溶液的热力学性质—活度及活度系数

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1、一溶液组分浓度的单位及其相互转换关系二溶液的基本物理化学定律§3.3溶液的热力学性质——活度及活度系数（1）一溶液组分浓度的单位及其相互转换关系1浓度2各种浓度表示方法3各种浓度之间的转换关系1浓度浓度是单位质量或单位体积的溶液所含某组分的量。组分的浓度是溶液热力学的基本参数。2各种浓度表示方法（1）质量分数(百分比浓度)（ωB）（2）物质的量浓度(cB)①B的物质的量（nB）②物质的量(摩尔)浓度(cB)（3）摩尔分数（xB）（4）气体B体积分数（5）气体B的量纲一的分压（1）质量分数(百分比浓度)（ωB）组分B的质量占溶液质量的比叫质量分数浓度，最常见的是用100g溶液中含组分B的质量，

2、也就是百分比浓度，用ωB表示，质量分数用百分数给出，在图表中，用符号ωB/%表示。（2）物质的量浓度(cB)①B的物质的量（nB）组分B的物质的量(用nB表示)是组分B的质量(用mB表示)除以摩尔质量，用mol表示。(3-13)式中：nB—B的物质的量，mol；mB—B的质量，g；MB—B的摩尔质量，g·mol-1②物质的量(摩尔)浓度(cB)单位体积的溶液中含某种组分B的摩尔数量叫物质的量浓度，也叫摩尔浓度，单位是mol·L-1(或mol·m-3)。cB＝(3-14)（3）摩尔分数（xB）组分B的物质的量与溶液中所有组分物质量总和之比叫摩尔分数，用xB表示，没有单位。（4）气体B体积分数以

3、百分数给出（5）气体B的量纲一的分压3各种浓度之间的转换关系（1）(二元系)（3-15）式中MA、MB—容积及溶质的摩尔质量。（2）（二元稀溶液（3-16）由于稀溶液中，远远小于100MB，故可对上式进行简化。（3）（3-17）式中ρ—溶液的密度，kg·m-3。（4）（3-18）式中，当p=1(量纲一的量)时，二溶液的基本物理化学定律1分配定律2能斯特定律3拉乌尔定律4亨利定律1分配定律分配定律表示在一定温度下，不相混合的两相达到平衡时，组分B在两相中的浓度比是常数，可用下式表示：式中—分别为组分I在Ⅰ相和Ⅱ相中的浓度；—分配常数。它是溶液的基本定律2能斯特定律接触的两相均是凝聚相，温度一定

4、时，组分在此两平衡相中的浓度比是常数。3拉乌尔定律（1）溶液的蒸气压（2）拉乌尔定律（1）溶液的蒸气压①饱和蒸气压蒸发：液体表面个别能量高的分子可能挣脱周围分子的引力而逸至空间成为蒸气，称为蒸发。凝结：在空间蒸气中某些能量较低的分子也会回到液体中，称为凝结。饱和蒸气压：一定温度下，密闭容器中，开始分子从液体中逸出速度快，随着气体分子数的增多，气体分子返回液体的速度上升，逸出速度与返回速度相等，处于动态平衡时，蒸气所具有的压强叫饱和蒸气压，简称蒸气压。与液体相似，固体也有蒸气压。②蒸气压的影响因素：A．温度：元素的饱和蒸气压随温度升高而增大，蒸气压与温度之间有以下关系：(3-19)式中：lgP

5、——蒸气压的对数，P单位MPa；T——绝对温度，K；A,B——常数，见表3-1。（P21）B．溶质成分：溶液的蒸气压随溶质成分增加而降低，具体见拉乌尔定律。（2）拉乌尔定律在溶液中当组分B的xB→1时，它的蒸气压与其浓度呈线性关系，即在一定温度下，稀溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压和溶液中溶剂摩尔分数浓度的乘积。---拉乌尔定律其数学表达式为：(3-20)—组分B在的平衡蒸气分压；—纯组分B在同温度下的饱和蒸气压；—组分B的摩尔分数。在整个浓度范围内，服从拉乌尔定律的溶液称为理想溶液。4亨利定律在溶液中当组分B的xB→0时，它的蒸气压与其浓度呈线性关系，即在一定温度下，稀溶液中溶质的

6、蒸气压与溶质浓度成正比。---亨利定律其表达式为：(3-21)式中：—比例常数。在xB=1，即实际的纯物质B的蒸气压为，所以可视为假设的纯组分B的蒸气压，又称为假想纯物质B的蒸气压。纯物质和假想纯物质在一定温度的蒸气压可作为计算实际溶液组分活度的基本数据，因而称之为活度的标准。亨利定律中的浓度可用各种浓度。如摩尔浓度、摩尔分数浓度、质量分数浓度等，但各浓度的K值不同。铁水预处理和真空处理时金属液中各元素的蒸发规律服从亨利定律。