油田基础化学第2章(课件)

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1、（第4次课）§2溶液及相平衡§2-1溶液的组成表示方法一、物质的量分数：定义：xB=（def）nB/∑nB；∑xB＝1；xB：B物质的物质的量分数，单位为1；nB：溶液中组分B的物质的量，单位为mol；§2溶液及相平衡§2-1溶液的组成表示方法二、质量分数：定义：wB=（def）mB/∑mB；∑wB＝1；wB：组分B的质量分数，单位为1；mB：溶液中组分B的质量；§2溶液及相平衡§2-1溶液的组成表示方法三、质量摩尔浓度：定义：单位质量溶剂中所含溶质B的物质的量，称为组分B的质量摩尔浓度，通常用表示，单位mol.kg-1。公式：bB

2、=nB/mAnB：溶液中组分B的物质的量，mol；mA：溶液中溶剂A的质量，kg；§2溶液及相平衡§2-1溶液的组成表示方法四、物质的量浓度：定义：cB=（def）nB/VnB：溶液中组分B的物质的量，mol；V：溶液的体积，m3（亦可用l）。〈例题〉P19例2-1；§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本定律一、拉乌尔定律：研究对象：研究溶剂的饱和蒸气压所遵循的规律。表述：在一定温度下，在稀溶液中溶剂的饱和蒸气压与溶剂的物质的量分数成正比，这一规律称为拉乌尔定律。§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本定律表达式1：PA=P*AxAPA：

3、稀溶液上方溶剂A的饱和蒸气压，Pa；P*A：该温度下纯溶剂A的饱和蒸气压，Pa；（影响因素有4个）xA：溶液中溶剂A的物质的量分数；§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本定律表达式2：ΔPA=P*AxBΔPA：饱和蒸气压下降值，Pa；xB：溶液中溶质B的物质的量分数；适用条件：理想稀溶液及理想溶液。解释：在任意满足xA→1的溶液中，溶剂分子所受的作用力几乎与纯溶剂中的分子相同。〈小结〉〈布置作业〉P462；（第5次课）§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本定律二、亨利定律：研究对象：研究理想稀溶液中溶质的蒸气压所遵循的规律。表述1：在一

4、定的温度下，气体B在溶液中的溶解度与该气体的平衡分压成正比。表述2：在一定温度下，稀溶液中挥发性溶质在气相中的平衡分压与其在溶液中的物质的量分数成正比。§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本定律表达式1：PB=kxBPB：稀溶液上方溶质B的平衡分压，Pa；xB：溶质的摩尔分数或气体溶解度；k：亨利常数或溶解度常数（亦可用kx表示），Pa；（影响因素有4个）§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本定律表达式2：PB=kcCB表达式3：PB=kbbB应用亨利定律注意事项：（1）亨利定律仅适用于稀溶液和低中压气体。§2溶液及相平衡§2-2稀溶液

5、的基本定律（2）亨利定律只适用于溶质在气相和液相中分子形式相同的物质，如HCl溶于苯和氯仿时，在气液相中均以HCl分子形式存在，适用于亨利定律；而HCl溶于水时，则不能以HCl形式存在，不适用于亨利定律。§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本定律（3）总压不大时，气体混合物溶于同一种溶剂时，亨利定律对各种气体分别适用，其公式中的压力分别为该种气体的分压，而不是总压。（4）稀溶液溶剂的蒸气压遵从拉乌尔定律，溶质的蒸气压遵从亨利定律，则溶液的蒸气压可用下列公式进行计算：P=PA＋PB=P*AxA＋kxB§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本

6、定律〈例题〉P212-2；三、分配定律：1、分配定律：表述：在一定温度下，一种溶质B分配在互不相溶的两种溶剂中的浓度比值为一常数，这一规律称为分配定律。§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本定律表达式为：K=xαB/xβBxαB、xβB：组分B分别在α、β相中的浓度（物质的量分数）；K：分配常数，其值的大小取决于平衡时的温度、溶质和溶剂的性质。§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本定律解释：用亨利定律解释。如在采油过程中的水、油和天然气系统，假设油、水互不相容，而甲烷既溶于水又溶于油，如下图所示。§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本定律

7、CH4在水和油中溶解示意图：CH4油水§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本定律根据亨利定律：在油中P甲烷=k1x油中甲烷；在水中P甲烷=k2x水中甲烷；平衡时k1x油中甲烷＝k2x水中甲烷即x油中甲烷/x水中甲烷=k2/k1=K（证毕）§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本定律2、分配定律的应用——萃取：⑴萃取定义：萃取是利用一种与溶液不相容的溶剂，将溶质从溶液中抽取出来的操作过程，所用的溶剂称为萃取剂。⑵原理：分配定律。§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本定律⑶萃取效率计算表达式：mn=m[KVα/（KVα＋Vβ）]nmn：n次萃取

8、后留在原溶液中的溶质质量，g；m：原溶液中溶质的质量，g；Vα：原溶液的体积，dm3；Vβ：每次所用萃取剂的体积，dm3；§2溶液及相平衡§2-2稀溶液的基本定律结论：对于给定了一定量的萃取剂来说，少量多次的萃取要比一次萃取的效率高得