《物理化学》溶液3－2

5.化学势与温度、压力的关系对多组分体系，把换为，则摩尔体积变为偏摩尔体积。（偏摩尔体积）对于纯组分根据基本公式dG＝－SdT＋VdP(摩尔体积）与压力的关系§3.2化学势§3.2化学势根据纯组分的基本公式，将代替，则得到的摩尔熵换为偏摩尔熵。与温度的关系§3.2化学势根据定义式：G=H－TS在等温等压下对nB求偏微商，则：＝μB＝HB，m－TSB，mHB，m是偏摩尔焓，SB，m是偏摩尔熵。同理可 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 ：＝－§3.2化学势纯态理想气体1.理想气体的化学势dμ＝Vmdp＝§3.3混合气体中各组分的化学势若气体的压力由p1p2§3.3混合气体中各组分的化学势这是理想气体化学势的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达式。化学势是T，p的 函 关于工期滞后的函关于工程严重滞后的函关于工程进度滞后的回复函关于征求同志党风廉政意见的函关于征求廉洁自律情况的复函 数。是温度为T，压力为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 压力时理想气体的化学势，这个状态就是气体的标准态。或写成　　　，标准态的化学势只是温度的函数。　　　　　2、表示同一物质化学势与标准态化学势的差异来自于压力的变化。说明：1、由于不同气体的μº不同，且μº的绝对值不可知，因此不同物质的化学势无法比较。3、表示了始、终态偏离同一标准态的程度。因此，同一物质的化学势是可比较的。§3.3混合气体中各组分的化学势混合理想气体这个式子也可看作理想气体混合物的热力学定义。将道尔顿分压定律代入上式，得：是纯气体B在指定T，p时的化学势，显然这不是标准态。§3.3混合气体中各组分的化学势2.实际气体的化学势设实际气体的状态方程可用卡末林—昂尼斯（Kamerling-Onnes）公式表示：为积分常数，从边界条件求得。当p很小时，(A)当时，即为理想气体比较（A）、(B)两式，得：(B)§3.3混合气体中各组分的化学势将代入非理想气体化学势表示式，得：令则f称为逸度，可看作是有效压力。称为逸度系数。当，就是理想气体。再令：这就是实际气体的化学势。§3.3混合气体中各组分的化学势式中μº（T）是实际气体的标准态化学势，是实际气体的压力等于标准压力时，并且符合理想气体行为时的化学势(A点)。注意：该标准态与理想气体的标准态相同（P＝Pº＝100kPa）。这对实际气体来说是一种假想状态，因为当实际气体的压力为P°时,状态点为R点。§3.3混合气体中各组分的化学势实际气体的状态方程不同，逸度系数也不同。可以用（1）近似法求逸度系数；（2）对比状态法；（3）图解法。逸度系数的求法（1）近似法求逸度系数（用状态方程求f）==由前面的式子dμ＝Vmdp＝§3.3混合气体中各组分的化学势这里要选择一个参考态，一般选p*→0的状态，此时实际气体的行为接近于理想气体。这样ƒ*—→p*，γ＝1。如果已知Vm＝ƒ（T，p）的具体关系代入上式积分便可。例题2已知某气体的状态方程为pVm＝RT＋αp，其中α为常数，求该气体的逸度表达式。解：根据=把pVm＝RT＋αp式整理为：Vm＝RT/p＋α＝＝∵p*→0且ƒ*＝p*§3.3混合气体中各组分的化学势1.拉乌尔定律（Raoult’sLaw）1887年，法国化学家Raoult从实验中归纳出一个经验定律：在定温下，稀溶液中溶剂的蒸气压pA与溶剂在溶液中物质的量分数成正比，其比例系数为纯溶剂的蒸气压。用公式表示为：如果溶液中只有A，B两个组分，则拉乌尔定律也可表示为：溶剂蒸气压的降低值与溶质的摩尔分数成正比。§3.4稀溶液中两个经验定律2.亨利定律（Henry’sLaw）1803年英国化学家Henry根据实验 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 出另一条经验定律：在一定温度和平衡状态下，气体在液体中的溶解度（用物质的量分数x表示）与该气体的平衡分压p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。§3.4稀溶液中两个经验定律浓度的表示方法不同，则其值亦不等。当溶液的浓度用质量摩尔浓度或体积摩尔浓度表示时，亨利定律可表示为：kx≠km≠kc§3.4稀溶液中两个经验定律使用亨利定律应注意：(1)式中p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，便降低了溶解度，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。§3.4稀溶液中两个经验定律1.理想液态混合物的定义pB＝pB*xB2.理想溶液中各组分的化学势μB（sln）＝μB（g）设蒸汽均遵守理想气体定律μB（g）＝μºB（T）＋RTln（pB/pº）μB（sln）＝μºB（T）＋RTln（pB/pº）气—液平衡时：液态混合物中的任一组分，在一定温度和压力下，在全部浓度范围内，均遵守拉乌尔定律的溶液称为理想的液态混合物，通常也简称为理想溶液。§3.5理想液态混合物中物质的化学势理想液态混合物pB＝pB*xB这是理想溶液中任一组分B的化学势。其中μ*B（T、p）＝μB°（T）＋RTln（pB*/p°）这个状态不是标准态，而是在温度T，液面上总压p时纯B的化学势。因为我们通常选择的标准态压力为pº（100kPa）。当外压改变时，化学势将有所改变。μB（sln）＝μºB（T）＋RTln（pB/pº）§3.5理想液态混合物中物质的化学势将μB*（T、p）代入下式μB＝μºB（T）＋RTlnxB＋一般情况，p与p°的偏差不大，压力对液体的体积影响很小，故认为μ*B（T、p）＝μºB（T）。μB*（T、p）＝μB*（T、pº）＋＝μB*（T、pº）＋＝μBº（T）＋§3.5理想液态混合物中物质的化学势3.理想溶液的通性：（3）.具有理想的混合熵ΔSm＝SB，m－Sm＊（B）＝－RΣn总lnxB(1).当几种物质混合构成一理想溶液时，没有热效应ΔmixH＝0HB,m＝Hm*（B）(2).当几种物质构成一理想溶液时体积没有变化，即体积具有加和性。溶液的体积等于各纯组分的体积之和，而没有额外的增加或减少。ΔmixV＝0VB，m＝Vm*(B)§3.5理想液态混合物中物质的化学势(4).混合吉布斯自由能ΔmixG=ΔmixH-TΔmixSΔmixG＝RTΣnBlnxB§3.5理想液态混合物中物质的化学势解：此过程25℃25℃1mol1mol＋苯＋甲苯纯苯纯苯x苯＝0.2ΔG=GB,m－Gm*(B)=μB－μB＊(T，p)=RTlnxB=8.314×298ln0.2=－3.99×103J或直接用下式ΔGmix=RTΣnBlnxBnB=1xB=0.2例325℃，将1mol纯态苯加入大量的苯的物质的量分数为0.200的苯和甲苯的溶液中，求出此ΔG。§3.5理想液态混合物中物质的化学势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，这种溶液称为稀溶液。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。1.理想稀溶液的定义§3.6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，严格讲它不是标准态。溶剂的化学势μA（sln）＝μ*A（T、P）＋RTlnxA2.理想稀溶液中物质的化学势§3.6理想稀溶液中任一组分的化学势μB（sln）＝μB（g）μB（g）＝μºB（T）＋RTln（pB/pº）Henry定律因浓度表示方法不同，有如下三种形式：μB（sln）＝μB*（T、P）＋RTlnxB此式就是浓度用物质的量分数表示的溶质B的化学势。溶质（B）的化学势：§3.6理想稀溶液中任一组分的化学势μB（sln）＝μºB（T）＋RTln（kx/pº）＋RTlnxBμB（sln）＝μºB（T）＋RTln（kx/pº）＋RTlnxB溶质实际的蒸气压曲线如实线所示，W点是时的蒸气压。是时，且又在所有浓度范围内均服从Henry定律那个假想态的化学势，实际不存在，如图中的R点。§3.6理想稀溶液中任一组分的化学势当溶质的浓度用质量摩尔浓度表示μ＝μ□（T，p）＋RTln(m/mº)μ□（T，p）是当m＝1mol.㎏－1，并且服从亨利定律状态时的化学势，这个状态也是标准态（假想的，参见下图）。mº称为标准质量摩尔浓度，mº＝1mol㎏－1。§3.6理想稀溶液中任一组分的化学势同理，当浓度用体积摩尔浓度表示时，溶质的化学势为：μ＝μΔ（T，p）＋RTln(c/cº)cº称为标准浓度，cº＝1mol.dm－3。，μΔ（T、p）是c＝1mol.dm－3时，且服从亨利定律的那个状态的化学势，这也是个假象状态。§3.6理想稀溶液中任一组分的化学势作业：267页，7、10、12。