物理化学印永嘉第三章化学势.pptVIP

* * 引出中医食疗，中医食疗的优点 §3.5 理想稀溶液中物质的化学势 (1)　亨利定律（Henry’s Law） 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： 亨利定律为什么可以用不同的浓度表示？ 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。 §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。 §3.5 理想稀溶液中物质的化学势 解： 因为 pHCl=kx,HCl xHCl 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=1.87 g §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。 §3.5 理想稀溶液中物质的化学势 溶质： 其中， §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。 §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。 §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。 §3.6 不挥发性溶质理想稀溶液的依数性 依数性质：（colligative properties）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 （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， （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 （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， （1）凝固点降低 Kf称为“凝固点降低常数”。Kf值只与溶剂的性质有关而与溶质的性质无关。 此式的重要应用之一是用来测定溶质的摩尔质量MB。 为此上式需要改写， (3.36) （1）凝固点降低 将此结果代入前页的(3.36)式 （1）凝固点降低 关于沸点升高的公式，对于理想稀溶液 简化为 (2)渗透压 渗透压示意图 是溶质的浓度。浓度不能太大，这公式就是适用于稀溶液的van’t Hoff 公式。 (2)渗透压 为了阻止溶剂渗透，在右边施加额外压力，使半透膜双方溶剂的化学势相等而达到平衡。这个额外施加的压力就定义为渗透压?。 (2)渗透压 在p压力下溶液中溶剂的化学势与p*压力下纯溶剂的化学势相等，即 溶液很稀时：bB=nB/nAMA,　而体积