凝聚态混合体系纯气体.ppt

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1、第四章多组分体系热力学引言§4-1均匀混合体系中组分热力学性质§4-2化学势μB§4-3溶液理论中的两个基本实验定律§4-4理想液态混合物§4-5理想稀溶液§4-6活度的基本概念§4-7活度的测定方法§4-8溶液中的化学反应等温方程式§4-2化学势μB4-2-1化学势定义4-2-2物质平衡判据4-2-3μB的影响因素4-2-4多元体系中μB的表达式4-2-1化学势定义混合物或溶液中，组分B的偏摩尔吉布斯函数GB在化学热力学中有特殊的重要性，又把它叫做化学势，用符号μB表示。Gibbs1876、1877《关于多相的物质平衡

2、》首次引入化学势的概念。多组分组成可变的均相体系的热力学基本方程多组分组成可变的多相系统的热力学基本方程4-2-2物质平衡判据4-2-3μB的影响因素1、μB~T3、μB~xB（待论）2、μB~p4-2-4多元体系中μB的表达式1、理想混合气体2、实际混合气体3、凝聚态混合体系？？纯气体：混合后：f---逸度，单位与p相同；γ---逸度因子，单位1。1901Lewis§4-3溶液理论中的两个基本实验定律液态混合物及溶液的气、液平衡一般：xA≠yA,xB≠yB,xC≠yC……气态混合物的总压力p，即为温度T下该液态混合物或

3、溶液的饱和蒸气压。p＝pA＋pB＋pC……分压定律（理想气体）：pA＝yAp，pB＝yBp，pC＝yCp……4-3-1Raoult拉乌尔定律1887年，拉乌尔(RaoultFM)平衡时，稀溶液中溶剂A在气相中的蒸气分压pA等于同一温度下，该纯溶剂的饱和蒸气压pA*与该溶液中溶剂的摩尔分数xA的乘积。---稀溶液的依数性溶剂蒸气压下降的相对值只决定于溶质的浓度或说数量，与其本性无关。图形表示说明1、适用范围（1）任何稀溶液，无论溶质挥发与否。（2）溶液稀到何种程度溶剂才服从Raoult定律？两种分子大小和结构越相近，则适用

4、范围越宽。2、定律的微观解释稀溶液中的溶剂稀溶液中的溶质不同溶剂蒸气压的大小由液体分子间相互作用力决定。4-3-2Henry定律1803年亨利(HenryW)一定温度下，微溶气体B在溶剂A中的溶解度xB与该气体在气相中的分压pB成正比。实验表明，享利定律也适用于稀溶液中挥发性溶质的气、液平衡(如乙醇水溶液)。所以亨利定律又可表述为：一定温度下，稀溶液中挥发性溶质B在平衡气相中的分压力pB与该溶质B在平衡液相中的摩尔分数xB成正比。Henry定律的不同形式所以应用亨利定律时，要注意由手册中所查得亨利系数与所对应的数学表达式

5、，亦即要知道亨利系数的量纲，就可知道它所对应的数学表达式。图形表示AB微观解释图形表示小结1、kH的意义：单位浓度且服从H的蒸气压。2、H有不同形式。3、图形表示。4、H适用范围：H适用范围（1）稀溶液中的挥发性溶质；（2）若溶液上方是混合气体，H中对应的是B的分压；（3）溶质在气液两相中的分子形态相同；例1：HCl溶解于苯中形成的稀溶液；HCl溶解于水。例2：同核双原子分子气体：O2、N2、H2、…溶于水：溶于金属液：5、对H的修正---Sievert平方根定律H2[H]金属液6、H与R的联系与区别（1）联系：（2）区

6、别：①②③§4-4理想液态混合物旧称理想溶液。在一定温度下，液态混合物中任意组分B在全部组成范围内(xＢ＝０→xＢ＝１)都遵守Raoult定律，即的液态混合物，叫理想液态混合物。4-4-1模型1、宏观2、微观宏观模型图形表示微观模型（1）fAA＝fBB＝fAB（2）Ｖ（Ａ分子)＝Ｖ（Ｂ分子)例同位素混合物（H2O-D2O）同分异构体（对、邻或间二甲苯）同系物（苯、甲苯）冶金上的炉渣4-4-2理想液态混合物中任意组分的化学势详细推导气液平衡时μB(l)＝μB(g)以往的教材中，常把μB*（l,T,p）作为标准态的化学势。但

7、GB3102.893中，不管是纯液体Ｂ或是混合物中的组分Ｂ的标准态都选定为温度T，压力为py下液体纯物质Ｂ的状态，标准态的化学势用μBy(l,T)表示。py与p的差别引起的μBy（l,T）与μB*（l,T,p）的差别可由下式得到：在通常压力下p与pθ差别不大时，对凝聚系统的化学势值影响不大，所以上式中的积分项可以忽略不计，可简化为：对理想液态混合物中的各组分不区分为溶剂和溶质，都选择相同的标准态，任意组分B的化学势表达式都是上式。：T、p时纯B的化学势；：标准态的化学势，即温度为T，压力为pθ下纯液体Ｂ的化学势。4-4-

8、3理想液态混合物的混合性质4.ΔmixG与ΔmixS与理想气体等温等压混合过程的公式相对比，结论？Question300K时，从大量等物质的量的C2H4Br2和C3H6Br2理想液态混合物中分离出1mol纯C2H4Br2，所需做的最小功为______。例1解例2解例3100℃时，纯CCl4及纯SnCl4的蒸气压分别为