液態(tài)混合物和溶液-物理化學(xué)ppt課件

1、第四章第四章 液態(tài)混合物和溶液液態(tài)混合物和溶液溶液溶液solutionsolution( (混合物混合物廣義地說，兩種或兩種以上物質(zhì)彼此以分子或離子形狀均勻混合所構(gòu)成的體系稱為溶液廣義地說，兩種或兩種以上物質(zhì)彼此以分子或離子形狀均勻混合所構(gòu)成的體系稱為溶液( (混合物混合物 。溶液和混合物的區(qū)別：溶液和混合物的區(qū)別：溶液有溶劑和溶質(zhì)之分而混合物沒有；對溶液中的溶劑和溶質(zhì)采用不同的研討方法，而溶液有溶劑和溶質(zhì)之分而混合物沒有；對溶液中的溶劑和溶質(zhì)采用不同的研討方法，而對混合物那么采用同一的研討方法。對混合物那么采用同一的研討方法。1以物態(tài)分以物態(tài)分氣態(tài)溶液如空氣、氣態(tài)溶液如空氣、固態(tài)溶液如金屬固

2、熔體固態(tài)溶液如金屬固熔體液態(tài)溶液。液態(tài)溶液。以溶質(zhì)的導(dǎo)電性分以溶質(zhì)的導(dǎo)電性分電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液。非電解質(zhì)溶液。溶劑溶劑solventsolvent和溶質(zhì)和溶質(zhì)solutesolute 假設(shè)組成溶液的物質(zhì)有不同的形狀，通常將液態(tài)物質(zhì)稱為溶劑，氣態(tài)或固態(tài)物質(zhì)稱假設(shè)組成溶液的物質(zhì)有不同的形狀，通常將液態(tài)物質(zhì)稱為溶劑，氣態(tài)或固態(tài)物質(zhì)稱為溶質(zhì)。為溶質(zhì)。 假設(shè)都是液態(tài)，那么把含量多的一種稱為溶劑，含量少的稱為溶質(zhì)。假設(shè)都是液態(tài)，那么把含量多的一種稱為溶劑，含量少的稱為溶質(zhì)。2混合物混合物mixturemixture 多組分均勻體系中，溶劑和溶質(zhì)不加區(qū)分，各組分均可選用一樣的規(guī)范態(tài)，運(yùn)用一多組

3、分均勻體系中，溶劑和溶質(zhì)不加區(qū)分，各組分均可選用一樣的規(guī)范態(tài)，運(yùn)用一樣的閱歷定律，一視同仁這種體系稱為混合物，也可分為氣態(tài)混合物如空氣、樣的閱歷定律，一視同仁這種體系稱為混合物，也可分為氣態(tài)混合物如空氣、液態(tài)混合物如石油和固態(tài)混合物如合金。液態(tài)混合物如石油和固態(tài)混合物如合金。34.1 液態(tài)混合物及溶液組成的表示方法液態(tài)混合物及溶液組成的表示方法 在液態(tài)的非電解質(zhì)溶液中，對于混合物中任一組分在液態(tài)的非電解質(zhì)溶液中，對于混合物中任一組分B的濃度表示法主要有如下七種：的濃度表示法主要有如下七種：質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度摩爾分?jǐn)?shù)摩爾分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)質(zhì)量摩爾濃度質(zhì)量摩

4、爾濃度摩爾比摩爾比4B的質(zhì)量濃度：的質(zhì)量濃度：BBmixmV單位：單位：kgm-3B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：BBBmm B的百倍質(zhì)量分?jǐn)?shù)：的百倍質(zhì)量分?jǐn)?shù)：BBBmmB 100100% B的物質(zhì)的量濃度：的物質(zhì)的量濃度：BBmixncV單位：單位：molm-33 123 35B的摩爾分?jǐn)?shù)：的摩爾分?jǐn)?shù)：BBBnnx B的質(zhì)量摩爾濃度：的質(zhì)量摩爾濃度：ABBBmnmb )(或或單位：單位：molkg-3B的摩爾比：的摩爾比：ABBnnr xB多用于液相組成，多用于液相組成， yB多用于氣相組多用于氣相組成成B的體積分?jǐn)?shù)：的體積分?jǐn)?shù)：4*,/BBm BAm AAx Vx V3 563 764.2 拉烏

5、爾定律和享利定律拉烏爾定律和享利定律在一定的溫度下在一定的溫度下 PA PA*AgPA*ALPAA+Bv在一定溫度下在一定溫度下,稀溶液中溶劑的蒸汽壓稀溶液中溶劑的蒸汽壓PA等于純?nèi)軇┑恼羝麎旱扔诩內(nèi)軇┑恼羝麎篜A*與其溶液中純?nèi)軇┑哪柗峙c其溶液中純?nèi)軇┑哪柗謹(jǐn)?shù)數(shù)xA的乘積用數(shù)學(xué)式可表示為：的乘積用數(shù)學(xué)式可表示為：v PA= PA* xA (4-1)一：拉烏爾定律溶劑的氣液平衡規(guī)律一：拉烏爾定律溶劑的氣液平衡規(guī)律72 2、計算、計算XAXA所根據(jù)的液相溶劑分子必需與平衡氣相中的溶劑分子有一樣分子構(gòu)造所根據(jù)的液相溶劑分子必需與平衡氣相中的溶劑分子有一樣分子構(gòu)造1 1、拉烏爾定律適用于稀溶液中

6、溶劑；對于溶質(zhì)濃度趨于零的無限稀溶液拉烏爾定律嚴(yán)厲適用、拉烏爾定律適用于稀溶液中溶劑；對于溶質(zhì)濃度趨于零的無限稀溶液拉烏爾定律嚴(yán)厲適用. .留意：留意：8其它方式的拉烏爾定律：其它方式的拉烏爾定律：1.1.對于由對于由A A和和B B組成的雙組分系統(tǒng)，組成的雙組分系統(tǒng)，xA=1-xB,xA=1-xB, PA=PA PA=PA* *1-xB1-xB PA PA* *- PA=PA= PA- PA=PA= PA* *xB (4-2)xB (4-2)*AABBppx2.2.假設(shè)溶質(zhì)不止一種，那么假設(shè)溶質(zhì)不止一種，那么溶劑的蒸汽壓下降與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成比例。溶劑的蒸汽壓下降與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成比例。(4

7、-3)9二、亨利定律溶質(zhì)的氣液平衡規(guī)律v在一定溫度和平衡形狀下，氣體在液體里的溶解度與該氣體的平衡分壓在一定溫度和平衡形狀下，氣體在液體里的溶解度與該氣體的平衡分壓pB成正比。用公式表成正比。用公式表示為：示為：B,BBxpkxBb,B BpkbB,BBpkkx,B kb,B、 kw,B亨利系數(shù)，亨利系數(shù)，kx,B kb,B kw,B一定溫度壓力下與溶劑、溶質(zhì)及組成表示的選擇有關(guān)。一定溫度壓力下與溶劑、溶質(zhì)及組成表示的選擇有關(guān)。亨利定律的運(yùn)用，要求亨利定律的運(yùn)用，要求B B組分在氣、液兩相有一樣的存在形狀組分在氣、液兩相有一樣的存在形狀( (無解離、無聚合無解離、無聚合) )。10三、拉烏爾定

8、律與亨利定律的運(yùn)用三、拉烏爾定律與亨利定律的運(yùn)用測定非揮發(fā)性溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量測定非揮發(fā)性溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量M M假設(shè)溶質(zhì)為非揮發(fā)性的，那么溶液足夠稀時有：假設(shè)溶質(zhì)為非揮發(fā)性的，那么溶液足夠稀時有：得得 MB=PA MB=PA* *MAmB/(PAMAmB/(PA* *-PA)mA (4-7)-PA)mA (4-7)/BBBBAABnmMxnmMPA*- PA=PA= PA*xB代入式代入式4-2式中式中MAMA和和mAmA分別為溶劑的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量，分別為溶劑的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量，mBmB為溶質(zhì)的質(zhì)量。為溶質(zhì)的質(zhì)量。11解：解：MA=78.0g.mol-1, mB=1.52gMA=78.0g.mol-1

9、, mB=1.52g，mA=100g, pA=9825PamA=100g, pA=9825PaMB= PA*MAmB/(PA*-PA)mA =99.210-3Kg.mol-1例例4-2 4-2 將將1.52g1.52g非揮發(fā)性溶質(zhì)溶于非揮發(fā)性溶質(zhì)溶于100g 100g 苯中，苯中， 20 20時測得溶液的蒸氣壓為時測得溶液的蒸氣壓為9835Pa, 209835Pa, 20時純苯的時純苯的蒸氣壓蒸氣壓PAPA* *=9954Pa,=9954Pa,求溶質(zhì)的求溶質(zhì)的MB.MB.代入代入4-74-7式得：式得：12利用亨利定律求難溶氣體的溶解度利用亨利定律求難溶氣體的溶解度例例4-3. 04-3. 0

10、，P(O2)=101325Pa,1000gP(O2)=101325Pa,1000g水中至多可溶解氧氣水中至多可溶解氧氣48.8cm3,48.8cm3,求求1 100外壓力為外壓力為101325Pa101325Pa時時O2(g)O2(g)溶于溶于H2OH2O的亨利系數(shù)；的亨利系數(shù)；53331148.8 10/22.4.1000 /18 .3.92 10/BBAdmdm molgg molxnn解：解： 1Kx,B=PB/xB=101325Pa/(3.9210-5)=2.58109Pa13解解 (2) ：PB=PyB=101325Pa0.21=21278PaxB=PB/Kx,B=21278Pa/(

11、2.58109Pa)=8.2410-6xB=nB/nA=(mB/MB)/(mA/MA)所以所以 mB=mAxBMB/MA =1000g8.2410-6 32.0g.mol-1/(18.0g.mol-1) =0.015g 20,101325Pa的空氣中的空氣中, 1000g水中最多可溶解多少克水中最多可溶解多少克O2(g)。14計算揮發(fā)性溶質(zhì)在平衡氣相的組成：例計算揮發(fā)性溶質(zhì)在平衡氣相的組成：例4 45 5四、拉烏爾定律與亨利定律的比較四、拉烏爾定律與亨利定律的比較適用對象不同；適用對象不同；比例系數(shù)不同；比例系數(shù)不同；組成選擇不同。組成選擇不同。15例、例、20下下HCl(B)溶于苯溶于苯(A

12、)達(dá)平衡。當(dāng)氣相中達(dá)平衡。當(dāng)氣相中HCl分壓為分壓為101.325kPa時，溶液中時，溶液中HCl的摩爾的摩爾分?jǐn)?shù)為分?jǐn)?shù)為0.0425。知。知20 苯的飽和蒸汽壓為苯的飽和蒸汽壓為10.011kPa。求。求20 時時HCl與苯蒸氣的總壓為與苯蒸氣的總壓為101.325kPa時，苯中溶解時，苯中溶解HCl的摩爾分?jǐn)?shù)。的摩爾分?jǐn)?shù)。解：解：p總總 = p苯苯 + pHCl溶劑服從溶劑服從Raoult定律：定律： p苯苯=p*苯苯 (1-xHCl)溶質(zhì)服從溶質(zhì)服從Henry定律：定律：pHCl=kxxHCl解得：解得：xHCl= 0.0385164.3 偏摩爾量偏摩爾量問題的提出問題的提出18.09

13、cm336.18 cm31mol H2O (l) + 1mol H2O (l)Vm*水= 18.09 cm3mol1 V*= nVm*水= 36.18 cm3 18.09 cm3171mol C2H5OHl+ 1mol C2H5OHlVm*乙醇 = 58.35 cm3mol-1 V*= nVm*乙醇 = 116.70 cm3 58.35 cm358.35 cm3116.70 cm3 1858.35 cm318.09 cm374.40 cm3 Vn水Vm*水 + n乙醇Vm*乙醇 = 76.44 cm3V = n水V水 + n乙醇V乙醇19偏摩爾量偏摩爾量設(shè)設(shè)Z Z代表代表V V，U U，H H

14、，S S，A A，G G等廣度性質(zhì)，那么對多組分體系等廣度性質(zhì)，那么對多組分體系Z=Z(T,p,n1,n2,nk)1212, ,()1,.,.()CkkkT p nc BBBp n nnBT n nnZZGdZdTdpdnTpn液體中發(fā)生的混合過程多為定溫定壓過程，那么液體中發(fā)生的混合過程多為定溫定壓過程，那么 BBkBBnpTBdnZdnnZdZBCC1,)()()(,)(BCCnpTBBnZZ 20ZB稱為組分稱為組分B的偏摩爾量的偏摩爾量(VB、 UB、 SB、 GB、等、等)。 (), ,()C C BBT p nBZZn 定溫定壓及除定溫定壓及除B B以外其他組分不變下，形狀性質(zhì)以外

15、其他組分不變下，形狀性質(zhì) Z Z 隨組分隨組分B B 的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量 nB nB 的變化率；的變化率； 或定溫定壓及除或定溫定壓及除B B以外其他組分不變下，向一宏大體系中參與單位物質(zhì)的量的以外其他組分不變下，向一宏大體系中參與單位物質(zhì)的量的B B，所引起形，所引起形狀性質(zhì)狀性質(zhì) Z Z 的變化。的變化。物理意義為：物理意義為：CCnpTBBnpTBBnUUnVV,)()( 例例如如：21關(guān)于偏摩爾量的幾點(diǎn)留意：關(guān)于偏摩爾量的幾點(diǎn)留意：容量性質(zhì)才有偏摩爾量概念，容量性質(zhì)才有偏摩爾量概念，ZB本身為強(qiáng)度性質(zhì)；本身為強(qiáng)度性質(zhì)；;)(,BnpTBBCnGG 對于純物質(zhì)：對于純物質(zhì)：ZB=Z*m

16、 ；偏微分的下標(biāo)一定為偏微分的下標(biāo)一定為T,p，且，且ZB=Z(T,p,x1,x2, xk)；偏摩爾量可為正值，也可為負(fù)值。偏摩爾量可為正值，也可為負(fù)值。與物質(zhì)的種類有關(guān)與物質(zhì)的種類有關(guān).水在乙醇中、水在氯化鈉中水在乙醇中、水在氯化鈉中VB不同。不同。221、集合公式、集合公式定定T定定p定組成條件下：定組成條件下：關(guān)于偏摩爾量的幾個重要公式關(guān)于偏摩爾量的幾個重要公式kBBBZn Z在堅持偏摩爾量不變的情況下，對上式積分12k1122kk000dddnnnZZnZnZnBBdZZ dn1122kkn Zn Zn Z集合公式闡明體系的總的容量性質(zhì)等于各組分偏摩爾量的加和。集合公式闡明體系的總的容

17、量性質(zhì)等于各組分偏摩爾量的加和。23寫成普通式有：cccccBBB, ,(B)BBBBB, ,(B)BBBBB, ,(B)BBBBB, ,(B)BBBBB, ,(B)BB () () () () () T p ncT p ncT p ncT p ncT p ncUUn UUnHHn HHnAAn AAnSSn SSnGGn GGnB =24 假設(shè)在溶液中不按比例地添加各組分，那么溶液濃度會發(fā)生改動，這時各組分的物質(zhì)的量和偏摩爾量均會改動。 1111kkkkddddd 1Zn ZZnnZZn對Z進(jìn)展微分根據(jù)集合公式1122kkZn Zn Zn Z在等溫、等壓下某均相體系任一容量性質(zhì)的全微分為：

18、1122kkdddd 2ZZ nZnZn2、吉、吉-杜杜Gibbs-Duhem方程方程25Gibbs-DuhemGibbs-Duhem公式闡明偏摩爾量之間是具有一定聯(lián)絡(luò)的。某一偏摩爾量的變化可從其它偏摩爾量公式闡明偏摩爾量之間是具有一定聯(lián)絡(luò)的。某一偏摩爾量的變化可從其它偏摩爾量的變化中求得。的變化中求得。12兩式相比，得：1kBBB=1122kk ddd0 d 0n ZnZnnZZ即kBBB=1d0 xZ 或26闡明：闡明：dZA與與dZB方向相反，此消彼長的相互制約關(guān)系。方向相反，此消彼長的相互制約關(guān)系。 BABAdZxxdZ 即：即：其物理意義以二元系為例：其物理意義以二元系為例： xAd

19、ZA xBdZB=0273、同一組分的各偏摩爾量間的關(guān)系：、同一組分的各偏摩爾量間的關(guān)系： 廣義地說：于摩爾量間成立的關(guān)系，同樣存在于偏摩爾量間。廣義地說：于摩爾量間成立的關(guān)系，同樣存在于偏摩爾量間。 例如：例如：BBBBBpVUTSGH BTBBpBVpGSTG )(;)( THTTGBpB 28例：例：25時，時，X甲醇甲醇0.400的甲醇水溶液，假設(shè)向大量的此種溶液中參與的甲醇水溶液，假設(shè)向大量的此種溶液中參與1mol水，溶液的體水，溶液的體積添加了積添加了17.35cm3,參與參與1mol甲醇，溶液體積添加甲醇，溶液體積添加39.01cm3，計算將，計算將0.4mol甲醇和甲醇和0.6

20、mol的水的水混合，溶液的體積應(yīng)為多少？混合過程體積變化多少？知混合，溶液的體積應(yīng)為多少？混合過程體積變化多少？知25甲醇甲醇=0.7911g-3,(H2O)=0.9971g-30.6 18.020.4 32.00.99710.79127.0解：解：V(溶液溶液)= nH20 VH2O + nCH3OHVCH3OH=0.617.35+0.439.02=26.0cm3V V混合前混合前= =V=26.0-27.0 = -1.0cm3知：知：25時，時，X甲醇甲醇0.400， VH2O=17.35cm3,VCH3OH=39.01cm3，294.4 液態(tài)混合物與溶液組分的化學(xué)勢液態(tài)混合物與溶液組分的

21、化學(xué)勢理想體系本質(zhì)的、共性的理想體系本質(zhì)的、共性的修正修正實踐體系實踐體系 對液態(tài)混合物中恣意組分對液態(tài)混合物中恣意組分B，假設(shè)其在全部濃度范圍內(nèi)都服從拉烏爾，假設(shè)其在全部濃度范圍內(nèi)都服從拉烏爾(Raoult)定律，即：定律，即： pB=p*BxB (0 xB 1) 那么該液態(tài)混合物為理想液態(tài)混合物。那么該液態(tài)混合物為理想液態(tài)混合物。 p*B 為純?yōu)榧傿的飽和蒸氣壓的飽和蒸氣壓(僅為僅為T 的函數(shù)的函數(shù))一種普適的研討方法：一種普適的研討方法：理想液態(tài)混合物的宏觀定義理想液態(tài)混合物的宏觀定義30一、理想液態(tài)混合物中任一組分的化學(xué)勢一、理想液態(tài)混合物中任一組分的化學(xué)勢 設(shè)溫度T 時，溶液與其蒸汽

22、到達(dá)平衡，溶液中組分B的化學(xué)勢與氣相中B的化學(xué)勢相等，氣相看作混合理想氣體，有：B(l)B(g)B(g)Bln/RTpp$式中pB為組分B的分壓，組分B符合拉烏爾定律，有B*BBxpp B*B(l)ln xRT*B(l)B(g)B(g)BBln/RTp xp$31B*B(l)B(l)ln xRT*B(l)B(g)B ln/RTpp其中$當(dāng)p p時，*B(l)B(l)$B(l)B(l)BlnRTx$(4-17)(01)Bx得得：B的規(guī)范化學(xué)勢。規(guī)定溫度為T，壓力為P時的純液體為規(guī)范態(tài)。B(l)$任一組分在全部組成范圍內(nèi)化學(xué)勢都符合任一組分在全部組成范圍內(nèi)化學(xué)勢都符合4-174-17的液體混合物稱

23、為理想液態(tài)混合物的液體混合物稱為理想液態(tài)混合物32理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)等溫等壓下：等溫等壓下：混合過程吉布斯函數(shù)減少，即混合過程吉布斯函數(shù)減少，即mixG0mixG0mixS00)( BBpmixmixnxxnRTGS 沒有混合熱效應(yīng)，即沒有混合熱效應(yīng)，即mixH=0mixH=0BmmixmixmixHHSTGH,B0 即即： 混合前后體積不變。即混合前后體積不變。即mixV=0mixV=0BmBTmixmixVVpGV,0)( 即：即： 34二、理想稀溶液中組分的化學(xué)勢二、理想稀溶液中組分的化學(xué)勢xA1, xB +xC + xD+ 0pA , pB , pC yA

24、 , yB , yC xA , xB , xC T恒定，平衡態(tài)C,CCxpkx溶劑服從拉烏爾定律：溶劑服從拉烏爾定律：AAAxpp BBxBxkp, 溶質(zhì)服從亨利定律：溶質(zhì)服從亨利定律：1.1.溶劑的化學(xué)勢溶劑的化學(xué)勢A(l)A(l)AlnRTx$(1)Ax 為規(guī)范化學(xué)勢，規(guī)范態(tài)為純?yōu)橐?guī)范化學(xué)勢，規(guī)范態(tài)為純A(l)A(l)在在T T，PP下的形狀。下的形狀。A(l)$(4-18)35Henry定律B,BBxpkx2.2.溶質(zhì)的化學(xué)勢溶質(zhì)的化學(xué)勢 ppnRTTgpTgpTlBBBB ),(),(),(1)溶質(zhì)組成用溶質(zhì)組成用xB 表示時溶質(zhì)的化學(xué)勢：表示時溶質(zhì)的化學(xué)勢：B,( )( )lnB x

25、BllRTx(0)Bx pknRTgpTllBxBxBxB,*,)(),()( 其其中中： 溶質(zhì)溶質(zhì)B的規(guī)范化學(xué)勢。的規(guī)范化學(xué)勢。 規(guī)范態(tài)：處于溶液規(guī)范態(tài)：處于溶液T，p(p)下的假想態(tài)純液體下的假想態(tài)純液體B (假想此時仍服從亨利定律假想此時仍服從亨利定律)。36372溶質(zhì)組成用溶質(zhì)組成用bB表示時溶質(zhì)表示時溶質(zhì)B的化學(xué)勢的化學(xué)勢Henry定律B,BB bpkbBB,b( )( )llBln(/)RTbb$(0)Bb 溶質(zhì)溶質(zhì)B的規(guī)范化學(xué)勢。的規(guī)范化學(xué)勢。 規(guī)范態(tài)：溶液規(guī)范態(tài)：溶液T，p(p)下，在下，在bB /b=1( b1 mol/kg)時，仍服從時，仍服從Henry定律的的假想態(tài)定律的

26、的假想態(tài)B。 pbknRTglBbBbB ,)()(其其中中：3839(3)溶質(zhì)組成用溶質(zhì)組成用%B表示時溶質(zhì)表示時溶質(zhì)B的化學(xué)勢的化學(xué)勢Henry定律BB,% pkBB()B,%()溶質(zhì)溶質(zhì)ln% RTB(% 0)B B,%()溶質(zhì)規(guī)范態(tài)為規(guī)范態(tài)為T，P下下, %B =1，仍服從亨利定律的形狀，不一定是假想態(tài)。，仍服從亨利定律的形狀，不一定是假想態(tài)。為規(guī)范化學(xué)勢為規(guī)范化學(xué)勢,40三、真實液態(tài)混合物中組分三、真實液態(tài)混合物中組分B的化學(xué)勢的化學(xué)勢LewisLewis活度實際活度實際: :保管拉烏爾定律及理想液態(tài)混合物保管拉烏爾定律及理想液態(tài)混合物B B的化學(xué)勢表達(dá)式的方式，但公式中濃度要用的化

27、學(xué)勢表達(dá)式的方式，但公式中濃度要用活度替代，使其適用于真實液態(tài)混合物?；疃忍娲?，使其適用于真實液態(tài)混合物。理想液態(tài)混合物真實液態(tài)混合物BBB xfa 式中稱為活度因子稱為活度BB ,fa1 1,BBax當(dāng)1limlimBB1B1BBxafxx活度可以根據(jù)*BBBppa 來測定B(l)B(l)BlnRTx$B(l)B(l)BlnRT$規(guī)范態(tài)是規(guī)范態(tài)是T T， P P下，下，aB,x = 1aB,x = 1，fB,x=1fB,x=1，且，且XB = 1XB = 1的純的純B Bl l態(tài)。態(tài)。41BB()B()lnRTa溶溶$對于真實溶液中的溶質(zhì)B B= BT，P+ RTln BxB xB 0 B1

28、規(guī)范態(tài)是規(guī)范態(tài)是T T， P P下，假設(shè)下，假設(shè)B B的摩爾分?jǐn)?shù)的摩爾分?jǐn)?shù)xB=1xB=1且仍遵守亨利定律時假想的純且仍遵守亨利定律時假想的純B(l)B(l)形狀。形狀。424.5、液態(tài)混合物和溶液的相平衡、液態(tài)混合物和溶液的相平衡一、一、 理想液態(tài)混合物的相平衡理想液態(tài)混合物的相平衡雙組分系統(tǒng)，設(shè)由雙組分系統(tǒng)，設(shè)由A(l)A(l)和和B(l)B(l)混合成理想液態(tài)混合物，混合成理想液態(tài)混合物，AAApp x*()ABBABAppppppxBBB pp x0A1BxBp圖圖4-2 理想溶液理想溶液 p-x p*ApAp =pA+pBp*BpB總有：總有：p*A p PA PA* * , ,上式

29、闡明：上式闡明：由于由于 PA = PA PA = PA* *xA = PyAxA = PyA，所以，所以*1AAAyPxP同理同理*1BBByPxP44 稀溶液的依數(shù)性稀溶液的依數(shù)性性質(zhì)只與濃度有關(guān)，與溶質(zhì)本質(zhì)無關(guān)。性質(zhì)只與濃度有關(guān)，與溶質(zhì)本質(zhì)無關(guān)。1、蒸氣壓下降、蒸氣壓下降2、沸點(diǎn)升高、沸點(diǎn)升高3、凝固點(diǎn)下降、凝固點(diǎn)下降4、分配定律、分配定律5、西弗特定律、西弗特定律二、理想稀溶液的相平衡二、理想稀溶液的相平衡45 對于二組分稀溶液，參與非揮發(fā)性溶質(zhì)B以后，溶劑A的蒸氣壓會下降。B*AA*Axpppp溶劑蒸氣壓下降溶劑蒸氣壓下降結(jié)論：結(jié)論： 稀溶液的蒸氣壓下降值，僅與溶質(zhì)的數(shù)量有關(guān)，而與溶

30、質(zhì)的種類無關(guān)稀溶液的蒸氣壓下降值，僅與溶質(zhì)的數(shù)量有關(guān)，而與溶質(zhì)的種類無關(guān)稀溶液的依數(shù)稀溶液的依數(shù)性。性。46實驗闡明：溶有非揮發(fā)性溶質(zhì)的稀溶液，沸點(diǎn)較純?nèi)軇┯兴?，且其升高值與溶質(zhì)濃度成實驗闡明：溶有非揮發(fā)性溶質(zhì)的稀溶液，沸點(diǎn)較純?nèi)軇┯兴?，且其升高值與溶質(zhì)濃度成正比，而與溶質(zhì)種類無關(guān)。正比，而與溶質(zhì)種類無關(guān)。 即：即：0 BbbbbKTTT Kb沸點(diǎn)升高常數(shù)沸點(diǎn)升高常數(shù)這是稀溶液蒸氣壓下降的必然結(jié)果。這是稀溶液蒸氣壓下降的必然結(jié)果。pTbbTT pe 溶液溶液純?nèi)軇┘內(nèi)軇〢m,vapA2*bb)(HMTRK沸點(diǎn)升高：沸點(diǎn)升高：47Am,fusA2*ff)(HMTRKKf稱為凝固點(diǎn)降低系數(shù)

31、freezing point lowering coefficients，單位：Kmolkg1實驗闡明：溶液凝固只析出純?nèi)軇r，稀溶液的凝固點(diǎn)較純?nèi)軇┯兴档?，其降低值與溶質(zhì)實驗闡明：溶液凝固只析出純?nèi)軇r，稀溶液的凝固點(diǎn)較純?nèi)軇┯兴档?，其降低值與溶質(zhì)濃度成正比，而與溶質(zhì)種類無關(guān)。即：濃度成正比，而與溶質(zhì)種類無關(guān)。即：0 BfffbKTTTpT ffTT純?nèi)軇┘內(nèi)軇┤芤喝芤耗厅c(diǎn)降低只析出純?nèi)軇┠厅c(diǎn)降低只析出純?nèi)軇?8 沸點(diǎn)升高及凝固點(diǎn)降低的應(yīng)意圖義：沸點(diǎn)升高及凝固點(diǎn)降低的應(yīng)意圖義： 調(diào)查液體純度，丈量雜質(zhì)含量；調(diào)查液體純度，丈量雜質(zhì)含量； 測定溶質(zhì)分子量：測定溶質(zhì)分子量：bBnB/mA=

32、mB / MG,B mA ； 利用凝固點(diǎn)降低，制造冰鹽浴利用凝固點(diǎn)降低，制造冰鹽浴(氯化鈣冰的混合物，凝固點(diǎn)可達(dá)氯化鈣冰的混合物，凝固點(diǎn)可達(dá)55)、防凍液、防凍液、低熔點(diǎn)合金等；低熔點(diǎn)合金等；(4) 利用沸點(diǎn)升高，可制造熱鹽浴利用沸點(diǎn)升高，可制造熱鹽浴(NaOH、NaNO2的水溶液的加熱溫度可達(dá)的水溶液的加熱溫度可達(dá)140以上以上)；49例如：在互不相溶的例如：在互不相溶的H2O -CCl4中參與中參與I2，實驗發(fā)現(xiàn)：在，實驗發(fā)現(xiàn)：在I2量不很大量不很大時，一定溫度下：時，一定溫度下：H2O CCl4I2()I2() 22IIccK 在一定的溫度和壓力下，當(dāng)溶質(zhì)在共存的兩個不互溶液體間成平衡時，且構(gòu)成的為稀溶液，在一定的溫度和壓力下，當(dāng)溶質(zhì)在共存的兩個不互溶液體間成平衡時，且構(gòu)成的為稀溶液，那么溶質(zhì)在兩液相中的濃度之比為一常數(shù)那么溶質(zhì)在兩液相中的濃度之比為一常數(shù)-分配定律分配定律分配系數(shù)分配系數(shù)運(yùn)用：萃取運(yùn)用：萃取定義：根據(jù)分配定律，利用物質(zhì)在不同液相中的分配不同，使其在某一液相富集的過程。定義：根據(jù)分配定律，利用物質(zhì)在不同液相中的分配不同，使其在某一液相富集的過程。萃取劑的選擇：萃取劑的選擇：cB(有機(jī)有機(jī))cB(水水) 。分配定律及萃取分配定律及萃取50