多组分系统热力学课件.ppt

若在纯溶剂A中加入不挥发的溶质B，由于溶液的蒸气压只是 A 的蒸气压，小于纯溶剂 A 在同温度的蒸气压。所以其蒸气压曲线 oc 在纯 A 蒸气压曲线 o?c?下方。所以在一定的外压下，纯液态沸腾的温度要低于溶液沸腾温度。 定义：沸点为液体饱和蒸气压等于外压时的温度。 3.沸点升高（溶质不挥发） 在外压 (101.325kPa)下的沸点为正常沸点。 p外=const p外 pA 纯液态A 溶液中A c? c o? o §3.9 不挥发性溶质理想稀溶液的依数性 §3.9 不挥发性溶质理想稀溶液的依数性 p* p 纯溶剂 稀溶液 半透膜 4. 渗透压 半透膜：只允许溶剂分子通过，溶质分子不能通过。 渗透现象：一定温度时，由于纯溶剂的化学势比溶液中溶剂的化学势大（即?A*?A），所以溶剂分子可通过半透膜进入溶液。 欲阻止渗透现象发生，必须增高溶液的压力，以使溶液中溶剂的化学势增大，直到两边溶剂的化学势相等。 p – p* = ? = cRT c = nB/V(sln) 渗透压 §3.9 不挥发性溶质理想稀溶液的依数性 2. 渗透压 1. 溶液的依数性中渗透压最为灵敏，从理论上说，用渗透压方法测量溶 质的摩尔质量是最精确的，但通常是用凝固点降低法。 2. 用渗透压法测量高分子化合物的摩尔质量已成为常用的方法之一。 3. 反渗透法制备纯水 (Reverse osmosis, RO) §3.9 不挥发性溶质理想稀溶液的依数性 §3.9 不挥发性溶质理想稀溶液的依数性 RO膜包括由乙酸纤维酯制成，或是以聚硫胺与聚砜基质的混合薄层聚合物。 §3.7 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。值得注意的是，化学热力学中的稀溶液并不仅仅是指浓度很小的溶液。 溶剂服从Raoult定律， 是在该温度下纯溶剂的饱和蒸气压。 的物理意义是：等温、等压时，纯溶剂 的化学势，它不是标准态。 §3.7 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。值得注意的是，化学热力学中的稀溶液并不仅仅是指浓度很小的溶液。 溶剂服从Raoult定律， 是在该温度下纯溶剂的饱和蒸气压。 A A A 溶剂A的标准态为温度T，标准压力p下的纯液态A。 （1）浓度用质量摩尔浓度表示 kb,BbB 溶质的标准状态为温度T、压力为标准压力pθ，溶质的质量摩尔浓度bB＝bθ＝1mol·kgˉ1且符合亨利定律的理想状态。 §3.7 理想稀溶液中物质的化学势 溶质的化学势 kb,BbB 溶液中溶质的标准态 （浓度为质量摩尔浓度） 实际曲线 1.0 溶质标准态 pB=kb,BbB §3.7理想稀溶液中物质的化学势 （2）浓度用摩尔分数表示 标准态： 温度为T，压强为标准大气压强， 时又服从Henry定律状态——假想态。 §3.7 理想稀溶液中物质的化学势 溶质的 标准态 纯B 溶液中溶质的标准态 （浓度为摩尔分数） 实际曲线 服从Henry定律 §3.7 理想稀溶液中物质的化学势 溶质的化学势 图中的R点实际不存在，因那时Henry 定律不适用 溶质的 参考态 纯B 实际曲线 服从亨 利定律 W点是 时的蒸气压 §3.7 理想稀溶液中物质的化学势 （3）浓度用物质的量浓度表示 溶质的标准状态为温度T、压力为标准压力pθ，cB＝cθ＝1mol·dm-3且符合亨利定律的假想态。 §3.7 理想稀溶液中物质的化学势 §3.7 理想稀溶液中物质的化学势 4.溶质化学势表示式的应用举例 ? 分配定律 分配定律： 在一定温度，压力下，当溶质在共存的，两不互溶液体间达成平衡时，若形成理想稀溶液，则溶质在两液相中质量摩尔浓度比为一常数。 简单推导：设 B 在?，? 相中有相同的分子形式，在一定的 温度压力下，质量摩尔浓度分别为bB(?)与bB(?)，化学势与标 准化学势分别为：?B(?)，?B(?) 及 ?B0(?) ,?B0(?) 则根据 有： ) ln( B B B /b b RT μ μ + = (溶质) (溶质)