗透压法最灵敏，准确至10-5moL/L；如：20℃，水溶液，浓度bB=0.001moL/kg，ΔP=0.053Pa，ΔTf=0.002K，π=2400Pa。c）重要应用：静脉注射:用0.85%的NaCl溶液+药的渗透压与人体血液渗透压相等，而纯水+药的渗透压红血球的渗透压，红血球破裂；30%NaCl+药的渗透压红血球的渗透压，红血球干了。*§3-4理想液体混合物(理想溶液）理想液体混合物的定义：在一定温度下，每个组分在全部浓度范围内都遵守拉乌尔定律，且每种组分的气体视为理想气体。微观：分子大小相同，分子间作用力相同。特点：a）各组分性质相似，化学结构相似；b）分子间作用力相似，A-A=A-B=B-B，理想液体混合物是客观存在的，如：光学异构体，同位素化合物（H2O-D2O），结构异构体（对、邻或间二甲苯）邻近的同系物（甲苯-乙苯，甲醇乙醇）。*2.理想溶液混合物中组分的化学势在温度T时，组分B，C，…形成理想液态混合物，其摩尔分数为xB，xC，…。气液达平衡时，μB(l)=μB(g),P不大时，则为理想气体，*3.理想液体混合物的混合性质由纯物质形成的理想溶液时，混合过程为绝热不可逆变化。1）ΔmixV=0*2）ΔmixH=03）ΔmixU=0*§3-5实际溶液1.实际溶液的定义：对拉乌尔定律和亨利定律都不适用的溶液。2.分类1）正常类型的正偏差或负偏差*(a)正偏差：PAPA*XA，PBPB*XB发生吸热现象，A-A和B-B作用力A-B作用力，A，B较多地蒸发为气体。(b)负偏差：PAPA*XAPBPB*XB发生放热现象，A-B作用力A-A和B-B作用力，A，B不易蒸发为气体。*2）具有最高点的正偏差和最低点的负偏差（a）最高点的正偏差，PtPA*或PB*。（b）最低点的负偏差，PtPA*或PB*。*3.实际溶液的各组分的化学势1）活度:PAPA*xA，PBPB*xB，若加修正因子，仍保留拉乌尔定律的形式，路易斯提出：PA=PA*xAγA，γA：校正因子，类似：fA=PAγA。定义活度：aA=xAγA，aA：A的活度或有效浓度，仅为数值，无量纲，γA：A的活度系数，与T,P，浓度，溶剂和溶质的性质有关；γA=1，aA=xA，PA=PA*xA理想溶液；γA1，aAxA，PAPA*xA负偏差；γA1，aAxA，PAPA*xA正偏差；γA反映了理想溶液与实际溶液间的差别。*2）实际溶液各组分化学势a)溶剂A：相对拉乌尔定律校正，PA=P*AxAγA=P*AaA。b)溶质B：相对亨利定律校正，PB=Kx,BxBγx,B=Kx,Bax,B，ax,B=γx,BxB，xB→0，γx,B→1*

多组分体系的热力学第三章*问题的提出：1.以前：纯物质，理想混合系，组成不变，组成间没有相互作用。2.若组成改变,组成间有相互作用的混合体系。例：实际气体混合；溶液；化学反应；相变化等需考虑组成的变化，体系内各物质的量发生变化，对体系中任何热力学函数都会有影响，要引起U，H，S，F，G的改变，即Z=Z(T,P,n)；例：ΔG为容量性质：组成改变，体系物质量改变，ΔG也变。故：要确定组成与热力学性质间的关系。*理想体系：容量性质具有加和性（m，n，V，U，H）非理想体系：由于组分间的作用，其容量性质（除m，n）均无加和性，如：V≠V1+V2例：298K，Pθ，水-乙醇体系，100ml水+100ml乙醇=190ml乙醇溶液≠200ml；50ml水+150ml乙醇≠190ml≠200ml。体积热力学容量性质，组成改变，V也变，其它热力学函数也变，引进新的概念——偏摩尔量。§3.1偏摩尔量*1.偏摩尔量的定义：多组分均相体系，有相互作用，确定一个状态：T，P，n，K组分：n1，n2，……nK。任意容量性质Z：V，U，S，H……，Z=Z（T，P，n1，n2，……