1、第三章多组分系统的热力学 3 9液体混合物中组分的化学势 3 10液体溶液中组分的化学势 理想混合物中组分的化学势 3 9液体混合物中各组分的化学势 实际混合物的蒸气压 理想溶液 正偏差 负偏差 路易斯 G N Lewis 提出了活度 activity 的概念 活度 活度因子的引出 惯例I 在实际混合物中 拉乌尔定律应修正为 活度的定义 惯例I 活度是将拉乌尔定律应用于实际混合物时对摩尔分数的校正 可视为有效的摩尔分数 选定温度T 压力为p 下液体纯物质 的状态为参考 活度 活度因子的引出 惯例I 惯例I 活度因子 activityfactor 表示实际溶液与理想溶液的偏差 量纲为1 实际混合
2、物组元的化学势 实际混合物中某组元 理想混合物中某组元 选定温度T 压力为p 下液体纯物质 的状态为参考 惯例I 活度 活度因子的求取 蒸气压法 选定温度T 压力为p 下液体纯物质 的状态为参考 举例 根据室温下测定水 丙酮体系蒸气压的结果 当丙酮的摩尔分数为0 1时 与溶液平衡的气相中 水的分压为3026Pa 丙酮的分压为1760Pa 在此温度下 水和丙酮的饱和蒸气压分别为3173Pa和2906Pa 1 求此溶液各组分的活度及活度因子 2 计算室温下9mol水和1mol丙酮混合时Gibbs自由能的变化 并与组成理想混合物时的值比较 举例解答 活度与组成关系示意图 活度 活度因子的求取 蒸气压
3、法 活度 活度因子的求取 蒸气压法 例题见书p149 3 10液体溶液中各组分的化学势 理想稀溶液中组分的化学势 溶剂 惯例I 溶质 惯例II III IV 实际溶液中组分的化学势 溶剂 惯例I 溶质 惯例II III IV 理想稀溶液的蒸气压规律 两种挥发性物质组成一溶液 在一定的温度和压力下 在一定的浓度范围内 溶剂遵守Raoult定律 溶质遵守Henry定律 值得注意的是 化学热力学中的稀溶液并不仅仅是指浓度很小的溶液 理想稀溶液 理想稀溶液中溶剂的化学势 溶剂服从Raoult定律 是在该温度下纯溶剂的饱和蒸气压 温度T 压力p时 纯液体A的化学势 Henry定律因浓度表示方法不同 有如
4、下三种形式 是时又服从Henry定律那个假想态的化学势 惯例II 利用这个参考态 在求或时 可以消去 不影响计算 理想稀溶液中溶质的化学势 惯例II 当气液两相平衡时 理想稀溶液中溶质的化学势 惯例II 理想稀溶液 惯例II 问 溶剂的参考态 时理想稀溶液中溶质B的化学势 理想稀溶液中溶质的化学势 惯例III 2 当 时 令 惯例III 以系统温度 压力下质量摩尔浓度为1mol kg 1的理想稀溶液为参考状态 理想稀溶液中溶质的化学势 III p Kb 溶质的参考态 惯例III b 理想稀溶液中溶质的化学势 惯例IV 3 当 时 令 时理想稀溶液中溶质B的化学势 惯例IV 以系统温度 压力下浓
5、度为1mol dm 3的理想稀溶液为参考状态 理想稀溶液中溶质的化学势 惯例IV 溶质的参考态 惯例IV 理想稀溶液中组元的化学势 小结 溶剂A 惯例I 溶剂B 惯例II 溶剂B 惯例IV 溶剂B 惯例III 实际溶液中溶剂的化学势 采用惯例I选取参考状态 温度T 压力p时 纯液体A的化学势 惯例I 实际溶液中溶质的化学势 惯例II 惯例II 实际溶液中溶质的化学势 惯例III 惯例III 实际溶液中溶质的化学势 惯例IV 惯例IV 实际溶液中组元的化学势 小结 溶剂A 惯例I 溶剂B 惯例II 溶剂B 惯例IV 溶剂B 惯例III 活度 活度因子的求取 蒸气压法 溶剂A 溶剂B 惯例II 活度 活度因子的求取 蒸气压法 溶剂B 惯例III 溶剂B 惯例IV 举例 室温下对某溶液 实验测得当溶质B的摩尔分数为0 1791时 总压为21 30kPa 与溶液平衡的气相中B的摩尔分数为0 8782 已知在此温度下 B的饱和蒸气压为30 61kPa KHx B 185kPa 分别按惯例I II计算此溶液组分B的活度因子 3 412 0 565 作业 P163的22 24题 预习 P157 158
