物理化学第10讲-R定律-理想溶液.ppt

1、四、化学势与温度和压力的关系,对一个给定的溶液,2. B与p的关系：,意义：一般p， B,同理：,结论：只要将定组成系统中关于G的公式中的容量性质代之以相应的偏摩尔量，即变成的公式。,Section 4 气体的化学势 (Chemical potential of gases),B的绝对值不可知，所以要人为选择标准状态，即用相对值的办法表示B。,一、理想气体的化学势,1. 纯理想气体 B(T, p), = ?,选择标准状态为 B(理想气体，T，p)， B,理想气体的热力学定义,(1) 式中各项的物理意义：,B (g, T, p),B*,理想气体B(T，p),B,B* B,(2) B*值不可知，但

2、不影响比较化学势,2. 理想气体混合物,B = ?,B+C+,T，pB,纯B,T，pB*,平衡： (1) pB = pB*,(2) B = B*,semipermeable membrane of B,B *,B (T) ：纯理想气体B(T，p),将Dalton 分压定律 PB=PxB代入上式得：,前两项合并得：,二、实际气体的化学势,对纯实际气体：,不适用,问题：实际气体状态方程不统一，普适性都不高,解决问题的方法：Lewis建议引入校正因子,令 p = f， 气体的逸度 fugacity,f：气体的逸度，Pa,(T)：纯理想气体B(T，p)，假想态,：实际气体B(T，p)与理想气体B(T，

3、p)的化学势之差。,意义：各种实际气体的化学势表达式整齐化一，且与理想气体的形式相同。,三、气体的逸度和逸度系数 (Fugacity and fugacity coefficient),1. 逸度和逸度系数的意义：,校正压力,fugacity coefficient (fugacity factor, ),(1) 对理想气体：,不需要校正， = 1 or f = p,(2) 对实际气体：, 1，反映气体在热力学上对理想气,or,体的偏离程度,2. 逸度(逸度系数)的计算,主要方法,解析法：利用状态方程,对比状态法：查图表,图解法：实验,3. 混合气体的逸度及其估算,Lewis建议：将实际气体混

4、合物的化学势写作,校正分压,： 纯B(理想气体，T，p),fB的估算：,T，p，xB，,fB ？,纯B,fB*,混合气体,T，p,LewisRandall规则,0 复习概念,(1) 蒸气压：在讨论气液转化时常用,定义：在一定条件下，能与液体平衡共存的它的蒸气的压力,例如：,是液体的性质：表示液体挥发的难易。其大小决定于液体所处的状态(主要决定于温度)。,沸点：蒸气压外压时的温度，通常是指蒸气压101325 Pa，称(正常)沸点。,Section 5 Raoult定律和理想溶液 (Raoults law and ideal solution),一、Raoult定律,蒸气压是液体的重要强度性质,纯

5、液体：,主要决定于T,溶液：,主要决定于T和组成,pv组成 关系如何？, 适用条件：稀薄溶液中的溶剂,pA,A,B,Raoults Law,xB 1,稀薄溶液无统一标准 稀薄溶液中A的微观模型：, 解决什么问题：在一定T，p下，稀薄溶液中pA与组成的关系。,pA,二、理想液态混合物（理想溶液）及其化学势,1. 理想液态混合物(Ideal solution),定义：任意组分在全部浓度范围内都严格服从Raoult定律。,微观特征：,2. 理想溶液的化学势：,对任意组分B,sln,T，p，xB，,B ？,设 l g,则,(理想溶液),(理想气体),(1),对纯的液体B， xB=1，在T,P下,(1),选 纯B(l，T，p)为标准状态，其化学势为B,B(l，T，p) B(l，T，p),B*,(2),(2)代入(1)：, 条件：理想溶液中的任意组分,：纯B(l，T，p)，f(T),：f(T，xB)，意义,：f(T，p)，意义,：f(T，p，xB),xB B, 一般情况下 值很小，与,相比可忽略,三、理想溶液的通性 (Namely, mixing properties of ideal solutions),在等T，p下由纯液体混合配制理想溶液,T，p，nA,理想溶液,A (l),T，p，nB,B (l),T，p，xA,等T，p，混合,(1