液体混合物与溶液
第四章,液体混合物与溶液
3. 化学势（chemical potential）
（1）
G G G dG dnB dT p dp n T p ,nB B T , n B B T , p , n
C
当组成不变时，
G dG SdT Vdp dnB n B B T , p ,nC
2.单选题： (1)1molA与 nmol B组成的溶液，体积为0.65 dm3 ，当xB = 0.8 时，A的偏摩尔体积VA=0.090dm3· -1，那么B的偏摩尔VB 为: mol (A) 0.140 dm3· -1 ； mol (B) 0.072 dm3· -1 ； mol (C) 0.028 dm3· -1 ； mol (D) 0.010 dm3· -1 。 mol
ΔG TΔS
1
ΔS2 ΔS1 ΔS 56.25J K
1
ΔG2 ΔG1 ΔG 298.15 56.25J 16.77kJ
（5）化学势与温度的关系
B SB,m T p,nB
4. 恒温下理想气体混合物化学势
（1）单组分纯理想气体
RT dGm Vmdp dp p
T Gm RT ln p
Gm RT ln p C
* (Pg) O (g) p RT dp O (g) RT ln( p / p O ) p O p
B
G T p ,nB T , p ,n
S
C
nB T , p ,n
S
B ,m
C
（3） 等温等压下, 系统内发生相变化或化学变化时, 有
第六章 溶液理论
(6-7)
5
Q
代入由Q求活度系数的式(1-138、139)，得活度系数关 联式：
A21 x2 ln 1 A12 A x A x 21 2 12 1
2
A1 2 A2 1x1 x2 A1 2x1 A2 1x2
(6-8)
A12 x1 ln 2 A21 A x A x 21 2 12 1
第六章 溶液理论
2014年8月20日星期三
大连理工大学
张乃文
1
本章讨论的溶液主要指液体混合物。研究溶液理论 之目的在于：用分子间力以及由之决定的溶液结构来表 达溶液的性质。 分子间力对所有流体不论气体或液体都是基本的因 素，而结构的问题对于液体则更为突出。因为液体从微 观结构上来看是近程有序的，液体的密度接近固体而不 是气体，因此结构因素的影响相对于气体来说要显著得 多。 一个完善的溶液理论必须建筑在完善的分子间力理 论和结构理论的基础之上，它应该能完全从分子参数预 测溶液的宏观性质，或从纯物质的性质预测混合物的性 质 最先从理论上定量地研究液体混合物性质的是范德 华及其同事，特别是他的学生范拉尔(van Laar)所创立
(6-1)
过程Ⅱ：理想气体混合， (6-2) △UⅡ=0 过程Ⅲ：理想气体混合物压缩变为液体混合物，
U III a b
(6-3)
为从纯物质的范德华常数求混合物的范德华常数，使 用下列混合规则 a x x a ， a a , a a a ， b xb 对于二元系，
2014年8月20日星期三 大连理工大学 张乃文 2
6.1引言
的范拉理论。这个理论将范德华方程同时应用于气体和 液体的混合物，并使用了一定的混合规则，成功地导出 了一个被称为范拉尔方程的联系过量自由焓与液相组成 的关系式。其简要推导过程如下：设有x1摩尔纯组分液 体1与x2摩尔纯组分液体2混合形成1摩尔溶液，为计算过 量内能，设计下列过程：
均一稳定的液体一定是溶液吗
均一稳定的液体一定是溶液吗凡是均一稳定的液体不都是溶液，还可能是纯净物。
1、溶液是由至少两种物质组成的均一、稳定的混合物。
如果液体只有一种，那么是纯净物。
2、反例——均一的、稳定的纯净物：（1）水：水（简称：一氧化二氢，化学式：H₂O）是由氢、氧两种元素组成的无机物，无毒，可饮用。
在常温常压下为无色无味的透明液体，被称为人类生命的源泉。
水可分为天然水（河流、湖泊、大气水、海水、地下水等）[含杂质]，蒸馏水[理论上的纯净水]，人工制水（通过化学反应使氢氧原子结合得到的水）。
水是地球上最常见的物质之一，是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。
（2）乙醇：乙醇在常温常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，低毒性，纯液体不可直接饮用；具有特殊香味，并略带刺激；微甘，并伴有刺激的辛辣滋味。
易燃，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物，能与水以任意比互溶。
能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶，相对密度（d15.56）0.816。
（3）苯：苯（Benzene，C₆H₆）一种碳氢化合物即最简单的芳烃，在常温下是甜味、可燃、有致癌毒性的无色透明液体，并带有强烈的芳香气味。
它难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。
苯具有的环系叫苯环，苯环去掉一个氢原子以后的结构叫苯基，用Ph表示，因此苯的化学式也可写作PhH。
苯是一种石油化工基本原料，其产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。
（4）氢氧化铁胶体：氢氧化铁胶体是一种化学物质。
密度3.4～3.9g/cm3。
具有两性但其碱性强于酸性，新制得的氢氧化铁易溶于无机酸和有机酸，亦可溶于热浓碱。
扩展资料：1、溶液性质：（1）均一性：溶液各处的密度、组成和性质完全一样；（2）稳定性：温度不变，溶剂量不变时，溶质和溶剂长期不会分离(透明)；（3）混合物：溶液一定是混合物。
2、溶液的形成机制：溶液形成的过程伴随着能量、体积变化，有时还有颜色变化。
液体混合的实验报告
一、实验目的1. 掌握液体混合的基本原理和方法。
2. 熟悉不同液体混合时的观察现象。
3. 提高实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理液体混合是指将两种或两种以上的液体按照一定比例混合，使其形成均匀的混合物。
液体混合过程中，分子间会发生相互作用，从而影响混合物的性质。
本实验通过观察不同液体混合后的现象，分析混合物的性质。
三、实验材料1. 实验仪器：试管、滴管、量筒、烧杯、玻璃棒、酒精灯、石棉网。
2. 实验试剂：蒸馏水、氯化钠溶液、硫酸铜溶液、盐酸、氢氧化钠溶液、酚酞指示剂。
四、实验步骤1. 取一支试管，加入5ml蒸馏水，用滴管加入2滴酚酞指示剂，观察溶液颜色变化。
2. 分别取2ml氯化钠溶液、硫酸铜溶液、盐酸、氢氧化钠溶液于四个试管中，观察溶液颜色。
3. 将上述四种溶液分别与蒸馏水混合，观察混合后的现象。
4. 取一支试管，加入5ml蒸馏水，用滴管加入2滴酚酞指示剂，观察溶液颜色变化。
5. 将氯化钠溶液、硫酸铜溶液、盐酸、氢氧化钠溶液按照1:1比例混合，观察混合后的现象。
6. 取一支试管，加入5ml蒸馏水，用滴管加入2滴酚酞指示剂，观察溶液颜色变化。
7. 将氯化钠溶液、硫酸铜溶液、盐酸、氢氧化钠溶液按照1:2比例混合，观察混合后的现象。
8. 取一支试管，加入5ml蒸馏水，用滴管加入2滴酚酞指示剂，观察溶液颜色变化。
9. 将氯化钠溶液、硫酸铜溶液、盐酸、氢氧化钠溶液按照1:3比例混合，观察混合后的现象。
五、实验结果与分析1. 实验结果：（1）酚酞指示剂在蒸馏水中无色。
（2）氯化钠溶液为无色，硫酸铜溶液为蓝色，盐酸为无色，氢氧化钠溶液为无色。
（3）将氯化钠溶液、硫酸铜溶液、盐酸、氢氧化钠溶液与蒸馏水混合后，溶液颜色均无明显变化。
（4）将氯化钠溶液、硫酸铜溶液、盐酸、氢氧化钠溶液按照1:1比例混合后，溶液颜色无明显变化。
（5）将氯化钠溶液、硫酸铜溶液、盐酸、氢氧化钠溶液按照1:2比例混合后，溶液颜色无明显变化。
物理化学第四章 溶液
返回
2012-3-17
二、亨利定律
稀溶液上挥发性溶质的分压与溶质的摩尔分数成正 比。但比例常数不为pＢ*（1803年，Henry）： pB=kx,B xB 换算浓度可有：pB=kc,B cB ／c （c ＝１mol/L）； pB=kb,B bB/b (b ＝1mol/kg)； pB=k%,B[%B] 等。 k称为亨利系数，其值与T、p、溶剂、溶质以及溶液 组成的表示方法有关。 使用亨利定律要求溶质在气、液两相中的存在形态 相同。如水中NH3、HCl不能用，CO2只可近似应用。
∂∆ G ∆ mix S = − mix = − R ∑ nB ln xB ∂T p B
B
∂∆ mix G = 0 ∆ mixV = ∂p T
上一内容 下一内容 回主目录
∆ mix H = ∆ mix G + T ∆ mix S = 0
返回
2012-3-17
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2012-3-17
三、偏摩尔量的的几个重要公式
1、集合公式 、 定T定p定组成条件下：
dZ = ∑ Z BdnB
nk
在保持偏摩尔量不变的情况下，对上式积分
Z = Z1 ∫ dn1 + Z 2 ∫ dn2 + ⋅ ⋅ ⋅ + Z k ∫ dnk
0 0 0 n1 n2
= n1 Z1 + n2 Z 2 + ⋅ ⋅ ⋅ + nk Z k
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2012-3-17
三、拉乌尔定律与亨利定律的应用
1、用拉乌尔定律测定非挥发性溶质的摩尔质量M 、用拉乌尔定律测定非挥发性溶质的摩尔质量
4-3多组分系统热力学-理想液态混合物与理想稀溶液
Physical Chemistry
物理化学（上册）
绪论 第一章 气体 第二章 热力学第一定律 第三章 热力学第二定律 第四章 多组分系统热力学 第五章 化学平衡 第六章 相平衡
第四章 多组分系统热力学
§4-！本章基本要求 §4-1多组分系统热力学概念 §4-2拉乌尔定律与亨利定律 §4-3偏摩尔量 §4-4化学势 §4-5理想液态混合物 §4-6理想稀溶液 §4-7活度活度系数 §4-8化学势小节 §4-$小结与学习指导
d* S*dT V *dp
B
B
B
mixG p
T
B
nBVB
B
nBVB* mixV
2. mixV 0 或 V mix m 0
mix p
G
T
(RT
nB ln xB )
B
p
T
0
§4-5理想液态混合物
四、理想液态混合物混合性质
dG B S B dT VB dp
dG * S * dT V *dp
B
B
6.
mixU mix H P mixV 0
mixU 0 或 mixU m 0
§4-5理想液态混合物
四、理想液态混合物混合性质
小结： 1. mixV=0 ， mixU=0 ， mixH=0 2. Q=0, W=0 3. mixS=-RnBlnB>0 (绝热 S>0)
mixA=RTnBlnB<0 (恒温恒容Ｗ ＝０ A<0) mixG=RTnBlnB<0 (恒温恒压Ｗ ＝０ G<0)
§4-6理想稀溶液
一、理想稀溶液定义 无限稀溶液，溶质的浓度趋于零的溶液。 对溶剂(A表示）用符合拉乌尔定律
液体混合物与溶液
四、化学势与温度和压力的关系
Bf(T,p,xB ,xC , )
对一个给定的溶液 Bf(T,p)
1. B与T的关系：
TBp,nB,nC,TnG BT,p,nC, p,nB,nC,
n B G Tp,nB,nC, T,p,nC, ( nB S)T,p,nC,
第三章第三章液体混合物与溶液液体混合物与溶液第三章第三章液体混合物与溶液液体混合物与溶液第三章第三章液体混合物与溶液液体混合物与溶液第三章第三章液体混合物与溶液液体混合物与溶液溶液的特点及其组成表示方法溶液的特点及其组成表示方法一溶液的特点定义
第三章 液体混合物与溶液
第四第章三章多液组体混分合系物与统溶热液 力学
➢ 容量性质： VV(T,p,nB ,nC , )共k＋2个变量
二元溶液
,xC , )共k＋1个变量
二元溶液
(T,p,xB) (T,p,x)
偏摩尔量 (Partial molar quantities)
1. 问题的提出
结果 恒温、恒压下混合后，混合物的体积不等于混合前纯组
➢ 其他常用的偏摩尔量及它们之间的关系： UB， HB， SB， AB， GB，……
HBUBpB V ABUBTB S G B A B p B H V B T B U S B p B T V B S
三、集合公式 (Additive formula)
nBVBV
(1) 意义： (2) 二元溶液，
B Bd0
即
BB0
< 自发 = 平衡
结论：在等T，p，W’ = 0的条件下，化学反应向着 化学势降低的方向。化学平衡时化学势相等。
液体混合物与溶液
溶液中的溶质可以是单一物质，也可以是多种物质的混合物。溶质的量可以用质量分数、摩尔分数、物质的量浓 度等来表示。溶剂的量也可以用质量分数、摩尔分数等来表示。溶质和溶剂的相对含量决定了溶液的组成，可以 通过实验测定或计算得出。
溶液的分类
总结词
根据溶质和溶剂的种类以及溶液的性质，可以将溶液分为不同的类型。
口服液等。
石油工业
石油工业中，油和水以及其他矿 物质组成的混合物经过分离和提 纯，可以得到不同品质的油品和
石化产品。
环境监测
在环境监测中，通过采集水样和 土壤样品，分析其中的溶解物质 和悬浮颗粒物，可以了解环境质
量和污染状况。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
饮料
饮料通常是由水、糖、色素、香精 和其他添加剂组成的液体混合物， 满足人们的口感和营养需求。
洗涤剂
洗涤剂是由表面活性剂、碱、盐等 成分组成的液体混合物，能够有效 地去除污渍和异味。
溶液在化学实验中的应用
化学反应
分离提纯
溶液是化学反应的重要介质，许多化 学反应在溶液中进行，如酸碱中和反 应、氧化还原反应等。
液体混合物与溶液
目录
• 液体混合物 • 溶液 • 液体混合物与溶液的关系 • 液体混合物与溶液的应用
01 液体混合物
液体混合物的定义
01
液体混合物是由两种或多种液体 相互混合形成的物质。
02
液体混合物中，各组分之间通常 以分子形式相互混合，保持各自 的化学性质。
液体混合物的分类
互溶液体混合物
溶液具有均一性，即溶液中的溶质和溶剂在各个部分的组成和性质都相同。此外，溶液 还具有稳定性，即当外界条件不变时，溶质不会从溶液中分离出来。最后，由于溶液是 由多种物质组成的混合物，因此它具有混合物的性质，如沸点升高、凝固点降低等。这
理想液态混合物 与理想溶液的区别
●如果两种纯液体组分能按任意的比例相互混溶，那么就会形成理想液态混合
物。
在一定的温度和压力下，液态混合物中任意一种物质在任意浓度下均遵守拉乌尔定律的液态混合物称理想液态混合物。
●溶液中的任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律的溶液称为理想溶
液。
二者的区别：
①理想液态混合物是混合物,至少有两个相态存在.理想溶液是溶液只有一个相态存在.
②在一定的温度和压力下，理想液态混合物满足其中任意一种物质在任意浓度下均遵守拉乌尔定律
③理想溶液中，当各组分混合成溶液时，没有热效应和体积的变化。
④除了光学异构体的混合物、同位素化合物的混合物、立体异构体的混合物以及紧邻同系物的混合物等可以(或近似地)算作理想溶液外，一般溶液大都不具有理想溶液的性质。
⑤如果两种纯液体组分能按任意的比例相互混溶，那么就会形成理想的液态混合物。
通常，两种结构相似或极性相似的化合物可以按任意比例混合，并形成接近理想的液态混合物，如苯和甲苯、水和重水等。
九年级化学下册“第九单元 溶液”必背知识点
九年级化学下册“第九单元溶液”必背知识点一、溶液的概念与组成1.溶液的定义：一种或几种物质分散到另一种物质里，形成的均一的、稳定的混合物，叫做溶液。
均一性：溶液各部分的组成和性质完全相同。
稳定性：在温度、压强等条件不变的情况下，溶质和溶剂不会分离。
混合物：溶液一定是混合物，至少由溶质和溶剂两部分组成。
2.溶液的组成：溶质：被溶解的物质，可以是固体、液体或气体。
溶剂：能溶解其他物质的物质，通常是液体，如水、汽油、酒精等。
在溶液形成过程中，若两种液体互溶，则一般把量多的液体称为溶剂，量少的称为溶质；若有水参与，则水通常被视为溶剂。
二、溶液的性质1.颜色：溶液不一定无色，如硫酸铜溶液为蓝色，硫酸亚铁溶液为浅绿色，硫酸铁溶液为黄色。
2.密度与体积：溶液的质量等于溶质质量与溶剂质量之和，但溶液的体积并不等于溶质体积与溶剂体积的简单相加。
3.溶解过程中的能量变化：溶解吸热：如硝酸铵溶解时吸收热量，溶液温度降低。
溶解放热：如氢氧化钠、浓硫酸溶解时放出热量，溶液温度升高。
既不吸热也不放热：如氯化钠溶解时无明显热现象。
三、溶解度与饱和溶液1.溶解度的定义：在一定温度下，某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。
固体物质的溶解度通常随温度升高而增大，但氢氧化钙等少数物质例外。
2.饱和溶液与不饱和溶液：饱和溶液：在一定温度下，向一定量的溶剂里加入某种溶质，溶质不能继续溶解所得到的溶液。
不饱和溶液：在一定温度下，向一定量的溶剂里加入某种溶质，溶质还能继续溶解所得到的溶液。
3.饱和溶液与不饱和溶液的转化：饱和溶液转化为不饱和溶液：增加溶剂、升高温度 （对于大多数物质）。
不饱和溶液转化为饱和溶液：增加溶质、降低温度 （对于大多数物质）、蒸发溶剂。
四、溶液的配制1.配制步骤：计算所需溶质和溶剂的质量或体积，然后进行称量（或量取）、溶解。
2.所需仪器：天平 （用于称量固体溶质）、量筒 （用于量取液体溶质或溶剂）、烧杯、玻璃棒 （用于搅拌加速溶解）等。
科学-(完整版)人教版九年级化学下册第九单元溶液知识点总结
(完整版)人教版九年级化学下册第九单元溶液知识点总结第九单元溶液课题一溶液的形成知识点一溶液定义：一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物，叫做溶液。
基本特征：均一性——指溶液中各部分的浓度和性质都相同。
稳定性——外界条件不变（温度、压强不改变，溶剂不蒸发）时，溶质、溶剂不分层，也不会析出固体。
溶液的命名：[溶质]的[溶剂]溶液。
如果没有指明溶剂，我们就认为水是溶剂。
【拓展延伸】1.判断某物质是否是溶液，一般看以下两点:(1)是否是均一、稳定的混合物;(2)一种物质是否溶解于另一种物质中。
2.有些物质(如蔗糖等)在溶液中是以分子的形式存在，还有些物质(如氯化钠等)在溶液中是以离子的形式存在。
【易错警示】1.溶液一般是澄清、透明的，但不一定是无色的。
如CuSO4溶液为蓝色，氯化亚铁溶液为浅绿色，高锰酸钾溶液为紫红色。
2.溶液是混合物，因此均一、稳定的液体不一定是溶液，如水是均一、稳定的液体，但不是溶液。
知识点二溶液的组成溶液由两部分组成——溶剂和溶质。
溶剂的定义：能溶解其他物质的物质叫做溶剂。
常见的溶剂有水、酒精、汽油。
溶质的定义：被溶解的物质叫做溶质。
注意区分溶剂和溶质：①固体（或气体）与液体混合——固体（或气体）是溶质，液体是溶剂。
②液体和液体混合——一般把量多的看作溶剂，量少的看作溶质。
如果其中一种液体是水，那么水是溶剂。
【拓展延伸】1.在溶液中,溶质可以是一种,也可以是两种或两种以上,但溶剂只能是一种。
溶质和溶剂可以是固体、液体或气体。
2.对于发生化学反应后所得溶液中溶质的判断,应以反应后生成的物质和反应物的量来确定。
如锌与稀硫酸恰好完全反应后所得溶液中溶质应该为反应生成的ZnSO4【易错警示】1.溶液的质量等于溶液中所含溶质的质量和溶剂的质量之和,但溶液的体积不等于溶质体积与溶剂体积之和。
2.在计算溶液质量时,溶质质量是指已被溶解的那部分的物质的质量,而未溶解的部分不能计算在内。
混合物和溶液
第四章 混合物和溶液一. 本章重要概念、定理及公式1. 重要概念(1).质量摩尔浓度: 溶液中溶质B 的物质的量与溶剂A 的质量的比值.或每千克溶剂溶解的溶质的物质的量.用“m B ”或“b B ”表示即:ABB B W n b m ==. (2).物质的量浓度: 物质B 的物质的量与溶液体积的比值.或每升溶液中溶解的溶质的物质的量.用“c B ”表示即: Vn c BB =. (3).质量分数(质量百分浓度,质量百分数): 溶质B 的质量与溶液总质量的比值.用“w ”表示即:∑=BBB m m w (4).偏摩尔数量: 在温度、压力及除B 组分以外其它组分的物质的量都不变的条件下,广度量X 随组分B 的物质的量n B 的变化率X B .即:)(,,B )(B C n p T BC n XX ≠∂∂= (5).化学势: 混合物(或溶液)中,组分B 的偏摩尔吉布斯函数G B 称为组分B 的化学势B μ. 即:)(,,B B )(B C n p T BC n GG ≠∂∂==μ (6).溶液: 两种或两种以上物质均匀混合且彼此呈分子状态分布者,其中含量相对较大的称为溶剂,其它组分称为溶质.(7).理想液体混合物(理想溶液): 任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律的液体混合物(溶液).(8).依数性: 在指定溶剂的种类和数量之后,其性质只取决于所含溶质分子的数目,而与溶质的本性无关.2. 重要定理、定律及规则(1).拉乌尔定律: 定温下,在稀溶液中,溶剂的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶液中溶剂的摩尔分数.公式表示即: A *A A x p p =(2).亨利定律: 在一定温度和平衡状态下,气体在液体里的溶解度(物质的量分数)和该气体的平衡分压成正比.即: B B ,B x k p x =(3).路易斯-兰道尔近似规则: 实际混合气体中任一组份j 的逸度等于该组份的摩尔分数x j 乘以相同温度及压力等于混合气体总压时纯组份j 的逸度. 即: j j j x f f *=(4).分配定律: 在定温定压下,如果一种物质溶解在两个同时存在且互不相溶的液体里,达到平衡后,该物质在两相中的浓度之比等于常数. 即: K c c jj=βα3. 重要公式(1).拉乌尔定律: j j j x p p *= (2).亨利定律: j j x jx k p ,=, j j m j m k p ,=, j j c j c k p ,=(3).理想气体的化学势:A.纯理想气体的化学势: θθθθμμμpp RT p p RT p T j j j ln ln ),(+=+= B.混合理想气体的化学势:jj j j j j j x RT p x RT p pRT p p RT ln )(ln lnln*+=++=+=μμμμθθθθ(4).非理想气体的化学势:A.纯真实气体 ①.化学势定义:⎰→-++=p p m dp pRT V p p RT T 0*)(ln )(θθμμ②.用逸度表示的化学势:θθμμpf RT T ln)(+= B.混合真实气体①.化学势定义:⎰→-++=pp m j j j j dp pRTV p p RT T 0*,)(ln)(θθμμ ②.用逸度表示的化学势:θθμμp f RT T j j j ln)(+=③.路易斯-兰道尔近似规则: j j j x f f *= (5).理想溶液的化学势: j j j x RT p T ln ),(*+=μμ其中: ⎰+=ppm j j j dp V T p T θθμμ,*)(),((6).理想溶液通性:A.混合过程的体积不变: 0=∆V m ixB.混合过程不产生热效应:0=∆H mixC.混合熵: ∑-=∆j jm ix x n R S lnD.混合吉布斯自由能: ∑=∆jjm ix x n RT G ln(7).稀溶液中各组份的化学势: A.稀溶液中溶剂的化学势:∑⎰∑⎰-≈+-≈++=+=BA A pp A m B A A ppA m A A A A A b RTM p T dpV b RTM p T dpV x RT p T x RT p T ),(),(ln ),(ln ),(*,**,*θθμμμμμθθB.稀溶液中溶质的化学势: ①.用摩尔分数表示:BB x p pB B B x B xB g B s B x RT dpV x RT x RT pk RT ln ln ln ln,,ln +≈++=++==⎰∞θθθθμμμμμθ②.用质量摩尔浓度表示:BB B B b p pB B B b BB b B g B s B b RT b RT dp V b RT b RT p k RT ln ln ln ln ln,,,ln +=+≈++=++==◊∞⎰μμμμμμθθθθθ③.用物质的量浓度表示:BB B B c ppB B B c BB c B g B s B c RT c RT dp V c RT c RT pk RT ln ln ln ln ln,,,ln +=+≈++=++==∇∞⎰μμμμμμθθθθθ注意: 对在同一溶液中的同一种离子,∇◊≠≠B c B b B x ,,,μμμθ(8).稀溶液的依数性:A.凝固点降低:a.固态为纯溶剂: )11(ln *,ff Am fus A T T RH x -∆=近似地: B f f m K T =∆ b.固态为固溶体: )11(ln*,ff m A fus s A A T T R H x x -∆= 近似地: )1(BsBB f f x x m K T -=∆B.沸点升高:a.溶质不挥发: )11(ln *,bb A m vap A T T R H x -∆=近似地: B b b m K T =∆b.溶质也挥发: )11(ln *,bb m A vap A A T T R H y x-∆=近似地: )1(BB B b b x ym K T -=∆C.渗透压: B A m A RTx x RT V ≈-=∏ln , 近似地: RT M CRT c RT V M W BB B B B ===∏ (9).吉布斯-杜亥母公式:A.一般式:0=-+∑Vdp SdT d n B BμB.恒温式: Vdp d n B B=∑μC.恒温恒压式: 0=∑BBd n μ 或 0=∑BBd x μ D.恒温恒压通式: 0=∑BBdX n 或 0=∑BBdX x式中: B X 代表任一组份B 的任一偏摩尔量(10).杜亥母-马居耳公式(外压及温度恒定时):0ln =∑jjpd x(因溶液中θθμμμpp RT T j j g j s j ln)(ln +==,j j p RTd d ln =μ)对2组分体系,因B T BBB dx x p p d )ln (ln ∂∂=,且B A dx dx -=,故: 0)ln ln ()ln ln (=∂∂-∂∂T AB T A A x p x p (11).非理想溶液的化学势: x j j j RT p T ,*ln ),(αμμ+= (12).超额函数:A.超额自由能: ∑=j j E n RT G γlnB.超额焓: ∑∂∂-=p j j E Tn RT H )ln (2γC.超额熵: ∑∑∂∂--=p j j jj j E Tn RT n R S )ln (ln γγ二. 习题例1:p303.8. 若气体的状态方程为: RT p pV =-)1(β 求其逸度的表示式: 解: 据: θθμμpfRT T ln)(+= 得: m T T V pf RT p =∂∂=∂∂)ln ()(μ 所以: dp V f RTd m =ln将状态方程代入并积分得:⎰⎰⎰⎰→→---=-=p p p p pp ff pp d p dp RT dpp p RTf d RT 00****]1)1([)1(ln βββ当0*→p 时,**p f →,所以: ppp p f ββ-=--=1ln )1ln(ln ln即: p p f β-=1 或 pp f β-=11例2: p304.25 在300K 时,液态A 的蒸气压为37.33kPa,液态B 的蒸气压为22.66kPa,当2mol 的A 和2mol 的B 混合后,液面上的蒸气压为50.66kPa,在蒸气中A 的摩尔分数为0.6,假设蒸气压为理想气体,试求:(1).溶液中A 和B 的活度(2).求溶液中A 和B 的活度系数 (3).G mix ∆(4).若为理想溶液,求其: idmix G ∆的值为多少? 解: 设A 和B 均符合修正了的拉乌尔定律:A A A p p α*= (1).又据道尔顿分压定律有:A A Py p =所以: 8143.033.3760.066.50**=⨯===AA A A A p Py p p α同理: 8943.066.22)60.01(66.50)1(**=-⨯=-==B A B B B p y P p p a (2).据活度的定义知: A A A x γα=且: 5.0221=+==B A x x故有: 6286.15000.08143.0===A A A x αγ同理: 7886.15000.08943.0===A A A x αγ(3).由: ∑=∆jj j m ix n RT G αln 得:)/(0.1582)8943.0ln 28143.0ln 2(300314.8ln mol J n RT G jj j mix -=⨯+⨯⨯==∆∑α(4).若为理想溶液,则: )/(4.6915)5.0ln 25.0ln 2(300314.8ln mol J x n RT G jj j id mix -=⨯+⨯⨯==∆∑。
第四章 液态混合物和溶液
返回
2013-6-28
§4.2 拉乌尔定律和亨利定律
一、液态混合物和溶液的气、液平衡
气态混合物的总压力为
p pA pB pC pB
B
yA, yB, yC pA,pB,pC A,B,C…… xA ,xB , xC
T一定 平衡
§4.4 理想液态混合物和理想稀溶液的化学势 例：
已知AgCl、PbCl2在800℃时可做为理想液态混合物， 求300g PbCl2和150g AgCl混合成混合物时的熵变 和吉布斯函数的变化。 已知：M(PbCl2) = 228 gmol-1 M(AgCl) = 143.5 gmol-1
上一内容
B B,[%] RT ln[%B]
在p下, [%B]=1 且仍遵守亨利定律时， 纯溶质B的化学势
上一内容
下一内容
回主目录
返回
2013-6-28
§4.5 真实液态混合物和真实溶液的化学势
一、真实液态混合物 1、定义 混合物中任意组分B均不遵守拉乌尔定律 2、活度与活度因子
aB
上一内容
下一内容
回主目录
返回
2013-6-28
§4.2 拉乌尔定律和亨利定律
例3：
0℃，p (O2)＝ 101325Pa 时，1000g水中至多可溶 解氧气48.8 cm3 求：（1）0℃，外压为101325Pa时，氧气溶于水的 亨利系数 （2） 0℃，每1000g置于101325Pa的空气中的水 最多可溶解多少克氧气 （氧气可看成理想气体）
def
f B xB
组分B的活度因子
任意组分B的活度
上一内容 下一内容 回主目录
返回
第1章 溶液
第一节 混合物和溶液的组成标度
二、B的体积分数
定义为在相同温度和压力下，物质B的体积 除以混合物混合前各组分体积之和，符号为φB， 即：
VB φB = ∑ VA
A
例1-2 20℃时，将70 mL乙醇（酒精）与30 mL
水混合，得到96.8 mL乙醇溶液，计算所得乙醇溶液
摩尔浓度为：
mB nB M B mB bB = = = mA mA M B • mA
6.840 = -3 342.0 × 100 × 10 -1 = 0.2000(mol • kg )
蔗糖溶液的蒸气压下降为：
Δp = K • bB = p • M A • bB Δp = 2.3888 × 18 × 10 ×0.2000 = 0.008(KPa)
-3 0
蔗糖溶液的蒸气压： ∵Δp = p0 – p ∴ p= p0 –Δp =2.338-0.008=2.330(kPa)
第二节 非电解质稀溶液的通性
三、难挥发非电解质稀溶液的沸点升高
液体的蒸气压等于外压时
的温度称为液体的沸点。
正常沸点：normal boiling point
是指外压为101.3kPa时
纯溶剂 稀溶液 P外
p1
Tb
0
Tb
T
ΔTb=T b- Tb0
实验证明：难挥发性非电解质稀溶液的 沸点升高与溶质的质量摩尔浓度成正比， 而与溶质的本性无关。 其数学表达式为： ΔTb = Tb – Tb0 = Kb· bB Kb: 溶剂的沸点升高常数，它只与溶剂 的本性有关。
注意：
纯溶剂的沸点是恒定值，而溶液的沸 点却在不断的变化，溶液的沸点指开始 沸腾时的温度。
液态混合物和溶液-物理化学
如果组成溶液的物质有不同的状态，通常将液态 物质称为溶剂，气态或固态物质称为溶质。
如果都是液态，则把含量多的一种称为溶剂，含 量少的称为溶质。
以物态分
气态溶液（如空气）、 固态溶液（如金属固熔体） 液态溶液。
以溶质的导电性分 ）
多组分均匀体系中，溶剂和溶质不加区分，各组 分均可选用相同的标准态，使用相同的经验定律， （一视同仁）这种体系称为混合物，也可分为气态 混合物（如空气）、液态混合物（如石油）和固态 混合物（如合金）。
单位：mol·kg-3
37 B的摩尔比：
rB
nB nA
.
6
§4.2 拉乌尔定律和享利定律
一：拉乌尔定律－溶剂的气液平衡规律
在一定的温度下 PA< PA*
A（g） PA*
A（L）
PA A+B
❖ 在一定温度下,稀溶液中溶剂的蒸汽压PA等于纯溶剂 的 蒸 汽 压 PA* 与 其 溶 液 中 纯 溶 剂 的 摩 尔 分 数 xA 的 乘 积 用数学式可表示为：
第四章 液态混合物和溶液
溶液（solution）(混合物）
广义地说，两种或两种以上物质彼此以分子或离子 状态均匀混合所形成的体系称为溶液(混合物） 。
溶液和混合物的区别：
溶液有溶剂和溶质之分而混合物没有；对溶液中 的溶剂和溶质采用不同的研究方法，而对混合物 则采用同一的研究方法。
.
1
溶剂（solvent）和溶质（solute）
PA*- PA=ΔPA= PA*xB
(4-2)
溶剂的蒸汽压下降与溶质的摩尔分数成比例。
2.若溶质不止一种，则
pA p*A xB B .
(4-3)
9
二、亨利定律－溶质的气液平衡规律
混合物与溶液属于包含关系
混合物与溶液属于包含关系
混合物和溶液是化学领域的两个基本概念，虽然它们之间有包含的关系，但是又有许多不同之处。
首先，混合物是多组分之间的混合，如果不加任何外力作用，各组分不会相互分离，一般情况下它可以是一种勿定比例的混合，从物相形态上，混合物可以是固体、液体、气体，甚至某种气体可以在固体状态分布于液体中。
比如，纯净水和糖酥果混合而成的果汁就是一种混合物。
其次，溶液是指溶质与溶剂的无色、无定形的混合物，溶质和溶剂的特性具有明显的差异，溶质可以完全被溶剂所溶解，它们相互之间原子之间发生了交联反应，从而形成混合物。
溶液在空气中能够被分解，其特性和溶剂有着密切的关系，而溶质则可以在溶剂中产生均匀的分布。
举例来说，蔗糖溶于水中，这个混合溶液就是一种溶液。
最后，可以得出混合物与溶液是具有包含关系的。
它们的相同之处在于都是由溶质和溶剂构成的混合物，只是混合物中的溶质和溶剂未处于完全的溶解状态，因此，混合物和溶液被认为是相互包含的关系。
总之，混合物和溶液是构成物质世界的基本概念，双方存在着一种"包含关系"，使混合物和溶液之间归入为一类。
了解混合物与溶液之间的不同及相同点，对彻底掌握物质世界有重大意义。
均一稳定的液体不是溶液的例子
均一稳定的液体不是溶液的例子
液体可以被分为溶液和非溶液两种类型。
在溶液中，溶质溶解在溶剂中形成均
匀混合物。
然而，并不是所有的均匀混合物都是溶液。
下面列举了一些均一稳定的液体不是溶液的例子：
1. 油漆：油漆是一种由颜料、稀释剂和添加剂组成的均匀混合物，其中颜料由
颜料粒子悬浮于稀释剂中。
尽管油漆看起来是均匀的，但它不是溶液，因为颜料粒子并未完全溶解在稀释剂中。
2. 奶油：奶油是由脂肪微粒在水中形成的均匀混合物。
尽管奶油看起来是均匀的，但它并不是溶液，因为脂肪微粒并未溶解在水中。
3. 胶体溶液：胶体溶液由微小的固体或液体颗粒悬浮在连续相（通常是液体）
中形成。
胶体溶液看起来均匀透明，但其颗粒大小较大，无法通过过滤或沉淀分离。
4. 乳液：乳液是由液滴悬浮在连续相中形成的均匀混合物。
例如，牛奶就是一
种乳液，其中脂肪微滴悬浮在水中。
尽管乳液是均匀的，但其中的脂肪微滴并未溶解在水中。
5. 泡沫：泡沫是一种气体在液体中形成的均匀混合物。
例如，肥皂泡就是由空
气包裹在水中形成的泡沫。
尽管泡沫看起来是均匀的，但其中的气体并未溶解在液体中。
总之，均一稳定的液体不一定是溶液。
除了溶液之外，油漆、奶油、胶体溶液、乳液和泡沫都是一些例子，这些液体是由不完全溶解的微粒或液滴在连续相中形成的均匀混合物。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2）集合公式
dGT,P BdnB0
B
G G B n B B n B
（3）Gibbs-Duhem equation
nBdB0
xBdnB0
（4）化学势与压力的关系
p B T ,n B p n G B T ,p ,n C T ,n B n B G p T ,n B T ,p ,n C n V B T ,p ,n C V B m ,
T ,nB
T , p ,nC
V nB
T , p ,nC
B ,m
B
T p ,nB
T
G nB
T
, p ,nC
p ,n B
S
nB
G T
p ,nB
T , p ,nC
S nB
T , p ,nC
B ,m
（3） 等温等压下, 系统内发生相变化或化学变化时, 有
理想稀溶液
统
区分溶剂
和 溶 质 固态溶液(相平衡章)
真实溶液
§4.1 偏摩尔量及化学势
1. 偏摩尔量（partial molar quantity ）定义
思考： 5 050 10? 0
说明1mol物质单独存在时对体积的贡nBVB＋nCVC
在由组分B,C,D…形成的混合系统中，任意广度量X
相同的方法进行研究，这种系统称为混合物。 溶液:为了方便，将溶液中的组分区分为溶剂及溶质，并选
用不同的标准态作为参照，以不同的方式加以研究。
多 组
混合物 气态混合物 各 组 分 液态混合物 l1 + l2 + …
等同对待
理想液态混合物 真实液态混合物
分
固态混合物(相平衡章)
均
相 系
溶液
液态溶液 l + (l , s, g)
时，A的偏摩尔体积VA=0.090dm3·mol-1，那么B的偏摩尔VB 为:
(A) 0.140 dm3·mol-1 ；
(B) 0.072 dm3·mol-1
；
(C) 0.028 dm3·mol-1 ；
(D) 0.010 dm3·mol-1
7. 有关化学势的公式 （1）等温、等压、非体积功为0下过程性质的判据为 ：
1.以下说法对吗？ (1) 纯物质的偏摩尔热力学能等于该物质的摩尔热力学能
(2)已知某α相混合物的总化学势比某β相物质的化学势高，则物 质B会自动从α相转移到β相。
(3)对于纯组分，化学势等于其吉布斯函数。
(4)物质B在α相和β相之间进行宏观转移的方向总是从浓度高
的相迁至浓度低的相。
2.单选题：
(1)1molA与nmol B组成的溶液，体积为0.65 dm3，当xB = 0.8
对纯组分系统来说偏摩尔量就是它的摩尔量。
2. 偏摩尔量有关计算
等温等压时：dX XBdnB X XBnB ---集合公式
B
B
对 X nBXB 进行全微分，得 dX (nBdXBXBdnB)
B
B
又∵
dX X T p,n BdT X p T,n BdpBX B dnB
∴
BnBdXB X Tp,nBdT X pT,nBdp
dG B ()dnB () αB
根据吉布斯函数判据, 可得:
α BB () d n B () 0 自 平 (d T 发 衡 0 ,d p 0 ,W ' 0 )
结论:在等温等压下若任一物质B在两相中的化学势不相等, 则该组分必然从化学势高的那一相向化学势低的那一相转移, 即朝着化学势减小的方向进行。
VB 为:
(A) 0.140 dm3·mol-1 ；
(B) 0.072 dm3·mol-1 ；
(C) 0.028 dm3·mol-1 ；
(D) 0.010 dm3·mol-1 。
3. 化学势（chemical potential）
（1） d G G T p ,n B d T G p T ,n B d pB n G B T ,p ,n C d n B
恒温恒压：nBdXB 0
B
即： xBdXB 0
B
—吉布斯–杜亥姆方程
吉布斯–杜亥姆方程
恒温恒压：
nBdXB 0
B
当二组分混合物组成发生微 小变化，如果一组分的偏摩 尔量增大，则另一组分的偏 摩尔量一定减小。且变化大 小比例与两组分的摩尔分数
成反比。
1.以下说法对吗？ (1) 纯物质的偏摩尔热力学能等于该物质的摩尔热力学能
（5）化学势与温度的关系
B
T
p,nB
SBm ,
4. 恒温下理想气体混合物化学势
（1）单组分纯理想气体
dGm VmdpRpTdp
G mRlT n pC
(2)已知某α相混合物的总化学势比某β相物质的化学势高，则物 质B会自动从α相转移到β相。
(4)物质B在α相和β相之间进行宏观转移的方向总是从浓度高的
相迁至浓度低的相。
2.单选题：
(1)1molA与nmol B组成的溶液，体积为0.65 dm3，当xB =
0.8时，A的偏摩尔体积VA=0.090dm3·mol-1，那么B的偏摩尔
学习要求：
掌握拉乌尔(Raoult)定律和亨利(Henry)定律的 表述与数学表达式。 掌握理想混合物的概念、性质以及任一组分化学 势表达式。 掌握理想稀溶液概念及溶剂溶质的化学势表达式。 理想稀溶液的依数性。
混合物:均相多组分平衡系统中对各组分不分主次，选
用同样的参考状态（或标准态）、使用相同的经验定律，以
X X (T ,p ,n B ,n C ,n D )
X
X
X
d X T p ,n B ,n C d T p T ,n B ,n C d p B n B T ,p ,n C d n B
XB def
X nB
T, p,nC
偏摩尔量
偏摩尔量XB是在T, p 以及除B外所有其他组分的物质的量 都保持不变的条件下, 任意广度性质X 随nB的变化率.
当组成不变时， dGSdTVdp B n G BT,p,nCdnB
BdefGB nGBT,p,nC
dG Sd V T d p dn
T ,P
BB B
（2）化学式与温度、压力的关系
B
P T ,nB
P
G nB
T , p ,nC
T ,nB
V
nB
G p