第二章多组分系统热力学优秀PPT.ppt

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1、第二章多组分系统热力学第一页，本课件共有87页第二章第二章 多组分多相系统热力学多组分多相系统热力学+第二页，本课件共有87页乙醇浓度wB%V醇cm3V水cm3V醇+V水 cm3 V醇+水cm3Vcm31012.67 90.36103.3101.84 1.193038.01 70.28108.29104.84 3.455063.35 50.20113.55109.43 4.12第一，乙醇与水混合后所得溶液体积不第一，乙醇与水混合后所得溶液体积不等于混合前乙醇与水的体积之和；等于混合前乙醇与水的体积之和；第二，第二，100g溶液的体积与组成有关溶液的体积与组成有关。第三页，本课件共有87页广度性

2、质的摩尔量是强度性质：广度性质的摩尔量是强度性质：Vm:体积的摩尔量（摩尔体积）体积的摩尔量（摩尔体积）Sm:熵的摩尔量（摩尔熵）熵的摩尔量（摩尔熵）Um:热力学能的摩尔量（摩尔热力学能）热力学能的摩尔量（摩尔热力学能）Hm:焓的摩尔量（摩尔焓）焓的摩尔量（摩尔焓）Am:亥姆霍兹函数的摩尔量（摩尔亥姆霍兹函数）亥姆霍兹函数的摩尔量（摩尔亥姆霍兹函数）Gm:吉布斯函数的摩尔量（摩尔吉布斯函数）吉布斯函数的摩尔量（摩尔吉布斯函数）第四页，本课件共有87页一、偏摩尔量一、偏摩尔量21 偏摩尔量与化学势偏摩尔量与化学势 1、定义：、定义：偏摩尔量（偏摩尔量（partial molar quantity

3、）：）：第五页，本课件共有87页物理意义：物理意义：在温度、压力和组成不变的条件下，加在温度、压力和组成不变的条件下，加入入1mol B 对系统广度性质状态函数的贡献。对系统广度性质状态函数的贡献。或或 等于在该温度、压力下，某一定组成的等于在该温度、压力下，某一定组成的混合物中混合物中 1 1 mol mol 组分组分B B 的的 X X 值。值。第六页，本课件共有87页 说明：说明：第一：只有广度性质的状态函数才有偏摩尔量第一：只有广度性质的状态函数才有偏摩尔量，强度性质的状态函数不存在偏摩尔量强度性质的状态函数不存在偏摩尔量；第二：只有等温等压下系统的广度性质随某一第二：只有等温等压下系

4、统的广度性质随某一组分的物质的量的变化率才能称为偏摩尔量；组分的物质的量的变化率才能称为偏摩尔量；第三：偏摩尔量是强度性质的状态函数。第三：偏摩尔量是强度性质的状态函数。第四：除第四：除T，P外，偏摩尔量还与系统的浓度有外，偏摩尔量还与系统的浓度有关；关；第七页，本课件共有87页多组分均相系统中组分多组分均相系统中组分B的一些偏摩尔量如下：的一些偏摩尔量如下：第八页，本课件共有87页VnBVB偏摩尔体积示意图偏摩尔体积示意图第九页，本课件共有87页偏摩尔量集合公式偏摩尔量集合公式:2 2、偏摩尔量集合公式、偏摩尔量集合公式:当温度、压力恒定时：当温度、压力恒定时：结论：在温度、压力恒定条件下结

5、论：在温度、压力恒定条件下,多组分均多组分均相系统的广度性质的状态函数等于该系统各组相系统的广度性质的状态函数等于该系统各组分的偏摩尔量与物质的量的乘积之和。分的偏摩尔量与物质的量的乘积之和。第十页，本课件共有87页3 3、吉布斯、吉布斯杜亥姆公式杜亥姆公式当温度、压力恒定时，当温度、压力恒定时，吉布斯吉布斯杜亥姆杜亥姆（Gibbs-DuhemGibbs-Duhem）公式公式例如：对由溶剂例如：对由溶剂A A和溶质和溶质B B组成的二元溶液来说，组成的二元溶液来说，第十一页，本课件共有87页4 4、偏摩尔量之间的函数关系、偏摩尔量之间的函数关系 前一章我们讨论的一些热力学关系式只适用于单前一章

6、我们讨论的一些热力学关系式只适用于单组分均相系统，将其中的广度性质的状态函数换组分均相系统，将其中的广度性质的状态函数换算成某一物质算成某一物质B B的偏摩尔量，也实用于多组分均相的偏摩尔量，也实用于多组分均相系统。系统。定义式：定义式：基本方程式：基本方程式：对应系数关系式：对应系数关系式：麦克斯韦关系式：麦克斯韦关系式：第十二页，本课件共有87页例：由溶剂例：由溶剂 A A 和溶液和溶液 B B 组成的二元溶液组成的二元溶液 ，溶剂，溶剂 A A和溶质和溶质 B B 的焓为：的焓为：而溶液系统的总焓为：而溶液系统的总焓为：第十三页，本课件共有87页二、化学势二、化学势（chemical p

7、otential）1、定义：、定义：化学势特性：化学势特性：a.a.物理意义：物理意义：1 1 molmol该组元对溶液吉布斯函数的贡献；该组元对溶液吉布斯函数的贡献；b.b.是强度性质的状态函数，与是强度性质的状态函数，与T,PT,P及溶液的浓度有关；及溶液的浓度有关；c.c.集合公式：集合公式：d.d.吉布斯吉布斯杜亥姆公式：杜亥姆公式：对多组分单相系统：对多组分单相系统：第十四页，本课件共有87页 基本方程式：基本方程式：第十五页，本课件共有87页由热力学基本关系式得：由热力学基本关系式得：同理：同理：第十六页，本课件共有87页其它的化学势：其它的化学势：第十七页，本课件共有87页2 2

8、、化学势与温度压力的关系、化学势与温度压力的关系 S SB B0 0，所以当温度升高时，化学势降低。所以当温度升高时，化学势降低。V VB B0 0，所以当压力升高时，化学势升高。所以当压力升高时，化学势升高。第十八页，本课件共有87页3 3、单组分多相系统、单组分多相系统 偏摩尔量（偏摩尔量（partial molar quantity）：）：第十九页，本课件共有87页物理意义：物理意义：在温度、压力和除在温度、压力和除相以外的其他各相物质的量相以外的其他各相物质的量均不变的条件下，加入均不变的条件下，加入1mol A（），引起系统广，引起系统广度性质的状态函数度性质的状态函数 X 的变化。

9、的变化。或或 X X也表示在温度、压力和组成不变的条件也表示在温度、压力和组成不变的条件下，下，1 1 mol Amol A（）的广度性质的状态函数）的广度性质的状态函数X X 的值。的值。第二十页，本课件共有87页偏摩尔量集合公式偏摩尔量集合公式:偏摩尔量集合公式偏摩尔量集合公式:当温度、压力恒定时：当温度、压力恒定时：结论：在温度、压力恒定条件下结论：在温度、压力恒定条件下,单组分多单组分多相系统的广度性质的状态函数等于该系统各相相系统的广度性质的状态函数等于该系统各相的偏摩尔量与物质的量的乘积之和。的偏摩尔量与物质的量的乘积之和。第二十一页，本课件共有87页偏摩尔量之间的函数关系：偏摩尔

10、量之间的函数关系：前一章我们讨论的一些热力学关系式只适用前一章我们讨论的一些热力学关系式只适用于单组分单相系统，将其中的广度性质的状态函数于单组分单相系统，将其中的广度性质的状态函数换算成某一相的偏摩尔量，也实用于单组分多相系换算成某一相的偏摩尔量，也实用于单组分多相系统。统。定义式：定义式：例：由水和水蒸汽组成的多相系统：例：由水和水蒸汽组成的多相系统：第二十二页，本课件共有87页 基本方程式：基本方程式：定义：定义：第二十三页，本课件共有87页由热力学基本关系式得：由热力学基本关系式得：同理：同理：第二十四页，本课件共有87页对于多组分均相系统：等温等压下判据为：对于多组分均相系统：等温等

11、压下判据为：3 3、化学势的应用、化学势的应用在等温等压且在等温等压且W=0W=0条件下，封闭体系中过程自条件下，封闭体系中过程自发性判据为发性判据为:对于一个单组分多相封闭系统有对于一个单组分多相封闭系统有第二十五页，本课件共有87页假设假设 B B 由由 转移至转移至 的物质的量的物质的量 d dn n 无限小，且：无限小，且：对于一个单组分多相封闭系统有对于一个单组分多相封闭系统有第二十六页，本课件共有87页（1 1）、物质的量分数）、物质的量分数x xB B (mole fraction)（2 2）、质量分数）、质量分数w wB B（weight fraction）（3 3）、物质的量

12、浓度）、物质的量浓度c cB B (molarity)（4 4）、质量摩尔浓度）、质量摩尔浓度b bB B（molality）4 4、组成的表示和物质的标准态、组成的表示和物质的标准态第二十七页，本课件共有87页5、物质的标准态、物质的标准态标准态标准态:温度温度则没有作出规定，因此在使用标准态则没有作出规定，因此在使用标准态数据时应说明温度。数据时应说明温度。气体物质：气体物质：在标准压力在标准压力 下具有理想气体行下具有理想气体行为的纯气体的状态，这是一个假想态。为的纯气体的状态，这是一个假想态。液体、固体物质液体、固体物质:是标准压力是标准压力 下的纯液下的纯液体或纯固体状态。体或纯固体

13、状态。第二十八页，本课件共有87页22 22 气体的化学势气体的化学势 1 1、理想气体的化学势、理想气体的化学势（1 1）单组分理想气体的化学势）单组分理想气体的化学势理想气体的标准态化学势理想气体的标准态化学势 ：理想气体处理想气体处于标准态时的化学势于标准态时的化学势第二十九页，本课件共有87页（2 2）多组分理想气体中各组分化学势）多组分理想气体中各组分化学势 组分组分B B的化学势的化学势:根据道尔顿分压定律根据道尔顿分压定律:：单组分：单组分理想气体处于压力为理想气体处于压力为p p,温度温度为为T T时的化学势。时的化学势。第三十页，本课件共有87页2 2、气体的压缩与液化、气体

14、的压缩与液化（1 1）波义耳温度和压缩因子）波义耳温度和压缩因子 一些非理想气体的一些非理想气体的 pVpVm m p p 等温线等温线pVmpRTH2COCH4第三十一页，本课件共有87页p 同同一一种种非非理理想想气气体体在在不不同温度时的等温线同温度时的等温线pVmT=TBT TB任何气体都有一个特定任何气体都有一个特定的波义耳温度的波义耳温度T TB B。非理想气体相对于理想非理想气体相对于理想气体的偏差可用气体的偏差可用压缩因压缩因子子来表示：来表示：Z1Z1Z1，表示非理想，表示非理想气体难于压缩；气体难于压缩；第三十二页，本课件共有87页临界参数：临界参数：临界温度（临界温度（T

15、C）：）：要将气体液化，存在一个最高要将气体液化，存在一个最高温度温度T TC C，高于这个温度，无论施加多大的压力也不高于这个温度，无论施加多大的压力也不能将气体液化，该温度称为临界温度。能将气体液化，该温度称为临界温度。临界压力（临界压力（P PC C）：）：气体在临界温度发生液化所需要气体在临界温度发生液化所需要的最小压力。的最小压力。临界体积（临界体积（V VC C）：）：物质在临界温度、临界压力下的物质在临界温度、临界压力下的摩尔体积。摩尔体积。（2 2）临界参数和临界压缩因子）临界参数和临界压缩因子第三十三页，本课件共有87页临界状态：临界状态：C C点对应点对应的状态。的状态。临

16、界压缩因子：临界压缩因子：等等温温条条件件下下非非理理想想气气体体p p-VmVm关系示意图关系示意图VmppCVCT=TCTTCTTCC C第三十四页，本课件共有87页3 3、非理想气体的化学势、非理想气体的化学势（1 1）单组分非理想气体的化学势）单组分非理想气体的化学势逸度逸度f f（fugacityfugacity）又称为校正压力。又称为校正压力。称为逸度系数，代表称为逸度系数，代表了实际气体对理想气体的了实际气体对理想气体的偏差。偏差。第三十五页，本课件共有87页关于标准态：关于标准态：第三十六页，本课件共有87页（2）逸度系数的计算：）逸度系数的计算：对比压力：对比压力：对比温度：

17、对比温度：对比体积：对比体积：实验发现，对比变量之间的关系，即实验发现，对比变量之间的关系，即第三十七页，本课件共有87页 相同的对比状态具有相同的相同的对比状态具有相同的 压缩因子，进压缩因子，进而具有相同的逸度系数。而具有相同的逸度系数。逸度系数的获得：逸度系数的获得：第三十八页，本课件共有87页处处于于一一定定温温度度、压压力力下下的的任任何何实实际际气气体体，查查表表得得知知其其临临界界温温度度、临临界界压压力力，计计算算出出对对比比温温度度和和对对比比压压力力；再再查查普普遍遍化化的的逸逸度度系系数数图图，找找到到与与对对比比温温度度T Tr r相相同同温温度度的的曲曲线线，再再在在

18、该该曲曲线线上上找找到到横横坐坐标标为为对对比比压压力力的点，该点的纵坐标即为的点，该点的纵坐标即为逸度系数逸度系数。第三十九页，本课件共有87页（3 3）多组分非理想气体中各组分化学势）多组分非理想气体中各组分化学势 路易斯路易斯兰德尔规则：兰德尔规则：多组分非理想气体中组分多组分非理想气体中组分B B的逸度系数的逸度系数 等于组分等于组分B B单独存在但和混合气体单独存在但和混合气体处于同温、同压下的逸度系数处于同温、同压下的逸度系数 。第四十页，本课件共有87页4 4、液体和固体的化学势、液体和固体的化学势液体化学势的计算：液体化学势的计算：当压力不大时：当压力不大时：当压力比较大时：当

19、压力比较大时：第四十一页，本课件共有87页固体化学势的计算：固体化学势的计算：当压力不大时：当压力不大时：当压力比较大时：当压力比较大时：第四十二页，本课件共有87页以下说法对吗？为什么？以下说法对吗？为什么？1、溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。（、溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。（）2、对于纯组分，化学势等于其吉布斯函数。、对于纯组分，化学势等于其吉布斯函数。（）3、物质、物质B 在在相和相和相之间进行宏观转移的方向总是从浓度高的相之间进行宏观转移的方向总是从浓度高的相迁至浓度低的相。相迁至浓度低的相。（）填空：填空：1、在、在100C、101.325 kPa 下液态水的化学

20、势下液态水的化学势1，100C、150 kPa 下水蒸气的化学势下水蒸气的化学势2，则则1 2。2、下列偏导数中，、下列偏导数中，是偏摩尔量，是偏摩尔量，是化学势。是化学势。a d a c第四十三页，本课件共有87页23 溶液的化学势溶液的化学势 1 1、拉乌尔定律、拉乌尔定律 拉乌尔拉乌尔(Raoult)定律：定律：在一定温度下，在稀溶在一定温度下，在稀溶液中，溶剂的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶液液中，溶剂的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶液中溶剂的摩尔分数。中溶剂的摩尔分数。用图形表示拉乌尔定律：用图形表示拉乌尔定律：用途：计算未知物的相对分子用途：计算未知物的相对分子质量。质量。第四十四

21、页，本课件共有87页例例2-3-1 在在298.15K时时，纯纯乙乙醚醚的的蒸蒸气气压压为为58.95kPa，今今在在0.10kg乙乙醚醚中中溶溶入入某某非非挥挥发发性性有有机机物物质质0.01kg，乙乙醚醚的的蒸蒸气气压压降降低低到到56.79kPa，试求该有机物的摩尔质量。试求该有机物的摩尔质量。解：解：根据拉乌尔定律：根据拉乌尔定律：注意：应用拉乌尔定律注意：应用拉乌尔定律时，计算溶剂的摩尔分时，计算溶剂的摩尔分数时，其分子量应该采数时，其分子量应该采用气态时的分子量。用气态时的分子量。第四十五页，本课件共有87页2、理想溶液的化学势、理想溶液的化学势注意：理想溶液是真实溶液的一种理想化

22、模型，注意：理想溶液是真实溶液的一种理想化模型，定义：定义：溶液的任一组分在整个浓度范围内都服从拉溶液的任一组分在整个浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液。乌尔定律的溶液。引入理想溶液的意义：在比较粗糙计算时，可用理引入理想溶液的意义：在比较粗糙计算时，可用理想溶液来代替实际溶液；在精确计算时，可以对理想溶液来代替实际溶液；在精确计算时，可以对理想溶液的公式稍作修正以后，用于实际溶液。想溶液的公式稍作修正以后，用于实际溶液。第四十六页，本课件共有87页化学势化学势推导原则：恒温恒压下、相平衡时，组分推导原则：恒温恒压下、相平衡时，组分B B在气液在气液两相的化学势相等。两相的化学势相等。即即:当当

23、x xB B=1=1时，有时，有:第四十七页，本课件共有87页与与 相差多远？相差多远？在压力变化不太大时，数值很小，可忽略。在压力变化不太大时，数值很小，可忽略。第四十八页，本课件共有87页3、非理想溶液各组分的化学势、非理想溶液各组分的化学势定义：为了使理想溶液的化学势表示形式能用于定义：为了使理想溶液的化学势表示形式能用于非理想溶液，路易斯引入了活度的概念。非理想溶液，路易斯引入了活度的概念。:称为活度称为活度,又称为校正浓度。又称为校正浓度。称为活度系数。称为活度系数。第四十九页，本课件共有87页 意义：意义：非理想溶液的化学势写作：非理想溶液的化学势写作：当压力当压力p p 与与 相

24、差不大时，相差不大时，求算：求算：非理想溶液中组分非理想溶液中组分B B的蒸气压与活度的关系服从修正的蒸气压与活度的关系服从修正的拉乌尔定律，即的拉乌尔定律，即第五十页，本课件共有87页1 1、亨利定律、亨利定律 亨利定律：亨利定律：在一定温度和平衡状态下，稀溶液中挥在一定温度和平衡状态下，稀溶液中挥发性溶质（发性溶质（B）在气相中的分压力与其在溶液中的在气相中的分压力与其在溶液中的浓度成正比。浓度成正比。:用摩尔分数表示的亨用摩尔分数表示的亨利常数，单位为利常数，单位为PaPa。:用物质的量浓度表示的亨利用物质的量浓度表示的亨利常数，单位为常数，单位为Pamol-1m3。:用质量摩尔浓度表示

25、的亨利用质量摩尔浓度表示的亨利常数，单位为常数，单位为Pamol-1kg。2-4 2-4 稀溶液的化学势稀溶液的化学势第五十一页，本课件共有87页pxBBA图图2-4-1 2-4-1 亨利定律示意图亨利定律示意图第五十二页，本课件共有87页注意：注意：溶质在气相中和液相中的分子状态必须相同。溶质在气相中和液相中的分子状态必须相同。亨利常数值与溶剂和溶质都有关，也和浓亨利常数值与溶剂和溶质都有关，也和浓度的表示法有关。度的表示法有关。若稀溶液中有多种挥发性溶质，则气相为混若稀溶液中有多种挥发性溶质，则气相为混合气体，亨利定律对每种气体分别适用。合气体，亨利定律对每种气体分别适用。第五十三页，本课

26、件共有87页亨利定律和拉乌尔定律的区别：亨利定律和拉乌尔定律的区别：拉乌尔定律适用于稀溶液的溶剂，亨利定律适用拉乌尔定律适用于稀溶液的溶剂，亨利定律适用于稀溶液的溶质；于稀溶液的溶质；拉乌尔定律的系数只与溶剂有关，亨利定律的拉乌尔定律的系数只与溶剂有关，亨利定律的系数既和溶质有关，也和溶剂有关；系数既和溶质有关，也和溶剂有关；拉乌尔定律的浓度只能用摩尔分数，亨利定律拉乌尔定律的浓度只能用摩尔分数，亨利定律中的浓度可以用各种单位；中的浓度可以用各种单位；第五十四页，本课件共有87页P64 P64 例例2-4-12-4-1：解：设解：设1 1kg kg 水中溶解了水中溶解了 n nB B 的氧气，

27、则：的氧气，则：第五十五页，本课件共有87页第五十六页，本课件共有87页 在在2525C C时，时，A A和和B B 两种气体在同一溶剂中的亨利两种气体在同一溶剂中的亨利常数分别为常数分别为k k A A和和 k k B B,且且k k A A=2 k=2 k B B，当当A A 和和B B 压力相压力相同时，在该溶液中同时，在该溶液中A A和和B B 的浓度之间的关系为的浓度之间的关系为 。问题：问题：第五十七页，本课件共有87页2、理想稀溶液的化学势、理想稀溶液的化学势、定义：指溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定、定义：指溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律的稀溶液，是稀溶液的理想化模型。

28、律的稀溶液，是稀溶液的理想化模型。pxBBA图图2-4-2 2-4-2 理想稀溶液示意图理想稀溶液示意图第五十八页，本课件共有87页、溶质的化学势、溶质的化学势 当当p p 与与 相差不大时，相差不大时，、溶剂的化学势、溶剂的化学势第五十九页，本课件共有87页溶质的浓度用摩尔分数溶质的浓度用摩尔分数 x xB B 表示表示亨利定律为：亨利定律为：:温度为温度为T T，压力为压力为p p时，当时，当x xB B=1=1时溶质时溶质B B仍服从亨利定律那个假想的纯态的化学势仍服从亨利定律那个假想的纯态的化学势 第六十页，本课件共有87页pxB10QRpB=kx,BxB图图2-4-3 2-4-3 理

29、理想想稀稀溶溶液液中中溶溶质质的的浓浓度用的度用的 x xB B 表示的标准态表示的标准态第六十一页，本课件共有87页因而：因而：是温度为是温度为T T，压力为压力为p p时，当时，当x xB B=1=1时溶时溶质质B B仍服从亨利定律的那个假想的纯态的化学势。仍服从亨利定律的那个假想的纯态的化学势。第六十二页，本课件共有87页溶质的浓度用质量摩尔浓度溶质的浓度用质量摩尔浓度b bB B表示表示亨利定律为亨利定律为:AB :温度为温度为T T，压力为压力为p p时，当时，当 时，溶质时，溶质B B仍服从亨利定仍服从亨利定律的那个假想态的化学势。律的那个假想态的化学势。第六十三页，本课件共有87

30、页溶质的浓度用物质的量浓度溶质的浓度用物质的量浓度c cB B表示表示亨利定律为亨利定律为:AB :温度为温度为T T，压力为压力为p p时，当时，当 时，溶质时，溶质B B仍服从亨利定仍服从亨利定律的那个假想态的化学势。律的那个假想态的化学势。第六十四页，本课件共有87页溶质化学势的几点说明：溶质化学势的几点说明：1 1）溶溶质质化化学学势势的的三三种种表表示示式式对对于于非非挥挥发发性性溶溶质质同样适用；同样适用；2 2）化化学学势势的的三三种种表表示示式式对对于于稀稀溶溶液液中中的的溶溶质质是是近近似适用的；似适用的；3)3)对于一个确定组成的稀溶液中的溶质来说，无论对于一个确定组成的稀

31、溶液中的溶质来说，无论选用哪种化学势的表示式，其化学势的值还是相同选用哪种化学势的表示式，其化学势的值还是相同的。的。第六十五页，本课件共有87页以下说法对吗？为什么？以下说法对吗？为什么？1 1、在同一稀溶液中组分、在同一稀溶液中组分B B的浓度可用的浓度可用x xB B,b,bB B,c,cB B表示，因而标准态的选择是不相同的，所以相表示，因而标准态的选择是不相同的，所以相应的化学势也不同。应的化学势也不同。（）第六十六页，本课件共有87页3 3、非理想稀溶液中各组分的化学势、非理想稀溶液中各组分的化学势、溶剂的化学势、溶剂的化学势 溶剂的化学势溶剂的化学势 是指溶剂处于是指溶剂处于T

32、T,100kPa,100kPa时，纯溶剂时，纯溶剂A A的化学势。的化学势。及及 如何得到？如何得到？第六十七页，本课件共有87页、溶质的化学势、溶质的化学势 溶质的浓度用溶质的浓度用x xB B表示表示 溶质溶质B B的化学势的化学势 是温度为是温度为T T,100kPa,100kPa,且当且当 x xB B=1=1时仍服从亨时仍服从亨利定律的纯组分利定律的纯组分B B的化学势。的化学势。及及 如何得到？如何得到？pxB10QRpB=kx,BxB第六十八页，本课件共有87页 溶质的浓度用溶质的浓度用b bB B表示表示 溶质溶质B B的化学势为的化学势为 是温度为是温度为T T,100kPa

33、,100kPa,且当且当 b bB B=1molkg=1molkg-1-1时时仍服从亨利定律的溶液化学势。仍服从亨利定律的溶液化学势。AB及及 如何得到？如何得到？第六十九页，本课件共有87页 溶质的浓度用溶质的浓度用c cB B表示表示 是温度为是温度为T T,100kPa,100kPa,且当且当 c cB B=1molL=1molL-1-1时仍时仍服从亨利定律的溶液化学势。服从亨利定律的溶液化学势。A AB B及及 如何得到？如何得到？溶质溶质B B的化学势为的化学势为 第七十页，本课件共有87页1 1、理想溶液的混合性质（通性）、理想溶液的混合性质（通性）结论：理想溶液混合前后的体积不变

34、。结论：理想溶液混合前后的体积不变。2-5 2-5 混合性质和依数性质混合性质和依数性质第七十一页，本课件共有87页（2 2）结论：理想溶液混合过程前后焓不变。结论：理想溶液混合过程前后焓不变。混合过程是在恒压条件下进行，其热效应混合过程是在恒压条件下进行，其热效应为零。为零。第七十二页，本课件共有87页（3 3）结论：因为结论：因为 ,所以混合熵所以混合熵 ，说明液，说明液体的混合过程是一个不可逆过程。体的混合过程是一个不可逆过程。(因因 ，系统的热温商为零。）系统的热温商为零。）第七十三页，本课件共有87页结论：当混合过程在恒温、恒压及结论：当混合过程在恒温、恒压及W=0W=0条条件下进行

35、时，混合过程为自发过程。件下进行时，混合过程为自发过程。（4 4）在等温条件下，在等温条件下，第七十四页，本课件共有87页2、非理想溶液的混合性质、非理想溶液的混合性质 非理想溶液化学势的表达式为：非理想溶液化学势的表达式为：第七十五页，本课件共有87页、第七十六页，本课件共有87页、第七十七页，本课件共有87页在等温等压的条件下：在等温等压的条件下：第七十八页，本课件共有87页即即溶溶剂剂的的蒸蒸气气压压下下降降值值pp与与溶溶质质的的性性质质无无关关，只只与溶质的摩尔分数有关。与溶质的摩尔分数有关。3 3、稀溶液的依数性稀溶液的依数性、蒸气压下降、蒸气压下降 稀溶液中：稀溶液中：纯溶剂纯溶

36、剂Tp稀溶液稀溶液(xA)图图2-5-1 2-5-1 稀稀溶溶液液的蒸气压降低的蒸气压降低第七十九页，本课件共有87页、凝固点降低、凝固点降低:凝固点降低凝固点降低 凝固点降常数凝固点降常数:液相的凝固点：液相的凝固点：在一定的外压下，固、液两相达在一定的外压下，固、液两相达成平衡的温度。成平衡的温度。第八十页，本课件共有87页解：解：该化合物的碳、氢、氧的原子数比值为：该化合物的碳、氢、氧的原子数比值为：该化合物的化学式为该化合物的化学式为C C1212H H2020O O4 4。P75 P75 例例2-5-32-5-3：第八十一页，本课件共有87页、沸点升高、沸点升高稀溶液的沸点升高稀溶液

37、的沸点升高：沸点升高常数：沸点升高常数：液体的沸点液体的沸点：液体的饱和蒸气压等于外压时的温度。：液体的饱和蒸气压等于外压时的温度。图图2-5-3 2-5-3 稀稀溶溶液液的沸点升高的沸点升高p稀溶液稀溶液(xA)T纯溶剂纯溶剂T Tb bT Tb b*第八十二页，本课件共有87页解：在乙醇中解：在乙醇中K Kb b=1.20 =1.20 Kkgmol-1在苯中在苯中K Kb b=2.57 =2.57 Kkgmol-1 苯甲酸的摩尔质量为苯甲酸的摩尔质量为0.1220.122kgmolkgmol-1-1，结果表结果表明苯甲酸在乙醇中以单分子形态存在，在苯中以明苯甲酸在乙醇中以单分子形态存在，在

38、苯中以双分子缔合形态存在。双分子缔合形态存在。P76,P76,例例2-2-5-45-4第八十三页，本课件共有87页（4 4）渗透压渗透压 上式称为范特霍夫（上式称为范特霍夫（Vant Vant HoffHoff）方程，适用于非挥发性稀方程，适用于非挥发性稀溶液。溶液。渗渗透透压压（）：若若要要阻阻止止溶溶剂剂分分子子进进入入稀稀溶溶液液，则则必必须须在在稀稀溶溶液液上上方方增增加加压压力力，使使稀稀溶溶液液上上方方的的总总压压增增加加，在在溶溶液液上上方额外增加的压力。方额外增加的压力。p+p纯溶剂纯溶剂溶液溶液半透膜半透膜图图2-5-4 2-5-4 渗透平衡示意图渗透平衡示意图第八十四页，本

39、课件共有87页P77 P77 例例2-2-5-55-5解解:(1):(1)查表得水的查表得水的Kb,Kf 分别为分别为 0.52、1.86Kmol-1kg(2)(2)(3)(3)以以1 1kgkg稀溶液为基准稀溶液为基准第八十五页，本课件共有87页问题：问题：1 1、在在298298K K时，当糖水和食盐水的浓度相同时，当糖水和食盐水的浓度相同时，其渗透压时，其渗透压（糖水）（糖水）（食盐水）。（食盐水）。2 2、2020C C时，两杯由时，两杯由A A和和B B形成的理想液体混合物，甲形成的理想液体混合物，甲杯的组成为杯的组成为1 1mol A+9mol B,mol A+9mol B,乙杯的

40、组成为乙杯的组成为2020molA+80mol BmolA+80mol B。今将两个杯子放在同一密闭容器中，今将两个杯子放在同一密闭容器中，经足够长的时间，则甲杯中经足够长的时间，则甲杯中A A的量会的量会 ，B B的量的量会会 。增加增加减少减少第八十六页，本课件共有87页4 4、设葡萄糖在人体（体温为、设葡萄糖在人体（体温为36.836.8C C）血液中和尿血液中和尿中质量摩尔浓度分别为中质量摩尔浓度分别为5.50105.5010-3-3和和5.50105.5010-5-5 molkgmolkg-1-1,若将若将1 1molmol葡萄糖从尿中转移到血液中，肾脏葡萄糖从尿中转移到血液中，肾脏至少需做至少需做 kJkJ的功。的功。11.93 3、在一定的温度下，对于组成一定的某溶液，若、在一定的温度下，对于组成一定的某溶液，若组分组分B B选择不同的标准态，则选择不同的标准态，则 五个量中，五个量中，改变，而改变，而 不不 会改变。会改变。第八十七页，本课件共有87页