第二章 溶液及相平衡(葛)

M(乙醇)=46.069 M(水)=18.015 c(乙醇)
m(乙 醇) / M (乙 醇) 2.31mol / L [m(乙 醇) m( 水 )] /
练 习
在20℃时将50g乙醇溶于450g水中形成密度为 981.9kg/m3的溶液，计算（1）乙醇的浓度；（2） 乙醇的质量摩尔浓度；（3）乙醇的物质的量分数； （4）乙醇的质量分数。
第二章
溶液与相平衡
1
前言
一、溶液组成的表示方法

B表示溶液中的任一组分。 B的浓度（cB）：B的物质的量除以溶液的
体积。单位为 mol· L-1。

溶质B的质量摩尔浓度（bB）： 溶液中溶 质B的物质的量除以溶剂的质量。 单位为 mol· kg-1或mmol· kg-1 。
溶液组成的表示方法（续上〕
*
说
明
4. 拉乌尔定律是关于溶剂的作用定 律；亨利定律是关于溶质的作用定 律。
三、分配定律

作用：当一种物质同时溶解于两种互不相溶 的溶剂时，分配定律描述了该物质在这两种 溶剂中的溶解度的比例。

内容：一种溶质在两种互不相溶的溶剂中，
溶解度之比在定温下为常数。
K＝xB1/xB2
（ 1 ）pA pA xA 91.3 (1 0.02)kPa 89.5kPa
（2）计算PB需要有亨利常数，可由 已知条件求得。 先将质量分数 3%换成摩尔分数： 3 / 46.069 xB 0.01195 97 / 18.015 3 / 46.069 * 由pA xA kxB 101.325kP a 求得k 930kP a p B kxB 930 0.02kP a 18.6kP a
p A p* A xA 或者对于二组分体系， xB 1 x A p* A pA pA
*
xB
•作用：描述了溶质对溶剂饱和蒸气压的影响， 用于计算稀溶液中溶剂蒸气压。
说
明
1、只适应于稀溶液(和理想溶液)。所谓稀溶液是指溶 剂的摩尔分数接近于1； 2、且气相遵循理想气 体定律； 3、与溶质的种类无关；
M(乙醇)=46.069 M(水)=18.015
b(乙醇)

m(乙 醇) / M (乙 醇) 2.412mol / kg m( 水 )
练 习
在20℃时将50g乙醇溶于450g水中形成密度为 981.9kg/m3的溶液，计算（1）乙醇的浓度；（2） 乙醇的质量摩尔浓度；（3）乙醇的物质的量分数； （4）乙醇的质量分数。
溶液上方的总压等于乙醇和水蒸汽分压之和。 水蒸汽分压用拉乌尔定律表示。 乙醇的分压用亨利定律表示。 由质量分数求摩尔分数。 温度一定，亨利常数一定。
97℃ ,质量分数3%乙醇的水溶液上，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。
pA p xA p (1 xB )
* A * A
4、一般只适用于非电解质溶液,电解质溶液因为存在 电离现象,溶质对溶剂蒸汽压的影响要更复杂一些.
微观解释
1、由于溶质分子数目少，对混合体积、分子间 作用力影响可忽略。 2、根本原因是单位液面上溶剂分子数目减少。
二、亨利定律
（Henry‘s Law,1803，英国）

B的物质的量分数或摩尔分数（ xB或yB ）： B的物 质的量除以溶液的物质的量。 xB(或yB)=nB/ nB xB(或yB)=1

百度文库
B的质量分数（wB）： B的质量除以溶液的质量。 wB=mB/mB w B=1
练 习
在20℃时将50g乙醇溶于450g水中形成密 度为981.9kg/m3的溶液，计算（1）乙醇的浓 度；（2）乙醇的质量摩尔浓度；（3）乙醇 的物质的量分数；（4）乙醇的质量分数。
（Raoult's Law，1887）
A的蒸汽压
pA
A的蒸汽压 pA* 气相
液相
一、拉乌尔定律
（Raoult‘s Law，1887,法国）

内容：
在稀溶液中溶剂A的蒸汽压pA
等于同温度下纯溶剂的蒸汽压pA * 乘以溶剂的物质的量分数xA。
一、拉乌尔定律
（Raoult's Law，1887）

用公式表示

作用：是关于气体在液体中的溶解度的 定律
亨利定律的内容
在一定温度下和平衡状态下，气体在液体中 的溶解度xB（物质的量分数）与该气体的平衡压 力pB成正比。
pB kxB
k-亨利常数，决定于温度、溶剂和溶质的性质。
k的单位和数值由PB和xB的单位决定。



p=kxxB =kxnB/(nA+nB) ≈ kxnB/nA 当xB→0时 =kxMAnB/(nAMA) =(kxMA)nB/(nAMA) = (kxMA)nB/WA = (kxMA)mB =kmmB 令
km和kx的关系:
km=kxMA
(4)


若用物质的量浓度,则亨利定律为:
kc:物质的量浓度为单位的亨利系数 可以证明,对于稀溶液,不同浓度表示 法的亨利系数kc与kx的关系为:
pB=kccB
(5)



kC=kxMA/A
(6)
说
明
1. 适应于稀溶液与低压气体。 2. pB是溶液上方溶质B的分压;若溶质为低压混 合气体，总压不大时，该定律对每种气体分 别成立； 3. 只有溶质在气相和液相中存在形式相同时才 成立。
M(乙醇)=46.069 M(水)=18.015
x(乙醇)

n(乙 醇) 0.042 n(乙 醇) n( 水)
二、本章讲述的主要内容



溶液与相平衡的局部规律 拉乌尔定律、亨利定律、分配定律 溶液与相平衡的普遍规律 相律 描述溶液与相平衡的图 相图
第一节
溶液的基本定律
9
一、拉乌尔定律
pB k B x B pC kC xC
微观解释
1、溶质B溶于溶剂A后，为A分子包围，受 力取决于A-B. 2、溶解平衡时，B的平衡压力取决于B的 浓度。 3、由于A-B分子间作用力不同于纯液体B 中B-B分子间作用力,使得亨利常数不同于B的 饱和蒸汽压。
97℃ ,质量分数3%乙醇的水溶液上，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。