物化总及结.ppt

1. 定义和特征 在一定温度下，混合物任意各组分在全部组成范围内都遵守拉乌尔定律的混合物。 2.5 理想液态混合物 定 义 分子结构相似，分子体积大小相近的组分混合。 例如，异构体混合物，有机化合物同系物中含碳数相近的物质混合 各组分纯物质的分子间作用力与混合物中各组分的分子间作用力几近相同，即 V（A分子)≈V（B分子) 各组分单独存在或在混合物中的逸出能力几乎相同。 什么组分混合形成理想混合物？ 为什么？ 2. 理想液态混合物的混合性质 熵增大 吉布斯函数减少，自发过程 ?mixS = -R ?nB lnxB0 ?mixG = RT ?nB lnxB0 定温、定压下 混合过程的体积不变 焓不变 ?mixH = 0 ?mixV = 0 3. 理想液态混合物的化学势 μB（l)＝μB(g) y1　,y2，…；p1，p2…； μ1（g），μ2（g），… T，p；气液相平衡 x1，x2，…； μ1（l），μ2（l），… g l 根据相平衡条件 若气体是理想气体 所以 又因为 令 代入上式得 μB* (l)是在液态混合物的温度、压力下纯液态B的化学势； 是T，p的函数 液体B标准态：温度T，压力p? 下的纯液体B 定温下 代入前式 压力对凝聚相化学势影响甚微，通常忽略不计 理想液态混合物任一组分B的化学势 精确式 近似式 理想液态混合物的热力学定义 应用： 讨论相平衡 证明理想液态混合物的混合性质 (1) 平衡气相的蒸气总压与液相组成的关系 因 xA＝1－xB p与xB为直线关系 二组分理想液态混合物平衡 4. 理想液态混合物的气、液平衡 0 A 1 B {p} 组成 xB 二组分理想液态混合物的 蒸气压组成图 - {p*A} * B {p*B} 1 (2) 平衡气相组成与平衡液相组成的关系 pA＝yAp ， pB＝yBp 问题 ： yA xA ，哪种组分易挥发？ (3)平衡气相的蒸气总压与平衡气相组成的关系 0 A 1 B {p} 组成(xB或yB) 二组分理想液态混合物的 蒸气压组成图 - {p*A} * B {p*B} 1 液相线 气相线 练习32 A 和B两液体混合形成理想混合物。已知在温度t，纯A和B蒸气压分别为40 kPa和 120 kPa。 （1）在 t，于汽缸中将yA=0.4的A、B混合气体恒温缓慢地压缩，求凝结出第一滴液体时，系统的总压及液滴组成。 （2）若使A、B两液体混合，并使混合物在100kPa及t下开始沸腾，求该液体混合物的组成及沸腾时蒸气的组成。 解：(1) (2) 1. 定义 溶剂和溶质分别服从拉乌尔定律和亨利定律的稀薄溶液称为理想稀溶液 2. 理想稀溶液的气液平衡 溶剂，溶质都挥发的二组分理想稀溶液 p = pA+ pB 2.6 理想稀溶液 3. 稀溶液中溶剂和溶质的化学势 (1) 溶剂A的化学势 溶剂符合拉乌尔定律，其化学势与理想混合物相同 pA，pB xA，xB 理想稀溶液 T，p g l 相平衡 溶液的温度T下，溶剂标准态的化学势 标准态：纯液体A在 温度为T，p ? 下的状态 (2) 溶质B的化学势 相平衡 μb,B(溶质)＝μB(g) 假定气体是理想气体 溶质符合亨利定律 代入上式 pB=kb,BbB 令 溶液中溶质B的质量摩尔浓度bB＝ b?时，溶质B的化学势 表示标准态的化学势 b? = 1mol?kg-1 标准态：温度为T，压力为p?下，溶质B的质量摩尔浓度bB=b?，又遵守亨利定律的溶液中溶质B的(假想)状态 表示标准态的化学势 定温下 ?理想稀溶液中溶质B的偏摩尔体积 p与py差别不大，凝聚相的化学势值影响不大 可近似表示为 标准态：温度为T，压力为p?下，溶质B的质量摩尔浓度bB=b?，又遵守亨利定律的溶液中溶质B的(假想)状态 化学势有多种表示式： 用溶质B的摩尔分数表示的化学势： 用溶质B的物质的量浓度c 表示的化学势: (1) 溶剂A的化学势 标准态：纯液体A在 温度为T，p ?下的状态 (2) 溶质B的化学势 标准态是温度为T，压力为p?下，xB=1，又遵守亨利定律的溶液中溶质B的（假想）状态 理想稀溶液 以 Z 代表广度性质 定义 1. 偏摩尔量的定义 如V，U，H，S，A，G… 如 偏摩尔体积 2.1 偏摩尔量 只有广度性质才有偏摩尔量．偏摩尔量是强度性质。 只有在定T、p下对nB的偏微商才是偏摩尔量，如 是偏摩尔亥姆霍茨函数 不是偏摩尔亥姆霍茨函数 ZB= f ( T, p,组成 ) 纯物质的偏摩尔量就是其摩尔量