第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用习题课.ppt

第四章多组分系统热力学及其
在溶液中的应用总结
一、偏摩尔量及化学势的概念
前面讨论的热力学规律以及基本关系式是对于有固定质量的单组分封闭系统或组成不变的多组分封闭系统而言的。对于组成可变的的多组分系统,或一个封闭系统中不止一个相,相与相之间有物质交换,每一个相都可以看成一个敞开系统,这种系统的各种热力学性质不仅与T、p有关,而且与系统的组成(即浓度)有关。
为了确定组成可变的多组分系统的热力学性质,引入了偏摩尔量的概念;为了判定组成可变的多组分系统中过程的自发变化的方向和限度,引入了化学势的概念。
1. 偏摩尔量
(1) 定义
(2) 基本公式
吉布斯-杜亥姆公式
或
(3) 注意:只有广度性质才有偏摩尔量;只有恒温恒压下系统的广度性质随某一组分的物质的量的变化率才能称为偏摩尔量。偏摩尔量和摩尔量一样,也是强度性质。
2. 化学势
(1) 定义
(2) 化学势的表达式
标准态:任意温度
3)理想气体混合物中组分B的化学势
2)纯实际气体的化学势
标准态:任意温度, 且复合理想气体行为的假想态(即), 为标准态时的化学势。
气体
为标准态时的化学势
1)理想气体的化学势
4) 非理想气体混合物中组分B的化学势
5)理想液态混合物中任一组分的化学势
标准态为T, 下,纯B仍具有理想气体性质( =1)状态。
液体
不是标准态时的化学势而是温度为T、溶液上方总压为p时,纯液体B的化学势。
6)理想稀溶液中溶剂和溶质的化学势
溶剂化学势
溶质化学势
不是标准态时的化学势而是温度为T、溶液上方总压为p时,纯液体B的化学势。
,
,
均不是标准态时的化学势,均是T,p的函数,它们分别为:当xB=1,mB=1molkg-1,cB=1moldm-3时且服从亨利定律的那个假想态的化学势。
7)非理想稀溶液中溶剂和溶质的化学势
溶剂:
不是标准态的化学势,而是aA,x=1即xA=1,γA=1的纯组分A的化学势。
溶质:
,
,
均是T,p的函数,它们分别为:当aB,x=1,aB,m=1,aB,c=1时且服从亨利定律的那个假想态的化学势。
均不是标准态时的化学势,
二、液体混合物和稀溶液的性质
1. 稀溶液的两个定律
拉乌尔定律
亨利定律
拉乌尔定律适用于在挥发性溶剂中加入非挥发性非电解质溶质的稀溶液中的溶剂,以及理想液态混合物中的任一组分,不只限于二组分溶液,也不受溶剂挥发性的大小的限制。
亨利定律适用于含有挥发性非电解质溶质的稀溶液中的溶质,且溶质在气液两相中的分子状态必须相同,不只限于二组分溶液,也不受溶剂挥发性的大小的限制。
2. 理想液态混合物
定义:
混合物中任一组分在全部浓度范围内都符合Raoult定律。
通性:
(5)Raoult定律与Henry定律没有区别
3. 稀溶液的依数性
溶剂遵循拉乌尔定律,溶质遵循亨利定律。
1) 蒸气压降低
2) 凝固点降低
3) 沸点升高
4) 渗透压
1、纯物质的化学势与温度及压力的关系是( )
A 等压,温度升高化学势增大
B 等压,温度升高化学势下降
C 等温,压力增大化学势增大
D 等温,压力增大化学势下降
2、理想气体化学势可表示为
B,C
式中B( )
A 只与 p 有关
B 只与气体B的本性有关
C 除与气体B的本性有关外,只是温度的函数
D 是T,p 的函数
C

第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用习题课 来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.