冶金物理化学电子教案

从服从亨利定律的线性关系延长到 %i 1 的蒸气压（当浓度用质 量百分浓度，实际上是假想%i的蒸气压）
● 组元i的浓度可以用摩尔分数，也可以用质量百分浓度。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/4/8
3.1 二元系中组元的活度
2. 联系： ●当溶液是理想溶液时，拉乌尔定律的斜率和亨利定律的斜率相等，它们重合 ●拉乌尔定律与亨利定律都有共同的形式：
冶金物理化学电子教案
第三章 真实溶液
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/4/8
第三章 真实溶液
3.1 二元系中组元的活度
3.2 活度标准态与参考态 3.3 不同标准态活度之间的关系 3.4 标准溶解吉布斯自由能 3.5 多元系溶液中活度系数---Wagner模型
3.6 正规溶液 3.7 冶金炉渣溶液 3.8二元系组元活度系数的实验测定与计算
● 线性关系的斜率是纯溶剂i的蒸气压；
● 组元i的浓度必须用摩尔分数。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/4/8
3.1 二元系中组元的活度
● 是描述溶质组元i在液相中浓度与其在气相中的蒸气压的线性
关系；
在 X i 0或
%i 0
时,在定义域
0 Xi
X
'或
i
0 %i %i'
成立；
● 线性关系的斜率是从服从亨利定律的线性关系延长到 Xi 1 的 蒸气压（当浓度用摩尔分数，实际上是假想纯溶质i的蒸气压）或
3.在H基础上(%i )将之推广到全浓度范围，0≤%i≤100
即：当组元以假想的质量百分浓度 %i为1做标准态，
对 %i进行修正：
pi k%,i
%igfi
a%,i
a%,i—亨利活度或假想质量百分浓度等于1为标准态的活度,
f
－亨利活度系数
%,i
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/4/8
3.2 活度标准态与参考态
Xi
1
其中 Pi ----组元i在气相中的蒸气压；
Pi ----纯组元i的蒸气压；
Xi ----组元i在液相中的摩尔分数；
X
" i
Xi
1
----组元i服从拉乌尔定律的定义域。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/4/8
3.1 二元系中组元的活度
2.亨利定律：
定义：在等温等压下，对溶液中的组元i，当其组元
0 X i X '-i --组元i服从亨利定律的定义域。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/4/8
3.1 二元系中组元的活度
3.1.2 两者的区别与联系：
1. 区别：
拉乌尔定律：
● 是描述溶剂组元i在液相中浓度与其在气相中的蒸气压的线性
关系；
在
X i 1 时,在定义域
X
" i
Xi
1
成立；
的浓度时，该组元在气相中的蒸气压与其在溶液中的
浓度成线性关系。
数学描述为：Pi kH ,i X i 或
0
Xi
X
' i
Pi ---组元i在气相Pi中的k蒸%,i气%压i; 0 %i %i'
kH ,i , k%-,i --组元i的浓度等于1或1%时，服从亨利定理的蒸气压；
X i ,%i---组元i在液相中的摩尔分数或质量百分浓度；
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/4/8
3.1 二元系中组元的活度
另外，其共同的形式还可以表达为：
Xi
pi ki
-----拉乌尔定律或亨利定律第三种表达式（标准态式）
ki 是以下三个特殊状态的值，如图1-3-1，代表着三个标准态：
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/4/8
3.1 二元系中组元的活度
i －拉乌尔活度系数；
2.在H基础上( X i )将之推广到全浓度范围，0≤
X
≤1，
i
即：当组元以假想纯物质为标准态，对
pi kH ,i
Xi
f
' i
aH
X
,i
i
进行修正：
aH ,i－亨利活度或假想纯物质标准态的活度；f H ,i－亨利活度系数
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/4/8
3.2 活度标准态与参考态
百示分假数想为i的1）质量，k百i 分k数%,为(i i的1时质的量标百准分态数；为1时的假想蒸气压)，ki表
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/4/8
3.2 活度标准态与参考态
3.2.1 活度的引出
对组元i的浓度在
X
' i
Xi
X
" i
区间，组元既不服从拉乌尔
定律，也不服从亨利定律，用这二定律线性关系的形式描述溶
Pi ki X i
-------拉乌尔定律或亨利定律第一种表达式（实验式）
当0
Xi
X
' i
时，ki
kH ,i
，i服从亨利定律;
当
X
" i
Xi
1时，ki
pi
，i服从拉乌尔定律。
事实上，组元i由液态中的组元变为气态，是一个物理过程
i ig
当过程达平衡且服从拉乌尔定律或亨利定律时，有
ki
pi Xi
-----拉乌尔定律或亨利定律第二种表达式（平衡式）
3.2.3 活度标准态与参考态
3.2.3.1活度选取标准态的必要性
当i服从拉乌尔定律时，Xi （1 i为纯物质），ki pi (纯物质蒸气
压)，ki表示纯物质标准态；
当服从亨利定律时（选择摩尔分数 X i），Xi 1（i为纯物质） ，ki kH ,i(假想纯物质蒸气压)，ki 表示假想纯物质标准态；
当服从亨利定律时（选择质量百分浓度 %i），%i 1(i的质量
液中组元i的浓度与其在气相中的蒸气压的关系，对拉乌尔定律
和亨利定律的浓度项进行修正。
拉乌尔定律修正为： Pi Pi xi i Pi aR,i
亨利定律修正为： Pi kH,i fH,i xi kH,i aH,i
或
或者，
Pi k%,i f%,i %i k%,i a%,i
由拉乌尔定律及亨利定律的第三种表达式
Xi
pi ki
上一内容 下Fra Baidu bibliotek内容 回主目录
返回
2020/4/8
3.2 活度标准态与参考态
3.2.2 活度的三种定义
1.以R为基础，将之推广到全浓度范围，0≤ X i≤1，
即：当组元以纯物质为标准态，对 X i 进行修正：
aR,i －拉乌尔活度pp或ii纯物X质i标 i准态a的R,i活度;
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/4/8
Pi Pi X i
3.1 二元系中组元的活度
3.1.1 拉乌尔定律和亨利定律：
1.拉乌尔定律：
定义：在等温等压下，对溶液中组元i，当其组元的浓
度时，该组元在气相中的蒸气压与其在溶液中的浓度成
线性关系。数学描述为：Pi Pi X i
X
" i