最新四章多组分系统三部分PPT课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑五成群，聚在大树下，或站着

2、，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑强子，别跑了，快来我给你扇扇了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你你看热的，跑什么？看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国

3、已有三千年多年的历史。取材的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过

4、了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅道，袅一、理想稀溶液溶剂和溶质的化学势一、理想稀溶液溶剂和溶质的化学势A：溶剂，服从拉乌尔定律：溶剂，服从拉乌尔定律B：溶质，服从亨利定律：溶质，服从亨利定律溶剂的化学势溶剂的化学势T,p时，纯时，纯A的化学势，若为标准的化学势，若为标准压力下，则为标准态的化学势压力下，则为标准态的化学势第三节第三节 理想稀溶液理想稀溶液 对对 “蒸气压降低蒸气压降低” 来说，稀溶液中溶剂遵守来说，稀溶液中溶剂遵守拉乌尔定律：拉乌尔定律： PA* PA = PA*

5、xBn蒸气压的降低值蒸气压的降低值 ( PA* PA ) 与溶质的摩尔分数与溶质的摩尔分数 xB 成正比，此即为依数性。成正比，此即为依数性。凝固点降低和沸点升高源于溶液中溶剂化学势的降低，凝固点降低和沸点升高源于溶液中溶剂化学势的降低，当溶质不存在于气相和固相中，溶剂蒸汽和固态溶剂当溶质不存在于气相和固相中，溶剂蒸汽和固态溶剂化学势保持不变化学势保持不变渗透压渗透压 n等温下半透膜将等温下半透膜将容器分为两部分；容器分为两部分；n左边是纯溶剂；左边是纯溶剂；n右边是稀溶液。右边是稀溶液。n半透膜只允许溶半透膜只允许溶剂分子通过，溶质剂分子通过，溶质分子不能通过。分子不能通过。1. 1. 非理

6、想液态混合物或稀溶液中的溶剂非理想液态混合物或稀溶液中的溶剂( (考虑对拉乌尔定律的偏差考虑对拉乌尔定律的偏差) )2. 2. 稀溶液中的溶质稀溶液中的溶质( (考虑对亨利定律的偏差考虑对亨利定律的偏差) ) 1. 1. 非理想液态混合物或稀溶液中的溶剂非理想液态混合物或稀溶液中的溶剂 理想理想 pA= pA* xA 非理想非理想 pA= pA* xA x, A = pA* aA 活度因子活度因子 x, A 和活度和活度aA : aA = x, A xA xA 1, x, A 1, aA xA 化学势化学势 A = A*(T, p) + RT ln a A A = A*(T, p) + RT

7、ln x A真实态真实态2. 2. 稀溶液中的溶质稀溶液中的溶质 理想理想 pB= kx xB 非理想非理想 pB= kx xB x, B = kx ax,B 活度因子活度因子 x, B 和活度和活度ax,B : aB = x, B xB xB 0, x, B 1, ax,B xB 化学势化学势 B = B*+ RT ln a x, B B = B*+ RT ln xB假想态假想态 亨利定律稀溶液：亨利定律稀溶液：pB = km mB 非理想非理想 ： pB = km mB m,B B = B+ RT ln (mB m,B / m) = B(T, p) + RT ln am,B1limm0m

8、mmmm a B 为假想态化学势为假想态化学势 亨利定律稀溶液：亨利定律稀溶液：pB = kc cB 非理想非理想 ： pB = kc cB c,B B = B + RT ln (cB c,B / c) = B (T, p) + RT ln ac,B B 为假想态化学势为假想态化学势cccc a1limc0c 引入活度引入活度 a 及活度系数及活度系数 ，化学势保持，化学势保持理想情况下的公式形式理想情况下的公式形式活度和活度系数都是无量纲量活度和活度系数都是无量纲量不同的浓度单位，对应的活度和活度不同的浓度单位，对应的活度和活度系数的值就不同，相应的标准态化学系数的值就不同，相应的标准态化学

9、势的值也不同势的值也不同1. 蒸气压法：蒸气压法： 溶剂：溶剂：PA= PA* xA A A*AAAxpp溶质：溶质： BBB,ckpccBBB,mkpmm亨利定律系数由浓度趋于零的斜率得到亨利定律系数由浓度趋于零的斜率得到BBB,xkpxx2. 利用依数性得溶剂活度：利用依数性得溶剂活度：（i）凝固点降低：）凝固点降低：）（TTRAHafmfusA11)(ln（ii）沸点升高：）沸点升高：）（bmvapATTRAHa11)(ln（iii）渗透压：）渗透压：RT ln aA = Vm*(A) P3. 由由 Gibbs-Duhem 公式，从溶质公式，从溶质 (或溶剂或溶剂) 的的活度因子求溶剂活

10、度因子求溶剂 (或溶质或溶质) 的活度因子的活度因子二组分二组分T,p一定：一定： xA d A + xB d B = 0 xA d ln aA + xB d ln aB = 0AxBABxdxxd,lnlnA 溶剂溶剂 xA=1, A=1B 溶质溶质 xB=0, B=1BxAxBABxdxxd,lnlnln当前状态无限稀当前状态无限稀 A = A*(T, p) + f fRT ln x Af fRTln xA = -Vm*(A) P P实际实际渗透压实验：渗透压实验：RTln xA = -Vm*(A) P P理想理想f f = P P实际实际 / P P理想理想例：非理想稀溶液渗透因子与溶剂

11、和溶质活度的例：非理想稀溶液渗透因子与溶剂和溶质活度的关系关系(以摩尔比以摩尔比 r = nB/nA表示表示) 考虑一般的非理想液态混合物考虑一般的非理想液态混合物 衡量实际液态混合物的非理想程度衡量实际液态混合物的非理想程度 定义为实际非理想液态混合物混合过程定义为实际非理想液态混合物混合过程中热力学函数的变化值与理想液态混合中热力学函数的变化值与理想液态混合物变化值的差值物变化值的差值 用用XE表示，表示，XE = mixXre mixXid 已知：理想溶液已知：理想溶液0Vidmix 0Hidmix iiiidmixxlnnRS iiiidmixxlnnRTG例如：例如：GE = HE

12、TSEHE: 与理想相比分子间相互作用能的不同与理想相比分子间相互作用能的不同SE: 与理想相比混乱程度的差异与理想相比混乱程度的差异 非理想（实际）溶液：非理想（实际）溶液： iiiiremixnnG（ i*：纯组分纯组分 i 在在 T, P 下的化学势）下的化学势） iiiiinlnRTn）（a iilnRTna ii,xiiilnRTnxlnRTn x, i 为组分为组分 i 对对 Raoult 定律的定律的偏差校正（不论溶质或溶剂）偏差校正（不论溶质或溶剂）1lim1xxiixiidmixremixnRTGG,lniixiEnRTG,lnixEiRT,lnS E = 00pEETGS）

13、（代入上式：代入上式：将将 iiElnnRTG0)ln( ,inpiRTT压力和组成一定的情况下，正规溶压力和组成一定的情况下，正规溶液中各组分活度系数的对数与液中各组分活度系数的对数与T成反比成反比(可正、可正、可负可负)，随，随T增加，活度系数趋于增加，活度系数趋于1例：例：HE=nw wxAxB=nb bRTxAxBH E = 0PEETTGTH)/(2代入上式：代入上式：将将 iiElnnRTG0)ln( ,inpiT压力和组成一定的情况下，无压力和组成一定的情况下，无热溶液中各组分活度系数与热溶液中各组分活度系数与T无关无关一定温度和压力的条件下，同一溶质溶解一定温度和压力的条件下，同一溶质溶解在两个同时存在互不相溶的溶剂中，平衡在两个同时存在互不相溶的溶剂中，平衡时，该溶质在两相中的活度之比为定值时，该溶质在两相中的活度之比为定值 溶质溶质 i 在互不相溶的液相在互不相溶的液相 、b b 中的化学势中的化学势 i ( ) = i*( ) + RT ln a i ( ) i (b b) = i*(b b) + RT ln a i (b b) 平衡时：平衡时： i = ib b a i ( ) / a i (b b)常数常数 仅适用于在不同溶剂中溶质分子形态相同的仅适用于在不同溶剂中溶质分子形态相同的情况情况