应用物理化学 溶液与相平衡
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拉乌尔定律与亨利定律的对比
适用对象不同，拉乌尔定律是指稀溶液中溶剂的 蒸气压。亨利定律是指稀溶液中挥发性溶质在气 相中的平衡分压。
拉乌尔定律中的比例常数是纯溶剂的饱和蒸气压， 而亨利定律中的比例常数k则与溶质和溶剂的性 质有关，其数值需通过实验来确定。
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二、 亨利定律（Henry’s Law）
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二、 亨利定律（Henry’s Law）
定义：在一定温度和平衡状态下，气体B在液体 中的溶解度xB（用物质的量分数表示）和该气体 的平衡压力pB成正比。
pB=kxB k——亨利常数，决定于温度、溶质和溶剂的性 质；与压力和浓度的单位有关。
适用于稀溶液和低压气体
开启易拉罐后，压力减小，CO2气体的溶解度随之减小， 从液体中释放出来。
B
46 3 97
46 18
k 9.15atm
0.012
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三、理想液态混合物-理想溶液
定义 在一定温度和压力下，液态混合物中的任一组分在全部组成 范围内都服从拉乌尔定律，称为理想液态混合物，常常也称 为理想溶液。 例子 同位素化合物12CH3I和13CH3I的混合系 同系物C6H6和C6H5CH3的混合系 Fe-Cr、Nd-Pr、Fe2SiO4–Mn2SiO4等体系
pB kbbB
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二、 亨利定律（Henry’s Law）
说明：
kB 是一比例常数，具有压力单位，一般情况下不等于pB*， kB pB*
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。式中p为该气体的分压
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。
气体、固体
液体
溶质 Solute,B
溶剂 Solvent, A
液体（量少）
液体（量多）
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1. B的浓度（CB，molarity）：B的物质的量（mol）除以溶液的 体积（L,m3），单位mol.L-1，mol.m-3。
2. 溶质B的质量摩尔浓度（bB，molality）：溶液中溶质B的物质 的量除以溶剂的质量，单位mol.Kg-1、mol.g-1。
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三、理想液态混合物-理想溶液
宏观特征： 构成溶液时无热效应，mixH=0 构成溶液时无体积变化，mixV=0 微观特征:
分子间的相互作用力相等，fA-B=fA-A=fB-B 分子的距离相等。
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20℃时，将50g乙醇溶于450g水中形成密度为981.9kg.m-3的溶液
。计算：乙醇的浓度；乙醇的质量摩尔浓度；乙醇的物质的量
分数；乙醇的质量分数
解：
n(乙醇） 50 1.085mol 46.069
n(水） 450 25mol 18
V (溶液）（50 450）/1000 5.097 104 m3 0.5097L 981
溶质在气相和溶液中的分子状态必须是相同的。 如氯化氢溶于苯或CHCl3中，在气相和液相里都是呈HCl的 分子状态，所以服从亨利定律。
但如果氯化氢溶在水里，在气相中是HCl分子，在液相中 则为H+和Cl-，这时亨利定律就不适用
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二、 亨利定律（Henry’s Law）
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二、 亨利定律（Henry’s Law）
当溶液很稀时，nA nB
xB
nB nA nB
nB nA
nB (WA / M A )
MA
nB WA
M AbB
MA和WA分别为溶剂的摩尔质量和质量，而nB/WA相当于1kg溶 剂中所溶解溶质（B）的物质的量，即为质量摩尔浓度“bB”， 作出上述近似处理后，上式可改写成
p*A pA pA*
xB
拉乌尔定律也可表示为：溶剂蒸气压的降低值与纯溶剂 蒸气压之比等于溶质的摩尔分数。
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一、拉乌尔定律（Raoult’s Law）
pA
A
说明：
xB→1
B
1、只适应于稀溶液(溶剂的摩尔分数接近于1) ；
2、与溶质的种类无关。
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第二章 溶液与相平衡
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第二章 溶液与相平衡
本章重点、难点 拉乌尔定律、亨利定律的理解与应用 理想溶液的相关概念与计算 相图的分析与应用
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第一节 溶液组成的表示方法
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溶剂和溶质
如果气体或固体溶解在液体中，则气体或固体为溶质（被 溶解的物质）、液体为溶剂（溶解溶质的物质）；如果液体溶 解在液体中，则量少的为溶质、量多的为溶剂。
97℃ ,质量分数3%的乙醇水溶液上，蒸气的总压1atm,已知纯水的 蒸气压0.901atm.试计算在乙醇的摩尔分数为0.02的水溶液上，水和 乙醇的蒸气压
上一内容
pA
p
* A
x
A
0.901 (1 0.02)
0.883 atm
pB kxB 0.02k
p'
p
'
A
p
'
B
p
A
*x
'
A
kx
'
B
3
x
'
3. B的物质的量分数或摩尔分数（xB,yB,mole fraction）：B的物
质的量与溶液物质的量之比。
xB yB
nB nB
B
xB yB 1
B
4. B的质量分数（WB,mass fraction）：B的质量与溶液质量之比。
注意：ppm为非国际单位，表示每一百万份（质量）溶液 中B所占的份（质量）数。
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一、拉乌尔定律（Raoult’s Law）
定义：在一定温度一定压力下的稀溶液中，溶剂A的蒸气 压pA等于纯溶剂的饱和蒸气压pA* 乘以溶剂的物质的量的 分数xA，即pA= pA* xA。
当溶液只由溶剂A和溶质B组成，由于xA=1-xB，则拉乌 尔定律也可写成：pA=pA*(1-xB)，即
c(乙醇） 1.085 2.13mol / L 0.5097
b(乙醇） 1.085 2.41mol / kg 450 /1000
x（乙醇） 1.085 0.0452 1.085 25
W(乙醇）=50/（50+450）*100%=10%
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第二节 溶液中的基本定律
适用对象不同，拉乌尔定律是指稀溶液中溶剂的 蒸气压。亨利定律是指稀溶液中挥发性溶质在气 相中的平衡分压。
拉乌尔定律中的比例常数是纯溶剂的饱和蒸气压， 而亨利定律中的比例常数k则与溶质和溶剂的性 质有关，其数值需通过实验来确定。
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二、 亨利定律（Henry’s Law）
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二、 亨利定律（Henry’s Law）
定义：在一定温度和平衡状态下，气体B在液体 中的溶解度xB（用物质的量分数表示）和该气体 的平衡压力pB成正比。
pB=kxB k——亨利常数，决定于温度、溶质和溶剂的性 质；与压力和浓度的单位有关。
适用于稀溶液和低压气体
开启易拉罐后，压力减小，CO2气体的溶解度随之减小， 从液体中释放出来。
B
46 3 97
46 18
k 9.15atm
0.012
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三、理想液态混合物-理想溶液
定义 在一定温度和压力下，液态混合物中的任一组分在全部组成 范围内都服从拉乌尔定律，称为理想液态混合物，常常也称 为理想溶液。 例子 同位素化合物12CH3I和13CH3I的混合系 同系物C6H6和C6H5CH3的混合系 Fe-Cr、Nd-Pr、Fe2SiO4–Mn2SiO4等体系
pB kbbB
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二、 亨利定律（Henry’s Law）
说明：
kB 是一比例常数，具有压力单位，一般情况下不等于pB*， kB pB*
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。式中p为该气体的分压
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。
气体、固体
液体
溶质 Solute,B
溶剂 Solvent, A
液体（量少）
液体（量多）
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1. B的浓度（CB，molarity）：B的物质的量（mol）除以溶液的 体积（L,m3），单位mol.L-1，mol.m-3。
2. 溶质B的质量摩尔浓度（bB，molality）：溶液中溶质B的物质 的量除以溶剂的质量，单位mol.Kg-1、mol.g-1。
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三、理想液态混合物-理想溶液
宏观特征： 构成溶液时无热效应，mixH=0 构成溶液时无体积变化，mixV=0 微观特征:
分子间的相互作用力相等，fA-B=fA-A=fB-B 分子的距离相等。
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20℃时，将50g乙醇溶于450g水中形成密度为981.9kg.m-3的溶液
。计算：乙醇的浓度；乙醇的质量摩尔浓度；乙醇的物质的量
分数；乙醇的质量分数
解：
n(乙醇） 50 1.085mol 46.069
n(水） 450 25mol 18
V (溶液）（50 450）/1000 5.097 104 m3 0.5097L 981
溶质在气相和溶液中的分子状态必须是相同的。 如氯化氢溶于苯或CHCl3中，在气相和液相里都是呈HCl的 分子状态，所以服从亨利定律。
但如果氯化氢溶在水里，在气相中是HCl分子，在液相中 则为H+和Cl-，这时亨利定律就不适用
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二、 亨利定律（Henry’s Law）
当溶液很稀时，nA nB
xB
nB nA nB
nB nA
nB (WA / M A )
MA
nB WA
M AbB
MA和WA分别为溶剂的摩尔质量和质量，而nB/WA相当于1kg溶 剂中所溶解溶质（B）的物质的量，即为质量摩尔浓度“bB”， 作出上述近似处理后，上式可改写成
p*A pA pA*
xB
拉乌尔定律也可表示为：溶剂蒸气压的降低值与纯溶剂 蒸气压之比等于溶质的摩尔分数。
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一、拉乌尔定律（Raoult’s Law）
pA
A
说明：
xB→1
B
1、只适应于稀溶液(溶剂的摩尔分数接近于1) ；
2、与溶质的种类无关。
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第二章 溶液与相平衡
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第二章 溶液与相平衡
本章重点、难点 拉乌尔定律、亨利定律的理解与应用 理想溶液的相关概念与计算 相图的分析与应用
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第一节 溶液组成的表示方法
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溶剂和溶质
如果气体或固体溶解在液体中，则气体或固体为溶质（被 溶解的物质）、液体为溶剂（溶解溶质的物质）；如果液体溶 解在液体中，则量少的为溶质、量多的为溶剂。
97℃ ,质量分数3%的乙醇水溶液上，蒸气的总压1atm,已知纯水的 蒸气压0.901atm.试计算在乙醇的摩尔分数为0.02的水溶液上，水和 乙醇的蒸气压
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pA
p
* A
x
A
0.901 (1 0.02)
0.883 atm
pB kxB 0.02k
p'
p
'
A
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'
B
p
A
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A
kx
'
B
3
x
'
3. B的物质的量分数或摩尔分数（xB,yB,mole fraction）：B的物
质的量与溶液物质的量之比。
xB yB
nB nB
B
xB yB 1
B
4. B的质量分数（WB,mass fraction）：B的质量与溶液质量之比。
注意：ppm为非国际单位，表示每一百万份（质量）溶液 中B所占的份（质量）数。
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一、拉乌尔定律（Raoult’s Law）
定义：在一定温度一定压力下的稀溶液中，溶剂A的蒸气 压pA等于纯溶剂的饱和蒸气压pA* 乘以溶剂的物质的量的 分数xA，即pA= pA* xA。
当溶液只由溶剂A和溶质B组成，由于xA=1-xB，则拉乌 尔定律也可写成：pA=pA*(1-xB)，即
c(乙醇） 1.085 2.13mol / L 0.5097
b(乙醇） 1.085 2.41mol / kg 450 /1000
x（乙醇） 1.085 0.0452 1.085 25
W(乙醇）=50/（50+450）*100%=10%
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第二节 溶液中的基本定律