第三章化学势.ppt

§3.5理想稀溶液中物质的化学势(1)亨利定律（Henry’sLaw）1803年英国化学家Henry根据实验总结出另一条经验定律：在一定温度和平衡状态下，气体在液体里的溶解度（用物质的量分数xB表示）与该气体的平衡分压pB成正比。用公式表示为：或式中称为亨利定律常数，其数值与温度、压力、溶剂和溶质的性质有关。若浓度的表示方法不同，则其值亦不等，即：第32页,共62页，2024年2月25日，星期天亨利定律为什么可以用不同的浓度表示？第33页,共62页，2024年2月25日，星期天使用亨利定律应注意(1)式中pB为该气体的分压。对于混合气体，在总压不大时，亨利定律分别适用于每一种气体。(3)溶液浓度愈稀，对亨利定律符合得愈好。对气体溶质，升高温度或降低压力，降低了溶解度，能更好服从亨利定律。(2)溶质在气相和在溶液中的分子状态必须相同。如，在气相为分子，在液相为和，则亨利定律不适用。第34页,共62页，2024年2月25日，星期天§3.5理想稀溶液中物质的化学势例题在293K时当HCl的分压为1.013?105Pa时，它在苯中的量分数为0.0425，若293K时纯苯的蒸气压为1.00?104Pa，问在苯与氯化氢的总压为p?时，100g苯里溶解多少克HCl？解题思路：先求出亨利系数。第35页,共62页，2024年2月25日，星期天§3.5理想稀溶液中物质的化学势解：因为pHCl=kx,HClxHCl所以kx,HCl=pHCl/xHCl=1.013?105Pa/0.0425=2.38?104Pa又因为在293K时p=pC6H6+pHCl=1.013?105Pa所以P*C6H6·xC6H6+kx,HCl·xHCl=1.013?105Pa解得：mHCl=1.87g第36页,共62页，2024年2月25日，星期天§3.5理想稀溶液中物质的化学势（2）理想稀溶液的定义“一定的温度和压力下，在一定的浓度范围内，溶剂遵守拉乌尔定律、溶质遵守亨利定律的溶液称为理想稀溶液”。（3）理想稀溶液中物质的化学势溶剂：表示纯溶剂的标准态化学势。其标准态为温度T，压力p=p?下的纯溶剂。第37页,共62页，2024年2月25日，星期天§3.5理想稀溶液中物质的化学势溶质：其中，第38页,共62页，2024年2月25日，星期天§3.5理想稀溶液中物质的化学势亦是指xB＝1时溶质的化学势，但由于其中，故它不是指纯溶质时的化学势，它所对应的状态是一不存在的假想状态(见图)。是指kx处（xB＝1）溶质的化学势。第39页,共62页，2024年2月25日，星期天§3.5理想稀溶液中物质的化学势一般情况下压力的影响很小，故有，为溶质B标准态的化学势。溶质B的标准态为温度T，压力为p?,xB＝1且符合亨利定律的假想状态。上式对不挥发性溶质亦可适用。第40页,共62页，2024年2月25日，星期天§3.5理想稀溶液中物质的化学势溶质的化学势还可表示为其中m?称为标准质量摩尔浓度，c?称为标准浓度，都是溶质处于标准状态时的浓度，通常取m?＝1mol·㎏-1，c?=1mol·dm-3。第41页,共62页，2024年2月25日，星期天§3.6不挥发性溶质理想稀溶液的依数性依数性质：（colligativeproperties）指定溶剂的类型和数量后，这些性质只取决于所含溶质粒子的数目，而与溶质的本性无关。溶质的粒子可以是分子、离子、大分子或胶粒，这里只讨论粒子是分子的情况，其余在下册讨论。依数性的种类：1.蒸气压下降2.凝固点降低3.沸点升高4.渗透压第42页,共62页，2024年2月25日，星期天（1）凝固点降低Tf*－Tf＝△Tf在溶液的凝固点，固态纯溶剂与溶液呈平衡，恒定压力下，上式对T求偏微商，第43页,共62页，2024年2月25日，星期天（1）凝固点降低△Hm是纯溶剂的摩尔凝固焓，可近似用代替之，在xA=1和xA值间积分对于理想稀溶液，xB很小，可近似第44页,共62页，2024年2月25日，星期天（1）凝固点降低故凝固点降低值（?Tf）与溶质在溶液中的物质的量分数xB成正比。对理想稀溶液来说，mB是溶质B的质量摩尔浓度。于是，第45页,共62页，2024年2月25日，星期天（1