第三章-多组分系统.ppt

一、凝固点降低 当溶质浓度xB1 时， 二、沸点升高 对气液平衡时的温度上升作相同的推导 渗透压：半透膜两侧的压差 ?=p2–p1 三、渗透压 渗透：溶剂通过半透膜（对溶质不通透）向溶质高浓度区移动的现象 （对溶剂而言，浓度从高?低） 溶剂 溶液 半透膜 （只容许溶剂通过） 渗透压 p1 p2 渗透压 ? = p2 – p1 三、渗透压 推导：渗透平衡时，溶剂A的化学势相等 p1 p2 ? = p2 – p1 ?A,1 = ?A,2 ?A?(T,p1 ) = ?A?(T,p2 ) + RT ln xA ?A?(T,p2 ) – ?A?(T,p1 ) = – RT ln xA ?Gm – RT ln( 1 – xB ) RTxB ?? T不变 dG = –SdT + Vdp 级数： ln (1– x) ? –x ( 当x很小时 ) nA n B 三、渗透压 nAVm?= nBRT ?V = nBRT ? = cRT ( c: mol/m3 ) 例题 例3-5 将5.126?10-4 kg的萘(B)（MB=0.12816 kg?mol-1）溶于5.0?10-2 kg的CCl4(A)（MA=0.15382 kg?mol-1，25?C时蒸气压为15.25 kPa）中，使得溶液的沸点升高0.402K，在相同量的CCl4溶剂中，溶入6.216?10-4 kg未知物，沸点升高0.647K。求（1）CCl4溶剂的kb，（2）未知物的摩尔质量，（3）未知物溶液中，25?C时CCl4的蒸气压为多少？ 解 （1）将已知物萘的数据代入沸点升高公式， kb=5.03K?mol-1?kg 例题 例3-5 将5.126?10-4 kg的萘(B)（MB=0.12816 kg?mol-1）溶于5.0?10-2 kg的CCl4(A)（MA=0.15382 kg?mol-1，25?C时蒸气压为15.25 kPa）中，使得溶液的沸点升高0.402K，在相同量的CCl4溶剂中，溶入6.216?10-4 kg未知物，沸点升高0.647K。求（1）CCl4溶剂的kb，（2）未知物的摩尔质量，（3）未知物溶液中，25?C时CCl4的蒸气压为多少？ 解（2）将未知物的数据代入沸点升高公式， M未知物=0.0966 kg?mol-1 （3）根据拉乌尔定律 例题 例3-6 某大分子物质的平均摩尔质量为25.00 kg?mol-1，25?C时，该物质水溶液渗透压达到1539 Pa时，（1）在1dm-3溶液中含大分子物质多少？（2）水溶液的凝固点降低多少？已知水的kf=0.51 K?mol-1?kg 解 （1）根据渗透压公式： ?=cBRT m(B)=1.552?10-2 kg （2）按凝固点降低公式，并作近似1dm-3溶液?1 kg溶剂， 第八节 分配定律 一、分配定律 分配定律：在定温定压下，如果溶质同时可溶解在两种互不相溶的溶剂中，该溶质在两相中的浓度比有定值。 K为分配系数 证明：设溶质B在溶剂?相和?相中达到分配平衡 ?B(?)=?B(?) 应用分配定律时，溶质在二相中必须有相同的形态，不包括解离或缔合 二、分配定律应用——萃取 V2的萃取剂加入到V1溶液中，平衡时溶质B 的浓度 若再用V2的溶剂进行第二次萃取， n次萃取 ： 萃取次数n越大，得到的萃取物W萃取就越多 二、分配定律应用——萃取 例3-7 常温时，I2在水和CCl4中的分配系数为0.0177，将1g I2溶解在10dm3水中，用4.5 dm3 CCl4萃取，试比较用一次萃取和分三次萃取的萃取量。 解 一次萃取 分三次萃取 保持温度、压力和除B以外的其它组分不变，体系的Gibbs自由能随 的变化率称为化学势，所以狭义化学势指的是偏摩尔Gibbs自由能。（其它三个化学势不是偏摩尔量） 化学势是状态函数，是强度量，由于其绝对值不可知，因此不同物质的化学势大小不能比较。 同偏摩尔量一样，没有体系的化学势可言。 化学势在判断相变和化学变化的方向和限度方面有重要作用。 二、广义化学势和热力学基本公式 G=f(T, p, n1, n2…) 在组成恒定时， 代入上式， （根据热力学基本方程） 二、广义化学势和热力学基本公式 同样，对于热力学能 U=f(S,V,n1,n2…) G=U?pV?TS 可得 dU=dG?pdV?Vdp?TdS?SdT 二、广义化学势和热力学基本公式 同样的方法，按H=f(S,p,n1,n2……)，F=f(T,V,n1,n2……) 及H、F的定义进行处理，可得化学势的另一些表示式： 问：哪个是偏摩尔量？ 二、广义化学势和热力学基本公式 对于组成可变的系统，四个热力学基本公式为 三、温度、压力对化学势的影响 代入上式得压力对化学势的影响: 作雷