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第三章化学势.ppt

发布:2024-04-15约7.38千字共62页下载文档
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§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

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