第4章-多组分热力学.ppt

《第4章-多组分热力学.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2021/8/2第四章多组分系统热力学§4.8活度及活度因子§4.9稀溶液的依数性§4.1偏摩尔量§4.2化学势§4.3气体组分的化学势§4.4逸度与逸度因子§4.5拉乌尔定律和亨利定律§4.6理想液态混合物§4.7理想稀溶液2021/8/2第四章多组分系统热力学单组分系统多组分系统多组分变组成系统多组分组成恒定系统常见系统绝大部分是多组分变组成系统；本章主要讨论多组分变组成单相系统热力学。2021/8/2多组分单相系统多组分单相系统：由两种或两种以上物质以分子，原子或离子为基本单元相互均匀混合而成的均匀系统。混合物（mixture）：对系统中各组分采用同样的标准态和研究方法，系统中

2、的各组分是平等的。溶液（solution）：各组分区分为溶剂（solvent）和溶质（solute），并对二者采用不同的标准态和研究方法；系统中的各组分是不平等的。2021/8/2多组分单相系统多组分单相系统混合物溶液电解质溶液、非电解质溶液据导电性理想稀溶液、真实溶液按规律性真实混合物理想混合物按规律性固态混合物、液态混合物、气态混合物按聚集态液态溶液、固态溶液、气态溶液按聚集态2021/8/2摩尔分数（molefraction）：多分系统组成表示法质量分数（massfraction）：物质的量浓度CB（molarity）：质量摩尔浓度bB（molality）：2021/8/2§4

3、.1　偏摩尔量1、偏摩尔量2、偏摩尔量的测定3、偏摩尔量与摩尔量的差别4、吉布斯—杜亥姆方程2021/8/2１、偏摩尔量（partialmolarquantity）单组分系统：一定温度和压力下纯液体Ｂ多组分系统：一定温度和压力下液体Ｂ与Ｃ混合物≠问题的提出以广度量体积为例：2021/8/21、偏摩尔量（partialmolarquantity）多组分系统任一广度量X是温度、压力、组成的函数：2021/8/21、偏摩尔量（partialmolarquantity）称为物质的某种广度量的偏摩尔量：2021/8/21、偏摩尔量（partialmolarquantity）恒温恒压下，于极大量

4、的某恒定组成的系统中加入1mol组分B时所引起系统广度量X的改变量。恒温恒压下，于有限量的某恒定组成的系统中加入无限小量dnB时所引起系统广度量X的改变量。两种理解方法的共同点：向系统中加入组分B后各组分的浓度不发生变化。偏摩尔量的物理意义：2021/8/21、偏摩尔量（partialmolarquantity）偏摩尔量的物理意义：[例如]在20℃，101.325kPa下甲醇摩尔分数为0.20的甲醇溶液中，甲醇的偏摩尔体积为：意义：在20℃，101.325kPa及组成为的大量甲醇溶液中加入1mol甲醇对甲醇溶液体积的贡献是37.80cm3。2021/8/21、偏摩尔量（partial

5、molarquantity）偏摩尔量：2021/8/21、偏摩尔量（partialmolarquantity）只有广度量才有偏摩尔量（质量除外）；偏摩尔量随温度、压力、组成（浓度）变化而变，与系统的总量无关；偏摩尔量，下标必为；纯物质的偏摩尔量就是它的摩尔量。注意2021/8/21、偏摩尔量（partialmolarquantity）例如：系统只有两个组分，其物质的量和偏摩尔体积分别为和，则系统的总体积为：偏摩尔量加和公式：一定温度、压力下，一定组成混合物的广度量X等于各组分物质的量与其偏摩尔量乘积之和。2021/8/2【例题】有一H2O和C2H5OH的混合物，H2O的摩尔分数为0.

6、4，C2H5OH的偏摩尔体积为57.5cm3/mol，混合物的=0.8494g/cm3。求此混合物中H2O的偏摩尔体积。1、偏摩尔量（partialmolarquantity）2021/8/22、偏摩尔量的测定V恒温恒压下，固定溶剂C的量，逐次加入不同数量的B，测定混合物的体积V。以V为纵坐标，为横坐标作图（如右图）。切线的斜率即为VB=以二组分系统偏摩尔体积为例：2021/8/23、偏摩尔量与摩尔量的差别理想混合物：BCabcdVBVmVC理想混合物真实混合物t一定真实混合物：2021/8/24、吉布斯—杜亥姆方程(1)式(2)式恒温恒压下：(2)-(1)式得：加和公式：多组分系

7、统任一广度量X：2021/8/24、吉布斯—杜亥姆方程该方程表示一定温度和压力下，多组分系统组成变化时，各组分偏摩尔量变化的相互依赖关系。例如二组分系统：为正时,必为负;一组分的增大,则另一组分必减小,增大减小的比例为吉布斯—杜亥姆方程：2021/8/2偏摩尔量之间的函数关系多组分单相系统中，同一组分不同偏摩尔量之间的关系，类似于纯物质定量、定组成均相系统各热力学函数之间的关系，例如：2021/8/2偏摩尔量之间的函数关系2021/8/2课堂小练习下列表达