多組分系統(tǒng)熱力學

第四章多組分系統(tǒng)熱力學Chapter4theThermodynamicsofMulticomponentSystem引言系統(tǒng)按照所含組分數(shù)和相數(shù)可劃分為：

單組分均相系統(tǒng)多組分均相系統(tǒng)

單組分多相系統(tǒng)多組分多相系統(tǒng)

多組分均相系統(tǒng)-----由兩種或兩種以上物質(zhì)以分子大小相互均勻混合而成的均勻系統(tǒng)多組分均相系統(tǒng)按照處理方法的不同分為：混合物mixture

系統(tǒng)中各組分以相同的標準和方法加以研究的均相系統(tǒng)溶液solution

系統(tǒng)中各組分以不同的標準和方法加以研究，分為溶劑(solvent)

和溶質(zhì)(solute),溶液（solution）

廣義地說，兩種或兩種以上物質(zhì)彼此以分子或離子狀態(tài)均勻混合所形成的體系稱為溶液。

溶液以物態(tài)可分為氣態(tài)溶液、固態(tài)溶液和液態(tài)溶液。根據(jù)溶液中溶質(zhì)的導電性又可分為電解質(zhì)溶液和非電解質(zhì)溶液。一、幾個基本概念溶劑（solvent）和溶質(zhì)（solute）

如果組成溶液的物質(zhì)有不同的狀態(tài)，通常將液態(tài)物質(zhì)稱為溶劑，氣態(tài)或固態(tài)物質(zhì)稱為溶質(zhì)。

如果都是液態(tài)，則把含量多的一種稱為溶劑，含量少的稱為溶質(zhì)。混合物（mixture）

多組分均勻體系中，溶劑和溶質(zhì)不加區(qū)分，各組分均可選用相同的標準態(tài)，使用相同的經(jīng)驗定律，這種體系稱為混合物，也可分為氣態(tài)混合物、液態(tài)混合物和固態(tài)混合物。多組分均相系統(tǒng)混合物溶

液理想稀溶液真實溶液理想混合物真實混合物按規(guī)律性按規(guī)律性按聚集態(tài)按聚集態(tài)按導電性氣態(tài)混合物（液態(tài)）混合物固態(tài)混合物氣態(tài)溶液（液態(tài)）溶液固態(tài)溶液電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液多組分系統(tǒng)的熱力學性質(zhì)組成飽和蒸氣壓偏摩爾量化學勢定義化學勢判據(jù)化學勢表達式理想氣體化學勢真實氣體化學勢理想液態(tài)混合物理想稀溶液

真實液態(tài)混合物真實溶液稀溶液依數(shù)性分配定律逸度活度拉烏爾定律亨利定律應用基本內(nèi)容基本要求【掌握】

拉烏爾定律、亨利定律及其應用；偏摩爾量、化學勢的定義；化學勢判據(jù)；理想氣體及理想液態(tài)混合物中B組分的化學勢；稀溶液的依數(shù)性及其計算；分配定律

【理解】

多組分多相系統(tǒng)和多組分均相系統(tǒng)的熱力學方程；逸度和活度的概念；理想混合物和理想稀溶液的概念§4-1組成表示法MeasuresofComposition組成表示法2、物質(zhì)B的質(zhì)量分數(shù)(masspercent)無量綱1、物質(zhì)B的摩爾分數(shù)(molefraction)

無量綱3、物質(zhì)B的體積摩爾濃度(volumemolality)單位:mol/l4、物質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度(molality)單位:mol/kg討論:不同組成表示法之間可以相互轉(zhuǎn)換,例如應嚴格按照統(tǒng)一標準書寫符號,不能任意編寫.

一般B表示溶質(zhì),A表示溶劑.§4.2拉烏爾定律和亨利定律

Raoult’sLawsandHenry’sLaw恒溫下溶劑的蒸氣分壓等于同溫度下純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮号c溶液中溶劑摩爾分數(shù)的乘積，即對于二組分系統(tǒng):(4.5.1)P169一、拉烏爾定律

Raoult’sLaws討論:描述溶液氣、液平衡最基本經(jīng)驗定律之一;適用對象:稀溶液中的溶劑和理想液態(tài)混合物中的任一組分;3)如果溶質(zhì)不揮發(fā),則式中

即為溶液的蒸氣壓;如果溶質(zhì)揮發(fā),則

則為溶劑A在氣相中的分壓,溶液蒸氣壓為溶劑和溶質(zhì)蒸氣壓之和;4)當溶液由溶劑A和溶質(zhì)B組成時,拉烏爾定律可寫為:即稀溶液中溶劑蒸氣壓相對于純?nèi)軇┱魵鈮旱南陆抵蹬c溶質(zhì)的種類無關(guān),而與其含量有關(guān).二、紛亨利穩(wěn)定律He浸nr炸y’現(xiàn)s前L歐aw恒溫械下溶予質(zhì)的內(nèi)蒸氣找分壓樂與溶勝質(zhì)的趨摩爾密分數(shù)鼓成正悄比,即亨利叉系數(shù)可看作是一種虛擬的(具有無限稀溶液性質(zhì)的)純物質(zhì)的飽和蒸氣壓討論:式中弊亨利隸系數(shù)摔為比委例系華數(shù),沒有員明確然物理居意義,其數(shù)值俊取決沖于溶刪質(zhì)、拘溶劑壯的性蒼質(zhì)以脹及溫晴度和葬壓力,組成表示熟不同,其單除位和來數(shù)值紡也不拾同;2)適用靜對象:稀溶敬液中山揮發(fā)伯性溶連質(zhì)（1）以CB表示葡溶液鏡的組路成（2）以bB表示瓣溶液餃的組沃成He長nr舞y定律穩(wěn)的其跨它形始式(p熔16南9)使用魂亨利遲定律柱的幾離點說梨明1)如果聰氣相惜是混弄合氣塌體,在總廈壓不壓大時,亨利笨定律努適用萌于每艘一種繭氣體2)濃度賀除用xB表示痕外,還可涼以bB、cB表示,k的數(shù)戶值及秩單位模因不侄同的只表示拌方式滅而不肺同,應用痕時注瀉意單幣位與門形式拋一致;3)溶質(zhì)航在氣姓相與慶液相念的分蒸子狀唇態(tài)必讀須是奔相同冠的.例如:H命Cl溶于CH哭Cl3為分團子狀蝕態(tài),HC拐l溶于蛛水中即為H+和Cl-對于庫電離敘度較清小的留溶質(zhì),應用堅亨利逼定律有時必透須用閱溶液趕中分焰子態(tài)鞋的溶坑質(zhì)的凈濃度.4)溫度各越高遺、壓支力越禿低、紗溶液數(shù)越稀,亨利萄定律晶越準位確.三*、拉烏蘆爾定翻律和燥亨利泳定律的微爬觀解旨釋(p既17飛0)AAAAAAAAAAAAABBBBBBBAAAAAABB拉烏螺爾定深律亨利擠定律四、拉烏招爾定勺律和寬亨利交定律的對虛比形式膜相似鼠內(nèi)容胡有別亨利傭定律戶適用仇于揮醒發(fā)性溶質(zhì)B，拉駁烏爾申定律閉適用閃于溶劑A。比廉例系炮數(shù)kx,完B并不表具有記純?nèi)苡屹|(zhì)B同溫秤度下叛飽和洲蒸氣象壓pB*的含窄義。實驗糕證明:對揮視發(fā)性溶質(zhì),在稀頌溶液檔中溶質(zhì)若登符合舞亨利通定律,溶劑棚必符棄合拉它烏爾定律計算例4.露5.扇1茂(課本p1航72烘)解:1)題目考中溶罪液按路稀溶欺液處獲理,水(A蓋)作為找溶劑層符合拉烏決爾定劃律而乙濫醇(B前)為溶蠟質(zhì)符島合亨耳利定微律2)應用培亨利框定律窯要先戚確定怕亨利心系數(shù),組成胖表示微要依哀據(jù)題搞中數(shù)據(jù)要含求進準行轉(zhuǎn)誦換.例4.掌6返(課本p1己92蘇)解:N2和O2符合嚼亨利工定律,先分貸別確妖定兩轟者的澆亨利量系數(shù)提示:1)干燥莫氣的錘組成濾就是額溶解敞在水菠里的吩空氣侍組成;2)氣體幟在水朱中的艷溶解女度是課以每1水中方溶解尊的氣此體在標鋪準大計氣壓資下的益質(zhì)量;3)計算言時應然注意搜亨利截系數(shù)杰的單丑位,前后涉一致.問：答拉烏繁爾定頃律與膜亨利旨定律巖有何浙異同抓？答：蟲相同貍點，車兩者祥意義澡均表肉明溶掙液中遵組分蝦的蒸鋸氣壓請正比起于其慣在溶困液中搜的濃暖度，紹因此寶兩者膚的數(shù)麻學形究式相焰同；不同撥點，常拉烏紡爾定眾律適傷用于吧理想驕稀溶狗液的堵溶劑真，公芽式中尚的比卸例常弟數(shù)為牌該溶投劑A在所佛述溫呀度時笑的純A的蒸放氣壓p*A，亨遞利定叛律適抗用于的理想駛稀溶板液中而的溶弟質(zhì)，癥亨利盾定律混的比黑例常污數(shù)為唐實驗錄值的蹦經(jīng)驗劑常數(shù)伙，見悅下列閉：Kx＝li燈mpB/XB；Kb＝li愚mpB/bB；Kc＝li休mpB/cBx→納0騾b歸→0通c→既0亨利剖常數(shù)截只有營數(shù)學朵上的郵極限撕意義夏無其攔它物綿理意亂義。模使用班亨利唱定律詞時，統(tǒng)其濃宇度單破位可澇按需怨要應齒用ｘ陷、b或c，使用鼠的溶蒙度單跑位不莖同，計亨利劣常數(shù)材也不同聰。問：亨利頓常數(shù)錯對每吃一種麻物質(zhì)野是否沉是一辟個定慈值，罰它會蔬隨濃奮度、在溫度斑、溶沙劑性屆質(zhì)而民變嗎母？答：抓亨利呈常數(shù)脖對每倍一種議物質(zhì)文不是洽一個謀定值錯，對險不同抖的物幟質(zhì)，篩在不聽同的刻溫度津與溶鞋劑有繭不同誼的亨蹦利常鈔數(shù)值莫，對覽同一納溫度弟與同應一溶結(jié)劑，微其亨隸利常他數(shù)不游隨濃掠度的什變化州而變宜化，盆但隨臨溫度灰的變猜化而州變化侍。另呆外，看亨利抵常數(shù)暈隨使絲式用的農(nóng)濃度秩單位循不同伏而數(shù)些值不技同，同但不咬同濃司度單準位的搜亨利誕常數(shù)松之間童可相香互轉(zhuǎn)閱化換林算?！?類.3偏摩檢爾量Pa庭rt丙ia友l口M脖ol搜ar丙Qu姿an誰ti礙ti膝es一、淘問題秋的提著出在一歸定的藝溫度含、壓港力下嫩純物綠質(zhì)B與C摩爾畫體積懇為V*m,B與V*m，C，其廢物質(zhì)盲的量泛為nB、nC，兩者謠形成攝混合皇物后腰的體濾積對于刻理想怠混合忠物V均=萌nBVm,撞B*破+寸nCVm,沈C*洽(理想岔混合構(gòu)物)對于討實際已真實陡混合跪物呢閘？W%V*(醇)V*(水)V*(醇)+V*(水)V(溶液)ΔV1012.6790.36103.03101.84-1.192025.3480.32105.66103.24-2.423038.0170.28108.29104.84-3.45乙醇揀與水棟混合員溶液箏的體臣積變撤化與明濃度品的關(guān)區(qū)系對于趴實際碰真實診混合綁物V≠nBVm,視B*鳴+籮nCVm,仿C*慌(真實叼混合擠物)XC=0XC=1Vm產(chǎn)生熔這種捆現(xiàn)象手的原因在于B與C的分御子結(jié)遭構(gòu)、遙大小棉不同風，以柴及分協(xié)子之行間的盡相互集作用猴，使B與C在混遭合物休中對掌體積際的貢征獻與汗其在塔純態(tài)房誠不同。在多丈組分原系統(tǒng)頃中必揪須引嫁入新零的概孫念來魚代替餐純物干質(zhì)系當統(tǒng)使罵用的灑摩爾胳量.二、銹偏摩童爾量西的定活義物質(zhì)B的偏近摩爾蠟體積恒溫憐、恒撈壓且花除了B組分美外，穿其它淚組分虹的的賊量都不蹦變的事情況覽下，勁在系汪統(tǒng)中瓶加入dnB的B物質(zhì)醫(yī)而引起系繭統(tǒng)體敞積改速變的舍變化惠率。(真實液態(tài)混合物)偏摩泡爾量壁的定州義設(shè)X代表謠廣度緞量V，U，H，S，A，G的任摧一種偏摩爾量(4.1.5)(4.1.4)(4蹲.1紐奉.4穴)XB是在名系統(tǒng)辜恒定T，p和除B組分浴外,其它喘組分節(jié)的物述質(zhì)的鼓量都蜘不變膨的情蛙況下,在系縱統(tǒng)中閣加入dnB的B物質(zhì)旺而引膏起系仆統(tǒng)狀牧態(tài)函婦數(shù)X改變挽的變獎化率由定尊義得:舉例:對XB的理轟解應棕注意魄以下掀幾點1.XB必須財具有恒溫添恒壓的條它件,否則母不能沈稱其貓為偏池摩爾擦量2.只有悲廣度厲性質(zhì)(V養(yǎng),H俯,U濟,S廣,A妹,G探)才有哄偏摩鴉爾量,強度撞性質(zhì)羨則無3.偏摩子爾量猴是某丑廣度俗性質(zhì)茄的摩種爾值,但本博身是煩一強釘度性他質(zhì)4.對純雅物質(zhì)挎而言,XB即XB*5.在恒啟溫恒主壓條弟件下(4虜.1悼.7送)6.集合素公式在一揭定溫僑度、獄壓力婚下,某一蜂組成江混合腰物的談任一廣攏度量氧等于聞形成事該混膚合物叼的各宿組分手在該互組成帥下的辱偏摩雕爾量與鎖其物屑質(zhì)的包量的樸乘積宿之和.恒T、恒p下dV邀=∑VBdnB(4游.1建.6揭)7.多相笛系統(tǒng)X＝X(α)+出X(β)例：25℃，10軟1.剝32沫5k撇Pa下Na激Cl飽和斑溶液火中有澡過剩領(lǐng)的Na斑Cl固體梯。則三、烈偏摩炒爾量壞的測闊定◆解析鋼法以偏竭摩爾患體積梁為例什，由式且（4.慶1.始8）即塌可求VC1)切線湯法◆圖解第法在Vm對nB圖上忙，在禾某nB點作Vm~nB曲線才的切鵲線,切線鍋斜率浪為xB=nB/（nB+nC）的連組分B的偏餅摩爾絲式體積2)截距容法在Vm對xB圖上班，在扶某xB點作Vm~xB曲線喇的切彩線，與xB=壇0,xB=瞎1兩垂弄線相去交，棚交點幟即為VA與VB。四、妨偏摩仆爾量稀與摩網(wǎng)爾量類的區(qū)鼠別由圖板可看拍出：混合司物組強成改鈔變時昏，兩組分嚴的偏績摩爾呈體積嚇也改軍變，組悠成越丙接近叫某一妨純組云分時，VB越接目近VB*,并且都兩組分趕偏摩早爾體掩積的崇變化飽是有聯(lián)煌系的VcVB五、吉布挑斯–杜亥槐姆方蘆程（Gi極bb單s-駝Du公he意m)恒溫綁恒壓附：二元庸系統(tǒng)惜：(4.1.8)說明旗恒溫降恒壓揉下，影當混啦合物拉組成頂發(fā)生誤微小崇變化裙時，若某一組側(cè)成偏禮摩爾政量增束加，則另一變組分與的偏鞭摩爾那量必章然減活小。且變城化大邊小比更例與集兩組言分的漲摩爾檔分數(shù)代成反比。六、減同一片組分旱的各生種偏姑摩爾燦量之低間的表關(guān)系對單弦組分恨系統(tǒng)派有:H=津U＋pV劍A醫(yī)=U－TS御G磨=H－TS對多朽組分頑系統(tǒng)秋有:HB=UB＋pVBAB=UB－TSBGB=HB－TSB§4.鞋4化學借勢Ch職em擴ic鉤al艘P脂ot幼en止ti軟al偏摩儀爾量化學盾勢多組吐分熱股力學譜基本曾方程化學兵勢判若據(jù)化學捉勢是紅多組梢分熱扯力學依的核件心!!品!!鼠!單組集分均表相系丙統(tǒng)中幸，熱殼力學披性質(zhì)泡（如H、U、G、A、S等）懲只是發(fā)溫度棵、壓尚力的淋函數(shù)胞；多組犯分均吉相（慮或多陳相）海系統(tǒng)允中，呼熱力相學性堂質(zhì)是衣溫度紐奉、壓謹力和我組成晌的函甩數(shù)(4.1.4)一、民化學闊勢定抽義混合功物（墓或溶柜液）尖中組信分B的偏鴉摩爾件吉布尤斯函婦數(shù)GB又稱紛為B的化學起勢化學屆勢為仰強度儉性質(zhì)米，取勉決于晝系統(tǒng)迷的溫貢度、還壓力只和組談成，蚊是多罪組分灘熱力渣學的暴核心榜，并仙由此駛得到難了多旬組分玩系統(tǒng)屆的熱囑力學高基本碰方程身和化賊學勢隱判據(jù)伙。二、仗多組躬分系熟統(tǒng)的西熱力迎學基凝本方卸程1、多詢組分灘單相蘋系統(tǒng)曾的熱召力學餓公式(p兼15旬7)（4.2.2)（4.娃2.醉2)（4.震2.溝3)（4.縮慧2.贏4)（4.旅2.勺5)適用這條件:變組大成的你均相看封閉膨系統(tǒng)僚以及巡壽均相津敞開默系統(tǒng),對可竟逆與靜否沒顆有限惡制以上四個學偏導把數(shù)中賣只有是偏質(zhì)摩爾據(jù)量，其余捷三個墾均不尊是偏神摩爾徑量,可稱棍為廣義稅化學笑勢。2、多叫組分害多相爆系統(tǒng)場的熱拆力學散公式(p菠15表9)適用刪條件：多誤組分耳多相釣系統(tǒng)冰，只超做體揭積功亂時的男任何僅可逆畜或不根可逆紐奉過程（4.2.7)（4.2.8)（4.2.9)（4.2.10)三、圈化學稿勢判捕據(jù)對恒T、恒p、W’暴=0的均棗相系列統(tǒng)若對攪恒T、恒p、W’排=0的多俗相系食統(tǒng)，咱則(4栗.2朽.1銷2)1.恒T、恒p、W’跡=0的多獸組分錘系統(tǒng)對恒T、恒V且W’者=0的均使相系事統(tǒng)對恒T、恒V且W’衛(wèi)=0多相材系統(tǒng)(4炸.2半.1哲1)2.恒T、恒V且W’炊=0的多迎組分河系統(tǒng)化學冠勢判寄據(jù)應拜用于于相變走過程B(α)μα-dnB(β)μβ+dn恒T、恒pW’=0若此躲相變睬化能悼自發(fā)鋤進行員必μα>μβ若兩草相平參衡必μα=μβ在恒取溫恒次壓下玩，若禽任一紐奉物質(zhì)B在兩需相中界的化造學勢融不相艙等，愿則相郵變化陪自發(fā)卷進行臥的方新向必理然是庭從化捎學勢高的那如一相變成化學齒勢低的那蜂一相呈，即朝著投化學養(yǎng)勢減畝小的祖方向茄進行。§4組-5氣體紙組分喜的化載學勢Ch見em駛ic贏al卡P晶ot券en奔ti推al伍o敵f侮ga挺s對co遙mp押on春en鞋ts化學疤勢表差達式:一對不要同系慮統(tǒng)不則同組蓮分就押采用詞形式蒙各異優(yōu)的復搖雜的憂表達慎式表達詢式復業(yè)雜不蒙統(tǒng)一,使用佳不方鮮便二選擇適當墓的參柿考狀演態(tài),將實橋際狀險態(tài)與寧參考碗狀態(tài)疼的差兇異用跡合適的物質(zhì)董特性來表字達表達搬式相竟對統(tǒng)隊一,形式店簡潔,使用浴方便√處理快方法:參考折狀態(tài)理想午狀態(tài)標準騾態(tài)物質(zhì)些特性逸度朝、活耐度獲得恩化學矮勢表肆達式灣的出儲發(fā)點她或基引礎(chǔ)化學橫勢表壁達式理想都氣體令化學渡勢真實宣氣體隱化學紡勢理想腰液態(tài)譽混合咳物理想零稀溶范液真實佳液態(tài)泛混合敏物真實思溶液逸度活度一、胳理想適氣體啞的化梢學勢1、純天理想池氣體港的化留學勢u*：標準尼化學雙勢--驗--摘--茄-純理防想氣精體B在T，pθ下的劈燕化學嘗勢它拋只是T的函霞數(shù)氣體絞的標叉準態(tài)--干--闊--晶-在pθ=1匙00鹽kP唯a下具沒有理動想氣宿體的重純氣怒體純B(g)T,pθ,

μθ純B(g)T,p,μ*恒T(4咬.3澇.2慎)2、理公想氣坐體混柔合物千中任誕一組告分的提化學童勢uB純B(g)T,pθ,

μθB(g)理氣mix中T,pB=yBp,μB恒T(2)純B(g)T,pB,μ*(1)恒T恒T對于赤過程(1飲)對于括過程(2灶)因為密分子米間無星作用塘力，中因而杏其中竹某一泊組分B在某蘇溫度T，總掙壓力p，摩少爾分祥數(shù)yB,斥(即分癥壓力pB)下的復化學率勢與碑它在T，pB下的蠟純氣床體的饒化學如勢相戰(zhàn)同(4.3.3)二、催真實能氣體量的化通學勢1、純亭真實擾氣體浩的化冷學勢真實路氣體栽的標瞎準態(tài)--店--著--溫度T，標浙準壓彈力p0下的襖假想正的純芽態(tài)理想遲氣體攻。B(pg,T,pθ)μθB(g,T,p)μ*(g)ΔGB(pg,T,p)B(g,T,p→0)即B(pg,T,p→0)Δ1GΔ2GΔ3G真實氣體純態(tài)，壓力p下的化學勢為B(pg,T,pθ)μθB(g,T,p)μ*(g)B(pg,T,p)B(p,T,p→0)即B(pg,T,p→0)ΔGΔ1GΔ2GΔ3G(4字.3川.4掃)真實科氣體句與理本想氣垮體化決學勢閃的差名別是廊由于染兩者己在同攏樣溫度展壓力趴下摩核爾體本積不憐同造靜成的2、真澇實氣搜體混瓜合物檢中任穴一組肯分B的化老學勢B，

式中RT/p為理想氣體B的分體積（摩爾體積）B組分單獨存在于混合氣體所具有的T，p下占有的體積(4廳.3認.5填)化學計勢表株達式理想裙氣體瓜化學懸勢真實瓣氣體撿化學浙勢理想去液態(tài)農(nóng)混合嶄物理想而稀溶妹液真實五液態(tài)置混合餅物真實拾溶液逸度活度§4無.6理想椅液態(tài)鞭混合霧物和拴理想期稀溶挪液Id驅(qū)ea劈燕l(xiāng)么m奴ix等tu除re怪s盼an厚d示id悠ea晚l姿di皮lu害te崗s翼ol路ut鞭io瀉n一、吩理想少液態(tài)蚊混合悔物二元要系A(chǔ)—B理想布液態(tài)露混合蓮物--悟--所有某組分真在全瞎部濃仁度范莊圍內(nèi)租都服從艘拉烏鋒爾定民律的翠液態(tài)僻混合拘物。例如刮：光呈學異涂構(gòu)體網(wǎng)混合棍物（d—樟腦+l—樟腦斧）結(jié)構(gòu)執(zhí)異構(gòu)常體混闖合物材（鄰理二甲便苯+對二下甲苯逗）緊鄰寇同系特物混播合物督（乙膜醇+甲醇咸）(4靈.5斜.1殖)1.定義2.理想牧液態(tài)卵混合成物中覆任一笛組分搏的化皇學勢推導賠條件:1)理想醋液態(tài)負混合測物的貓定義刃式（袍拉烏敲爾定嗽律）2)理想石氣體企化學虎勢表得達式3)任一停組分牧在氣晌、液房誠兩相稠平衡待時化池學勢侍相等(4瀉.5瓶.1財)(4倆.3朱.3吵)氣液降兩相茅平衡姨時將代入梅上式育得推導民過程:(4盡.5費.2質(zhì))(4煩.5脫.3掙)(4濃.5厲.4庭)純態(tài)液體化學勢純液體B的化學勢

不同于標準化學勢

理想醒液態(tài)彩混合絨物的巾等效異定義庫式當p與pθ相差裙不大功時，地忽略咱積分扔項，碰可得開：或簡垮作：(4伐.5慣.5奸)為純液態(tài)混合物的標準態(tài)(4央.5麗.6充)(4該.5以.7沉)3.理想環(huán)液態(tài)排混合材物的儲混合壓性質(zhì)（p1勁80暑)理想臨液態(tài)努混合丈物的墓混合摸性質(zhì)：在恒晨溫恒列壓下芹由物習質(zhì)的輝量分濾別為nB，nC的純室液體B和C相互膜混合叛形成xB=甘nB/(陡nB+風nC)，xC=拍1-增xB的理歸想液暫態(tài)混洲合物晴這一桐過程木中，激系統(tǒng)吹的四龍個重闊要性挖質(zhì)V,篩H哭,訂S,彈G的變野化。推導：(4.5.4)任一組分B在理想液態(tài)混合物中的偏摩爾量與同樣溫度壓力下純液態(tài)時摩爾量之間的關(guān)系理想芽液態(tài)咬混合補物的煌混合仇性質(zhì)（p1吧80傷)Δmi疼xV=兼0跟;固Δmi孤xH=抓0舉;朽Δmi件xS>歸0撓;忽Δmi孟xG<蹄0(1耽)Δmi鎖xV=傭0對二組分系統(tǒng)：(2蟲)Δmi怕xH=逮0(4故.5以.4凡)(4.5.4)除以

T得:對二組分系統(tǒng)：(3贈.1員0.漲10賞)(3員)Δmi駕xS>隊0對二組分系統(tǒng)：若生檢成1m顆ol的液籃態(tài)混濱合物撫，則ΔS愉(環(huán)境)=菌Δ愁S(系統(tǒng))＋0>負0則混塞合過丘程為霧自發(fā)嫩過程(4貍.5匪.4炒)(3偉)Δmi省xG<島0對二賞組分距系統(tǒng)譯：若生弱成1m仗ol的液緩態(tài)混出合物賺，則說明拐恒溫瓦恒壓稠混合稿過程灑為自月發(fā)過懸程例：苯(A雕)和甲召苯(B事)的混危合物旺可看寶作理譯想混酬合物掠。20℃時它婚們的飯飽和獻蒸氣廉壓分案別為9.向96廊kP熊a和2.輪97壯kP戰(zhàn)a。試膏計算扮：(1陶)xA=0砍.2勝00時，惜混合兆物中灰苯和租甲苯屢的分肺壓和參蒸氣鹽總壓圾；(2苗)當蒸擁氣的yA=0濤.2蘋00時，隨液相賠的xA和蒸壯氣總脹壓。解：拉烏爾定律道爾頓定律例題（1）（2）4.穩(wěn)13液體B與液護體C可形擦成理尾想液傘態(tài)混孔合物右。在拆常壓覺及25鎖°冬C下，熟向總藍量n=坡10貞m萍ol，組滾成xC=弓0.渾4的B,餅C液態(tài)釀混合掠物中杠加入14穴m先ol的純癢液體C，形迷成新欺的混印合物緩。求嚷過程童的ΔG,ΔS。二、唇理想成稀溶輛液1.定義理想賄稀溶鑒液--陡-溶劑服從殊拉烏柴爾定喬律溶隔質(zhì)服量從亨屬利定慢律且溶痛質(zhì)相述對含缺量趨雹于零耍的溶催液二元賺系A(chǔ)—B溶劑溶質(zhì)當p與pθ相差患不大暖時，蹤蝶忽略杜積分守項，幣可得凝：或簡作：2.溶劑胃的化萬學勢溶劑超的標梢準態(tài)--擊--盛--欺-溫度淺為T，標誼準壓適力pθ下的我純液翼態(tài)(4職.6脹.1寫a)(4鍛.6睡.2武a)(4劫.6顫.3海a)(4青.6敏.3且a)當溶百劑組所成用親質(zhì)量消摩爾冤濃度bB表示震時當p與pθ相差巡壽不大廟時，3.溶質(zhì)土的化殲學勢推導梳條件:1)亨利玩定律欠表達雅式2)理想堤氣體裹化學蓬勢表鵲達式3)任一抖組分組在氣慶、液沉兩相憲平衡微時化克學勢賭相等(4尾.6鑰.1導2)(4袋.6準.1疫0)(4瞇.6錦.1誼1)當p與pθ相差推不大碑時，懼忽略由積分鉆項，毀可得參：溶質(zhì)B的標安準態(tài)溶質(zhì)閥標準嬸態(tài)為泛壓力pθ=1勤00竿kP用a及bθ=1違m進ol搏·k罷g-1下具有理欲想稀況溶液盯性質(zhì)甩的狀愛態(tài)，悲但此役時B的蒸還氣壓竟已不短符合亨利酷定律嫩即p≠kb,蟲BbB，溶顯液已蛛非理虛想稀乖溶液淚。所累以溶質(zhì)B的標谷準態(tài)叮，是追一種劇假想殺態(tài)。Ob0bB標準攤態(tài)kb,遲Bb0(p=p0)pB4.其它齡組成美標度故表示茄的溶質(zhì)抵的化圾學勢1)溶質(zhì)輛濃度糕用體答積摩懲爾濃踏度cB表示饑時溶質(zhì)已標準泉態(tài)為后溫度T，壓頃力pθ下，怎體積沉摩爾件濃cB=cθ=倒1茫mo海ldm-3,而且凡符合懂理想叫稀溶飛液的扮溶質(zhì)岸。該輪態(tài)為宅假想霜態(tài)。2)當溶餃質(zhì)濃寸度用xB表示播時溶質(zhì)灶標準候態(tài)為森溫度T，壓撥力pθ下，xB=棉1,而且寄符合襪理想圍稀溶礙液的鑄溶質(zhì)足。該商態(tài)為洪假想恢態(tài)上述熔兩種豪組成酷標度衫的溶己質(zhì)的菜標準憶態(tài)如旺下圖業(yè)。c0標準透態(tài)kc,脾B標準便態(tài)kx,墊BpB*pBABxB(cB)5.溶質(zhì)餐化學耕勢表剃示式杠的應皮用舉源例—分配情定律Ne施rn右st分配求定律：若獄溶質(zhì)B同時限溶解擱在兩撒個共譯存的過不互溶熔的液出體中俘，所剩形成寧的均志為稀片溶液篇時，些達平踩衡后營，溶質(zhì)B在兩鎮(zhèn)液相鑰中的席濃度控之比戴為一秤常數(shù)劍。若以μα與μβ分別遼代表挎溶質(zhì)熔在兩甜相中殺的化鉆學勢按平擾衡條艇件：B()=B()在T一定時,為常數(shù)

有K夢=bB()/bB()(4適.6兄.1海8)K稱為分配思系數(shù).對于悼稀溶冠液還蕩可表縮慧示為Kc=cB()/cB()(4狂.6滾.1利9)2)應用射上式減除要晝求B在兩智相中腦濃度桐很小需外，纖還要朽求B在兩相叮中分蜜子形造態(tài)必嘩須相字同。3)若B在α相中吊完全跳以B的形絮式存弱在，池在β相中元完全以二哲聚體B2的形缺態(tài)存以在，身由如撫下平厭衡2B侵(α)=局B2(β)知K甜=bB()/bB()(4石.6另.1貸8)4.禍7稀溶鉆液的衡依數(shù)注性Co續(xù)ll配ig撒at或iv菜e石Pr田op險er唇ti蘋es狐o頂f床th第e蠅di釀lu規(guī)te接s殊ol蝦ut瘋io蠢n稀溶悅液的疊依數(shù)維性：1）溶尿質(zhì)不篇揮發(fā)艷時，尤蒸氣慰壓下紗降；2）溶賓質(zhì)不晚析出筒時，桂凝固堵點降恭低；3）溶五質(zhì)不犁揮發(fā)杯時，負沸點助升高領(lǐng)；4）滲詳透壓詢。這些突量僅昌與稀業(yè)溶液絞中溶施質(zhì)質(zhì)蓮點數(shù)榜有關(guān)鋒，而與來溶質(zhì)枕本性鑰無關(guān)遇。一、英溶劑沸蒸氣偏壓下鏈降Va判po時r組pr及es狹su夢re電l賞ow艘er焦in狼g由拉像烏爾貧定律日得(4魄.7萬.1累)1)稀溶辜液溶某劑的師蒸氣經(jīng)壓下愧降值跳與溶蹈質(zhì)的擠摩爾百分數(shù)齊成正捉比,比例隔系數(shù)為同陣溫度沒下純罩溶劑蓬的飽恥和蒸蘭氣壓;2)稀溶損液中仙溶劑溪下降砌分數(shù)些等于鄙溶液夢中溶召質(zhì)的爬摩爾抬分數(shù),與溶絕質(zhì)種慚類無關(guān);3)溶劑糾蒸氣貝壓下款降的今原因界是溶岸劑的菊摩爾握分數(shù)xA小于1討論:二、急凝固跑點降跨低(析出格固態(tài)卷純?nèi)塬@劑)Fr井ee枝zi六ng佳p茅oi耐nt華d鴿ep藍re寫ss獎io箱nP(外)一定固態(tài)阻純?nèi)軠悇┮簯B(tài)站純?nèi)芨讋┤芤簾嶂腥苤鴦┮后w因凝固追點一定愧外壓蠶下,液體籍逐漸絨冷卻龍開始別析出壺固體時的綠平衡譜溫度固體悉熔點固體咱逐漸號加熱果開始則析出沃液體蒜時的惠溫度凝固文點降踐低原妙理凝固虜點定駱義當溶留劑A中溶該有少閥量溶竹質(zhì)B后，則從薄其中給析出森固態(tài)咐純?nèi)荞Y劑S(暈A)(B與A不形益成固傳溶液)的溫現(xiàn)度將低于艱純A在同候外壓良下的繼凝固減點。凝固熊點降斤低值遣與溶女液組塌成的香定量團關(guān)系婚式的惑推導接下統(tǒng)頁上式中接下枯頁Kf—凝固鳳點下蜓降?；蕯?shù)，冬僅與延溶劑竭的性千質(zhì)有弟關(guān)(4駝.7糠.4孕)三、齡沸點尸升高(溶質(zhì)濁不揮虎發(fā))Bo貪il魔in格g夾po鬧in眠t產(chǎn)el孕ev露at周io估n液態(tài)鬼純?nèi)芎輨┤芤壕d中溶靜劑沸點拐定義沸點液體蓄飽和侵蒸氣冠壓等喇于外叨壓時籍的溫章度沸點浮升高遞原理沸點至升高徑值Tb-Tb*=Tb(4踐.7愁.7樣)其中Kb稱為共沸點統(tǒng)升高僚常數(shù)四、舌滲透寨壓Os揚mo擦ti住c驅(qū)pr防es誼su語re定義滲透賭壓П滲透目平衡裙時，街在溶求液液撈面施句加一魄外壓，使溶業(yè)液液甘面與靠溶劑堂液面半在同沾一水糟平的蓄額外田壓力滲透壟壓產(chǎn)鑰生的積原理見右譜圖討論滿：討論:1）任講何溶芹液都肚有滲曲透壓2）測遼定方取法在溶其液一尸側(cè)施序加一額外耕壓力使達膀到滲某透平杏衡，細此額嶺外壓他力即遲滲透修壓3）滲透荒壓產(chǎn)結(jié)生原煎因仍是澤溶液截中溶學劑的義化學茄勢小于純?nèi)苤貏┑母艋瘜W常勢4)反滲賓透當施晌加在要溶液蓋與純懶溶劑耕上的扶壓力符差大舍于溶揮液的滲損透壓攀時,則將紋是溶監(jiān)液中艇的溶狼劑通勾過半接透膜透到迅純?nèi)軄韯┲袛氐默F(xiàn)昌象滲透澇壓與枯溶液葡濃度速的定善量關(guān)圍系式乘的推烈導滲透吐平衡臥時，量半透車膜兩派側(cè)溶里劑化梨學勢世相等(溶液滲很稀蒜時：bB=nB/nAMA,而體嚼積V=nAVm,皇A*)（4.妹7.弱9)范特件霍夫擠公式小結(jié)蒸氣壓降低：沸點升高：

凝固點下降：

滲透壓：根本甚原因匆是溶進液中答溶劑慢的化熟學勢冬小于買純?nèi)茈x劑的畏化學脊勢應用液：1）測眠定物狗質(zhì)的間純度2）都極可以扒測定山和計米算溶伍質(zhì)分違子的飄摩爾行質(zhì)量,但各勝依數(shù)烈性中第以滲殿透壓露最為弊靈敏例4.舌9.坐2在30℃時b=俊0.鍛1m嗚ol著·k慮g-1的蔗舍糖水暑溶液,沸點解升高0.愉05臟2℃;凝固期點下界降0.頸18逐6℃,滲透哲壓為25后2k度Pa儀.常用突測定系滲透敞壓的純方法畏來求轎大分皆子的中摩爾竊質(zhì)量3）反鞭滲透恩原理畜的應張用§4.播8逸度井與逸辰度因順子Fu逆ga叉ci催ty川a紙nd館F扔ug冤ac跡it戲y藥co亂ef浮fi莊ci圣en鞋ts逸度盞的引凝入引入啟逸度(4葛.8猾.1吵)(真實站氣體)(理想柔氣體)一、而逸度援與逸端度因隊子1.逸度尺的定甜義(p拉19鋸9)對于株純氣膊體對于帶理想晶氣體(積分抵項為0)(4賓.8探.2振a)(4常.8麻.2思b)物理濾意義杰：逸度待是相至對于爐理想程氣體略的校剖正壓走力（頑分壓贊）2.逸度蠶因子葬的定蛇義對于跪理想喪氣體逸度炊因子汽的量鬧綱為薄一(4采.8掏.3財)3.真實櫻氣體扛與理塔想氣畜體的-p關(guān)系蠢，及者氣體仰標準層態(tài)，請見械下圖(p繞19丹9)物理稀意義辛：逸列度因董子表欠示真眼實氣谷體和鉤理想閥氣體亮的偏乘差程差度標準做態(tài)a真實糟氣體理想陣氣體Op0pb(1欺)線的藏差異(2選)標準劍態(tài)p(課本p1浩99枕-2蔑00內(nèi)容)二、浩逸度嚴因子斑的計尊算計算奶公式剖：（4.8.3)(4閣.8歪.4驕)計算搶方法:2)做圖邀法:1)解析牌法:fp/M莖Pa030t=嬸20俊0℃例如右圖為氮氣在2000C時其中對于純氣體：(課本p2剪00內(nèi)容)3)普遍井化逸攏度因抗子圖:(4詠.8伸.4揭)(4爸.8悄.5妖)由對初應狀哨態(tài)原惹理可竟知，場不同緒氣體祝在同銷樣對激比溫算度Tr，對商比壓滑力pr下，跨有大睛致相同悄的Z，即Z=直Z(除Tr,pr),所以φi*=受φi*(Tr,pr)有大致鍛相同閑的。由式觸（4.姿8.地5b隆)即可今求得踏一定Tr，不剛同pr下純蘋氣體世的值，頓由此悲作圖悠，即得普遍質(zhì)化逸椅度因痕子圖。由圖梨知：Tr>2秀.4時：pr↑φ↑Tr<2寫.4時：pr↑φ先↓亞后↑任何Tr下：p→0橡,Z艦→1鴉,φ→1贊,即普遍番化逸灣度因外子圖三、路易鏈斯-蘭德尊爾逸錢度規(guī)門則Le忌wi騙s-導Ra汗nd合al掙l秧ru績le真實撓氣體受混合乒物中哲組分B的逸捐度等左于該尺組分在混槍合氣腳體的幻玉溫度柏和壓湯力下粥單獨隙存在叮時的詞逸度與該摟組分滑在混和合物碌中摩朽爾分揮數(shù)的獅乘積土。(4四.8滾.6袖)限制商性：在壓脫力増速大時巷，體染積加仆和性扁往往裕有偏相差，屑尤其含有蕩極性職組分聯(lián)或臨妻界溫浸度相思差較揉大的朝組分洞時，克偏差更昨大，郊這個秧規(guī)則火就不附完全仙適用果了。小結(jié)1、化腳學勢榨定義（4.屋2.祝7)（4.揉2.挪8)（4.坦2.朱9)（4.延2.晌10技)2、多白組分背多相根系統(tǒng)飽的熱狀力學夾方程3、化麗學勢拳判據(jù)(4沿.2板.1團1)4、氣估體組溪分的織化學述勢引入淺逸度(4洽.8互.1騰)(真實尺氣體)(理想菊氣體)(4乒.8希.3尖)(4植.8晌.2歲a)5.逸度尸和逸勿度因忠子的趴定義§4.灑9活度周及活登度因?qū)ψ覣c莖ti陳vi件ti松es奪an溪d草ac泥ti壩vi稿ty鄰c境oe度ff元ic業(yè)ie傷nt居s將理胖想氣友體化勵學勢扮表達抗式中B的分壓pB換為伸真實翅氣體B的逸度即可鋼表示降真實槽氣體B的化衡學勢妹。從這禿個思痰路出濟發(fā)，宇將理志想液妙態(tài)混澤合物勁中組除分B的化報學勢啄表達盒式中閉的摩爾駐分數(shù)xB（濃奏度）威用活度aB來代底替，咱即可翼表示膚真實罵液態(tài)遇混合彈物中哪組分B的化憑學勢聞。真醫(yī)實溶陷液中喘的溶囑劑和在溶質(zhì)辟的化貼學勢晌表達摸式也伐同樣紙可引嬌入活謠度來瘋表示一、嗎真實突液態(tài)滲混合腳物與查活度理想注液態(tài)皺混合貴物中育任一演組分撕的化邪學勢真實它液態(tài)知混合龍物中相任一謠組分趁的化碑學勢補充盯定義藍：式中碑：fB為活漏度系成數(shù)1.活度窮與活不度因扎子的贈定義(4避.9者.2明)(4無.9她.1寶)(4雹.9臥.3落)(4例.9