多組分系統(tǒng)的熱力學(xué)

多組分系統(tǒng)的熱力學(xué)第1頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月偏摩爾量的集合公式Gibbs-Duhem公式

偏摩爾量定義第2頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月定義第3頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1

引言3.2

多組分系統(tǒng)組成的表示法3.3

偏摩爾量3.4

化學(xué)勢及其應(yīng)用3.5

相律3.6

混合氣體中組元的化學(xué)勢3.7

稀溶液的氣液平衡3.8

理想混合物（理想溶液）和理想稀溶液3.9

液體混合物中組分的化學(xué)勢3.10

液體溶液中組分的化學(xué)勢3.11

混合熱力學(xué)性質(zhì)第三章多組分系統(tǒng)的熱力學(xué)第4頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3.6混合氣體中組元的化學(xué)勢純理想氣體的化學(xué)勢理想氣相混合物中各組分的化學(xué)勢實(shí)際氣體中組分的化學(xué)勢第5頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月純理想氣體的化學(xué)勢只有一種理想氣體，第6頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月純理想氣體的化學(xué)勢這是理想氣體化學(xué)勢的表達(dá)式。μi(g)是溫度為T，壓力為標(biāo)準(zhǔn)壓力時(shí)理想氣體i的化學(xué)勢，這個(gè)狀態(tài)就是氣體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。第7頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月理想氣體混合物中各組分的化學(xué)勢理想氣體混合物中某一種氣體B的化學(xué)勢混合理想氣體分子之間除彈性碰撞之外沒有其他作用力混合理想氣體中某一組分B的行為應(yīng)該等同于B組分獨(dú)立存在并占有相同體積的行為混合理想氣體中B組分的化學(xué)勢就應(yīng)與純態(tài)時(shí)B組分的化學(xué)勢相等。第8頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月9實(shí)際氣體中組分的化學(xué)勢f:逸度(fugacity)，可看作有效壓力，單位與p相同。Φ:逸度因子，量綱為一1901年，路易斯（Lewis）提出：保留理想氣體化學(xué)勢的表示式，把實(shí)際氣體和理想氣體的偏差都放在壓力項(xiàng)上，引入“逸度”的概念，逸度用“f”表示：第9頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)際氣體中組分的化學(xué)勢標(biāo)準(zhǔn)態(tài)化學(xué)勢μBθ(T)）對理想氣體：P=Pθ=100kPa時(shí)的化學(xué)勢；對實(shí)際氣體：f=Pθ=100kPa時(shí)的化學(xué)勢（實(shí)際氣體P≠Pθ），為假想狀態(tài)。第10頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月氣體中組分的化學(xué)勢小結(jié)純理想氣體混合理想氣體混合實(shí)際氣體第11頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3.7稀溶液的氣液平衡拉烏爾（Raoult）定律亨利（Henry）定律第12頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月溶液的氣液平衡液態(tài)混合物及溶液的氣、液平衡一般：xA≠yA,xB≠yB,xC≠yC……p＝pA＋pB＋pC……分壓定律：pA＝y(tǒng)Ap，pB＝y(tǒng)Bp，pC＝y(tǒng)Cp……第13頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月溶液的氣液平衡Asolutionandapuresolventinaclosedenvironment(a)initialstage.(b)afteraperiodoftime,thesolventiscompletelytransferredtothesolution第14頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月拉烏爾（Raoult）定律

1886年，拉烏爾(RaoultFM)

恒溫下，稀溶液中溶劑A在氣相中的蒸氣分壓pA等于該純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮簆A*與該溶液中溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)xA的乘積。第15頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月溶劑蒸氣壓下降的相對值決定于溶質(zhì)的濃度或數(shù)量，與其本性無關(guān)。

Raoult定律適用范圍：無限稀溶液中的溶劑，且其蒸氣服從理想氣體狀態(tài)方程，無論溶質(zhì)揮發(fā)與否。如果兩種分子大小和結(jié)構(gòu)越相近，則適用濃度范圍越寬。拉烏爾（Raoult）定律第16頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月拉烏爾（Raoult）定律第17頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月定律的微觀解釋不同溶劑蒸氣壓的大小由液體分子間相互作用力決定溶液很稀時(shí)，溶質(zhì)的分子很少，溶質(zhì)分子與溶劑分子之間的作用力才能很小，以至可以忽略，只有這樣，溶劑的蒸氣壓才能與它本身在溶液中的分子數(shù)成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。實(shí)際上只有溶液很稀時(shí)才能遵守拉烏爾定律。第18頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月定律的微觀解釋稀溶液中的溶質(zhì)氣液平衡規(guī)律還服從拉烏爾定律嗎？第19頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月亨利（Henry）定律1803年亨利(HenryW)一定溫度下，微溶氣體B在溶劑A中的溶解度xB與該氣體在氣相中的分壓pB成正比。實(shí)驗(yàn)表明，享利定律也適用于稀溶液中揮發(fā)性溶質(zhì)的氣、液平衡(如乙醇水溶液)。第20頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月圖形表示亨利（Henry）定律第21頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月Henry定律的不同形式亨利（Henry）定律Henry常數(shù)可看作是虛擬的（具有無限稀釋溶液性質(zhì)）單位濃度的溶液中溶質(zhì)的蒸氣壓。第22頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月適用范圍（1）稀溶液中的揮發(fā)性溶質(zhì)；（2）若上方是混合氣體，定律中對應(yīng)的是B的分壓；（3）溶質(zhì)在氣液兩相中的分子形態(tài)相同；例1：HCl溶解于苯中形成的稀溶液；

HCl溶解于水。例2：同核雙原子分子氣體：O2、N2、H2、…

溶于水：