《理想液态混合物》PPT课件

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1、达到气、液两相平衡时，稀溶液的两个重要经验规律气态混合物的总压力p，称为该液态混合物或溶液的饱和蒸气压p与各组分的本性和温度及组成有关，关系较复杂2.4拉乌尔定律与亨利定律T一定(平衡)图2-2气、液平衡xA,xB,xCyA,yB,yCpA,pB,pC（Raoult,1830－1901,法国）平衡时，稀溶液中溶剂A的在气相中的蒸气分压pA等于同一温度下，纯溶剂的饱和蒸气压p*A与溶液中溶剂的摩尔分数xA的乘积1.拉乌尔定律一定温度下，微溶溶质气体B在溶剂A中的摩尔分数xB与该气体在气相中的平衡分压pB成正比。称亨利系数（与溶剂、溶质的性

2、质及T、p有关）2.亨利定律Henry,1774－l836,英国亨利定律也可表示为:的单位不同一定温度下，稀溶液中挥发性溶质B在平衡气相中的分压pB与其在平衡液相中浓度成正比。亨利系数拉乌尔定律仅适用于稀溶液中的溶剂;亨利定律的应用对象是稀溶液中的易挥发性溶质，且溶质在两相中的分子形态必须相同说明练习7乙醇的摩尔分数为0.012的乙醇水溶液的正常沸点为97.11℃。计算在此温度下乙醇的摩尔分数为0.02的乙醇水溶液上（1）水的蒸气分压；（2）乙醇的蒸气分压。已知，97.11℃水的饱和蒸气压为91.46kPa正常沸点意味着101.325kpa利用x

3、B=0.012溶液的数据求kpA=91.46kPa×（1－0.012）=90.36kPapB=101.325kPa－90.36kPa=10.96kPa解：用组分A—H2O，组分B—C2H5OH乙醇的摩尔分数为0.02的水溶液上:pA'=91.46kPa×（1－0.02）=89.63kPapB'=913kPa×0.02=18.3kPa1.定义和特征在一定温度下，混合物任意各组分在全部组成范围内都遵守拉乌尔定律的混合物。苯和甲苯混合物，x（苯）=0～1p（苯）=p（苯）x(苯)p（甲苯)=p(甲苯)x(甲苯)2.5理想液态混合物实例定义分子结构相似

4、，分子体积大小相近的组分混合。例如，异构体混合物，有机化合物同系物中含碳数相近的物质混合各组分纯物质的分子间作用力与混合物中各组分的分子间作用力几近相同，即V（A分子)≈V（B分子)各组分单独存在或在混合物中的逸出能力几乎相同。什么组分混合形成理想混合物？为什么？2.理想液态混合物的混合性质熵增大吉布斯函数减少，自发过程mixS=-RnBlnxB>0mixG=RTnBlnxB<0定温、定压下混合过程的体积不变焓不变mixH=0mixV=03.理想液态混合物的化学势μB（l)＝μB(g)y1,y2，…；p1，p2…；μ1（g），μ2（g）

5、，…T，p；气液相平衡x1，x2，…；μ1（l），μ2（l），…gl根据相平衡条件若气体是理想气体所以又因为令代入上式得μB*(l)是在液态混合物的温度、压力下纯液态B的化学势；是T，p的函数液体B标准态：温度T，压力p下的纯液体B定温下代入前式压力对凝聚相化学势影响甚微，通常忽略不计理想液态混合物任一组分B的化学势精确式近似式理想液态混合物的热力学定义应用：讨论相平衡证明理想液态混合物的混合性质(1)平衡气相的蒸气总压与液相组成的关系因xA＝1－xBp与xB为直线关系二组分理想液态混合物平衡4.理想液态混合物的气、液平衡0A1B{p}组成xB二

6、组分理想液态混合物的蒸气压组成图-{p*A}*B{p*B}1(2)平衡气相组成与平衡液相组成的关系pA＝yAp，pB＝yBp问题：yA>xA，哪种组分易挥发？(3)平衡气相的蒸气总压与平衡气相组成的关系0A1B{p}组成(xB或yB)二组分理想液态混合物的蒸气压组成图-{p*A}*B{p*B}1液相线气相线练习8A和B两液体混合形成理想混合物。已知在温度t，纯A和B蒸气压分别为40kPa和120kPa。（1）在t，于汽缸中将yA=0.4的A、B混合气体恒温缓慢地压缩，求凝结出第一滴液体时，系统的总压及液滴组成。（2）若使A、B两液体混合，并使混合物

7、在100kPa及t下开始沸腾，求该液体混合物的组成及沸腾时蒸气的组成。答案（1）p=66.7kPaxA=0.667（2）xA=0.25yA=0.1pA＝yAp1.定义溶剂和溶质分别服从拉乌尔定律和亨利定律的稀薄溶液称为理想稀溶液2.理想稀溶液的气液平衡溶剂，溶质都挥发的二组分理想稀溶液p=pA+pB2.5理想稀溶液3.稀溶液中溶剂和溶质的化学势(1)溶剂A的化学势溶剂符合拉乌尔定律，其化学势与理想混合物相同pA，pBxA，xB理想稀溶液T，pgl相平衡溶液的温度T下，溶剂标准态的化学势标准态：纯液体A在温度为T，p下的状态(2)溶质B的化学势相平

8、衡μb,B(溶质)＝μB(g)假定气体是理想气体溶质符合亨利定律代入上式pB=kb,BbB令溶液中溶质B的质量摩尔浓度bB