大学物理化学经典ppt课件45多组分体系热力学

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,上一内容,下一内容,回主目录,返回,物理化学BI,第四章,气态溶液,固态溶液,液态溶液,多组分体系热力学,物理化学BI第四章气态溶液固态溶液液态溶液多组分体系热力学,大学物理化学经典ppt课件45多组分体系热力学,4.6.3 稀溶液的依数性,稀溶液中溶剂的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高及渗透压等的数值均与稀溶液中所含溶质的数量有关，而与溶质的本性无关，这些性质都称为稀溶液的依数性。,1、蒸气压下降,2、凝固点降低,3、沸点升高,4、渗透压,4.6.3 稀溶液的依数性 稀溶液中溶剂的蒸气压下降,4.6.3.1 蒸气压下降,4.6.3.1 蒸气压下降,4.6.3.2,凝固点降低,稀溶液当冷却到凝固点时析出的可能是纯溶剂，也可能是溶剂和溶质一起析出。当只析出纯溶剂时，即与固态纯溶剂成平衡的稀溶液的凝固点,T,f,比相同压力下纯溶剂的凝固点,T,f,*,低。,4.6.3.2凝固点降低 稀溶液当冷却到凝固点时析出的可,定性解释,溶液的冰点下降示意图,定性解释溶液的冰点下降示意图,设有一稀溶液，溶剂摩尔分数为,x,A,，设该溶液在压力,p,时，凝固点为,T,。当在,T,p,下建立凝固平衡时，可表示如下,A,(l,x,A,),G,*,m,A(s),A,(l，,x,A,)d,A,(l,x,A,),G,*,m,A,(s)d,G,*,m,A,(s),d,A,(l,x,A,)d,G,*,m,A,(s),在,p,一定时，若,x,A,x,A,d,x,A,，而相应的凝固点由,T,T,d,T,，在此条件下再建立新的凝固平衡。这时由平衡条件，应有：,设有一稀溶液，溶剂摩尔分数为xA，设该溶液在压力p时，凝固,则：,令：,-凝固点降低常数,则：令：-凝固点降低常数,应用举例,1、鉴定物质纯度。,2、制造低熔点体系。,保险丝：Pb、Bi、Sn、Cd合金，熔点343K，Sn505K。,CaO+SiO,2,配制低熔点的炉渣。,用盐的水溶液制造低温水浴。,应用举例,4.6.3.3,沸点升高,沸点是液体或溶液的蒸气压,p,等于外压p,外,时的温度。,沸点升高的条件：,稀溶液中含有不挥发性溶质。如：糖水。,4.6.3.3沸点升高 沸点是液体或溶液的蒸气压p等于外压,定性解释,定性解释,定量结果,定量结果,4.6.3.4,渗透压,在U形管中用一种半透膜把某一稀溶液和溶剂隔开：,4.6.3.4渗透压 在U形管中用一种半透膜把某一稀溶液和,根据实验得到：,实验结果表明，大量溶剂将透过膜进入溶液，使溶液的液面不断上升，直到两液面达到相当大的高度差时才能达到平衡。要使两液面不发生高度差，可在溶液液面上施加额外的压力，假定在一定温度下，当溶液的液面上施加压力为时，两液面可持久保持同样水平，即达到渗透平衡，这个,值叫,溶液的渗透压,。,c,B,T,渗透和反渗透作用在生物学中是十分重要的。,在海水淡化技术中亦有重要应用。,根据实验得到：实验结果表明，大量溶剂将透过膜进入溶液，使,4.6.4 溶质在不同稀溶液相中的分配-分配定律,4.6.4 溶质在不同稀溶液相中的分配-分配定律,应用-萃取,萃取是利用物质在两液相中的分配而使该物质在某一相中的浓度增大，从而得到富集的过程。这种过程也称液-液萃取。,例如：,稀土元素的分离：,用有机溶剂萃取水溶液中的稀土；,冶金中脱硫：,不停地造新渣。,应用-萃取 萃取是利用物质在两液相中的分配而使,4.7 活度的基本概念,真实多元体系对理想体系的偏差,活度的定义,活度的标准态,真实液态混合物或溶液中组元的化学势,形成真实液态混合物或溶液的混合热力学性质,4.7 活度的基本概念真实多元体系对理想体系的偏差,4.7.1 液体混合物中各组分的化学势,利用溶液蒸气压规律。设蒸气为理想气体。,气液平衡时,B,(l),B,(g),4.7.1 液体混合物中各组分的化学势利用溶液蒸气压规律。设,4.7.2 真实多元体系对理想体系的偏差,4.7.2 真实多元体系对理想体系的偏差,真实多元体系对理想体系的偏差,真实多元体系对理想体系的偏差,真实多元体系的一般研究方法,真实多元体系的一般研究方法,和实际气体用逸度来校正偏差一样，对于非理想溶液,1907年,路易斯,（Lewis）,提出：保持理想体系的组分化学势等表示式，把偏差放在浓度项上，引入“活度”的概念。,用活度代替浓度，原理想体系的公式或规律可用于研究真实体系。,真实多元体系的一般研究方法真实多元体系的一般研究方法,4.7.3,活度的定义,1、以R为基准,2、以H为基准,4.7.3 活度的定义1、以R为基准,4.7.3.1 以R为基准,a物理意义：有效浓度,a、f,：无量纲的量,4.7.3.1 以R为基准a物理意义：有效浓度,4.7.3.2 以H为基准,4.7.3.2 以H为基准,活度的多种定义形式,活度的多种定义形式,活度的多种定义形式,理想稀溶液,活度的多种定义形式理想稀溶液,活度的多种定义形式,p,=K,b,活度的多种定义形式p=Kb,活度的多种定义形式,活度的多种定义形式,举例,举例,解：,解：,接上题,接上题,解：,解：,总结,1、多值性：a会因修正式选取不同而不同，至少有a,R,、a,H,之分，另外由于H有多种形式，所以a,H,有多个。,2、活度计算由p,实,比一个常数：,总结1、多值性：a会因修正式选取不同而不同，至少有aR、aH,