生物化学精品教学（秦海峰）第四章多组分系统热力学及应用14.pptVIP

2. 沸点升高 是溶液中溶剂的沸点 是纯溶剂的沸点 称为沸点升高常数 的单位是 常用溶剂的 值有表可查。 测定 值，查出 ，可以计算溶质的摩尔质量。 3. 渗透压（osmotic pressure） 纯溶剂 稀溶液 半透膜 3.渗透压 半透膜：只允许溶剂分子通过，不允许溶质分子通过的膜. 纯溶剂 溶液 半透膜 溶液 半透膜 纯溶剂 纯溶剂 溶液 半透膜 在一定T下用一个只能使溶剂通过，不能使溶质通过的半透膜把纯溶剂与溶液隔开，溶剂将流向何方？ 纯溶剂： 溶液中溶剂 由于 溶剂就会通过半透膜渗透到溶液中使溶液液面上升，直到溶液液面升到一定高度达到平衡状态，渗透才停止，这种对于溶剂的膜 的平衡叫渗透平衡。 此时溶剂液面和同一水平溶液截面上所受的压力分别为P及P+?gh，二者之差为渗透压用?来表示， 说明；任何溶液都有?，只是没有半透膜就体现不出?。 若只有溶剂通过半透膜，由于溶剂的渗透会产生渗透压，由热力学可以导出。 测定?的方法：在溶液的上方施加一额外压力，使达到渗透平衡，此时额外的压力就为?。 当施加在溶液与纯溶剂上的压力差 ?P= ? 渗透平衡 ?P＞ ?反渗透 ?P＜ ?渗透 3. 渗透压（osmotic pressure） 3. 渗透压 半透膜只允许水分子通过 纯水的化学势大于稀溶液中水的化学势 纯溶剂 稀溶液 半透膜 ? 称为渗透压，阻止水分子渗透必须外加的最小压力 若外加压力大于渗透压，水分子向纯水方渗透，称为反渗透，可用于海水淡化，污水处理等。 ?mixS = -R?nBlnxB0 ?mixG = RT?nBlnxB0 ?mixH = 0 ?mixV = 0 在恒压,组成恒定的条件下,将上式对T求导,得 由式 ,得 以下举例证明: 将式(4.52)除以T, 得 所以 其它式子留给同学自己证明。 上式说明：理想液态混合物中任一组分的偏摩尔焓等于该组分纯液体在同样温度、压力下的摩尔焓。 理想液态混合物的通性 将化学势表示式除以T，得 根据Gibbs-Helmholtz公式，得 对T 微分，得 理想液态混合物的通性 理想液态混合物的通性 将化学势表示式对T微分，得 理想液态混合物的通性 已知 对于非理想液态混合物，混合过程的热力学函数的变化值与理想的会发生偏离，见下图 理想液态混合物的通性 理想液态混合物的通性 （5）Raoult定律与Henry定律没有区别 令： §4.8 理想稀溶液中任一组分的化学势 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。 溶剂的化学势 §4.8 理想稀溶液中任一组分的化学势 溶质的化学势 Henry定律因浓度表示方法不同，有如下三种形式： （1）浓度用摩尔分数表示 是 时又服从Henry定律那个假想态的化学势 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 溶质的化学势 §4.8 理想稀溶液中任一组分的化学势 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 利用这个标准态，在求 或 时，可以消去，不影响计算。 W点是 时的蒸气压 溶质实际的蒸气压曲线如实线所示 §4.8 理想稀溶液中任一组分的化学势 溶质的化学势 （2）浓度用质量摩尔浓度表示 是 时，又服从Henry定律那个假想态的化学势。 §4.8 理想稀溶液中任一组分的化学势 溶质的化学势 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 §4.8 理想稀溶液中任一组分的化学势 溶质的化学势 （3）浓度用物质的量浓度表示 是 时，又服从Henry定律那个假想态的化学势。 §4.8 理想稀溶液中任一组分的化学势 溶质的化学势 溶液中溶质的标准态 （浓度为物质的量浓度） 实际曲线 1.0 溶质标准态 依数性质(colligative properties）： 依数性的表现： 1. 凝固点降低 2. 沸点升高 3. 渗透压 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 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。 §4.9 稀溶液的依数性 出现依数性的根源是： 由于非挥发性溶质的加入，使溶剂的蒸气压降低 根据Raoult定律