多組分系統(tǒng)熱力學(xué)小結(jié)

1、 多組分系統(tǒng)熱力學(xué)小結(jié)一、重要概念 混合物（各組分標(biāo)準(zhǔn)態(tài)相同）與溶液（分溶劑和溶質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)態(tài)不同）， 組成表示：物質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù)xB、質(zhì)量分?jǐn)?shù)wB、（物質(zhì)的量）濃度cB、質(zhì)量摩爾濃度bB，理想稀溶液，理想液態(tài)混合物，偏摩爾量，化學(xué)勢，稀溶液的依數(shù)性，逸度與逸度系數(shù)，活度與活度系數(shù)二、重要定理與公式1稀溶液的性質(zhì) （1）拉烏爾定律：稀溶液的溶劑：pA=pA*xA （2）亨利定律：稀溶液的溶質(zhì)：pB=kx.B xB , pB=kB.CCB , pB=kb.BbB （3）Nernst分配定律: （4）依數(shù)性：溶劑蒸氣壓降低：DpA=pA*xB 凝固點(diǎn)降低: DTf=KfbB 沸點(diǎn)升高: DTb=Kbb

2、B 滲透壓: PB=cBRT2理想混合物 定義：任一組分在全部組成范圍內(nèi)符合拉烏爾定律的液態(tài)混合物。 性質(zhì)：dp=0, dT=0 混合 (1) DmixV=0 (2) DmixH=0(3) DmixS=-nRSxBlnxB (4) DmixG=DmixH-TDmixS=nRTSxBlnxB3偏摩爾量 定義：XB=(X/nB)T,p,ncnB 性質(zhì)：恒溫恒壓下：4化學(xué)勢 （1）定義： mB=GB=(G/nB)T,p,nc'nB 自發(fā)：朝化學(xué)勢小的方向 （3）化學(xué)勢的表達(dá)式 理想氣體：mB=mB*(T,p,yc)=mB(T)+RTln(pyB/p) 實(shí)際氣體：mB=mB*(T,p,yc)=

3、mB(T)+RTln(pB/p) 逸度 :有效壓力 逸度系數(shù): jB= /pB= /pyB 理想液態(tài)混合物：mB=mB*+RTln(xB) 真實(shí)液態(tài)混合物：mB=mB*+RTln(aB) 活度 a=fBxB 在常壓下，壓力影響可忽略不計(jì)，故 mB=mB+RTln(aB) 若氣相為理想氣體，則活度的計(jì)算式： aB=pB/pB* fB=aB/xB=pB/pB* xB 稀溶液：溶劑或溶質(zhì)：mA=mA+RTln(xA) 真實(shí)溶液 溶劑： mA=mA+RTln(aA) 溶質(zhì)：采用質(zhì)量摩爾濃度時(shí)：mB=mB，b+RTln(ab，B) 采用濃度時(shí) mB=mc，B+RTln(ac，B) 5. 多組分系統(tǒng)的熱力

4、學(xué)基本方程 三、常見的計(jì)算題型1根據(jù)稀溶液的性質(zhì)作依數(shù)性等方面的計(jì)算2在相平衡一章中常用拉烏爾定律和亨利定律。3典型題型 例題：香煙中主要含有尼古丁(Nicotine)，是致癌物質(zhì)。經(jīng)元素分析得知其中含 9.3% 的 H，72% 的 C 和 18.7% 的 N?，F(xiàn)將 0.6 克尼古丁溶于 12.0 克的水中，所得溶液在101325Pa 下的凝固點(diǎn)為 0.62，求出該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量MB并確定其分子式（已知水的摩爾質(zhì)量凝固點(diǎn)降低常數(shù)為 1.86 K·kg·mol1）。 解：假設(shè)尼古丁的摩爾質(zhì)量為MB，根據(jù)凝固點(diǎn)下降公式 Tf =Kf bB 則有 MB = 150 g·

5、mol1可算出各原子數(shù) C：Mr(B) w(C)/M(C)= 150×0.72/12 = 9.0 N：Mr(B) w(N)/M(N)= 150×0.1870/14 = 2.0 H：Mr(B) w(H)/M(H)= 150×0.093/1 = 13.9所以分子式為 (C9N2H14) 例題： 在293K時(shí)將6.84g蔗糖（C12H22O11）溶于1kg的水中。已知293K時(shí)此溶液的密度為1.02g·cm-3，純水的飽和蒸氣壓為2.339kPa，試求：(1) 此溶液的蒸氣壓；(2) 此溶液的沸點(diǎn)升高值。已知水的沸點(diǎn)升高常數(shù)Kb=0.52K· mol-1·kg 。(3) 此溶液的滲透壓。解：（1）蔗糖的摩爾質(zhì)量為342g， x蔗糖= (6.84/342)/(6.84/342)+1000/18.2=0.0004 p= p*(1- x蔗糖)= 2.339kPa*(1-0.0004)=2.338kPa(2) b蔗糖= (6.84/342)mol/1kg = 0.02 mol·kg-1 DTb =Kb b蔗糖 = (0.52*0.02)K = 0.01K(3) c = n蔗糖/V = (6.84/342)mol/(1.00684kg/1.02kg·dm-3)=0.02026mol