第四章-CHAPTER-4-多組分系統(tǒng)熱力學(xué)課件

引言

前幾章介紹了簡單系統(tǒng)發(fā)生PVT變化、相變化和化學(xué)變化時(shí)W、Q、U、H、S、A、G的計(jì)算。所謂簡單系統(tǒng)是指由純物質(zhì)形成的、相組成不變的系統(tǒng)。但常見系統(tǒng)多數(shù)為多組分、相組成發(fā)生變化的系統(tǒng)。此即本章所研究的內(nèi)容。本章的主線：不同系統(tǒng)中各組分化學(xué)勢的表達(dá)式及其應(yīng)用．

單組分均相系統(tǒng)多組分均相系統(tǒng)單組分多相系統(tǒng)多組分多相系統(tǒng)多組分均相系統(tǒng)—由兩種或兩種以上物質(zhì)以分子狀態(tài)相互混合而成的均勻系統(tǒng)多組分均相系統(tǒng)按照處理方法的不同分為：混合物mixture

系統(tǒng)中各組分以相同的標(biāo)準(zhǔn)和方法加以研究的均相系統(tǒng)溶液solution

系統(tǒng)中各組分以不同的標(biāo)準(zhǔn)和方法加以研究，分為溶劑(solvent)

和溶質(zhì)(solute).系統(tǒng)按照所含組分?jǐn)?shù)和相數(shù)可劃分為：多組分均相系統(tǒng)混合物溶液理想非理想氣液固理想非理想液固電解質(zhì)非電解質(zhì)

本章中，混合物指液態(tài)混合物，溶液指液態(tài)溶液。理想混合物在全部濃度范圍內(nèi)及理想稀溶液在小范圍內(nèi)均有簡單的規(guī)律性。1、問題的提出

理想氣體混合物V=nRT/p=nART/p+nBRT/p=nAVA*+nBVB*

但對實(shí)際氣體或液體混合過程以上關(guān)系并不成立。因此,在多組分系統(tǒng)中必須引入新的概念來代替純物質(zhì)系統(tǒng)使用的摩爾量。§4.1偏摩爾量(PartialMolarQuantities)1、問題的提出§4.1偏摩爾量(PartialMolarQuantities)

在一定的溫度、壓力下純液體B與C摩爾體積為V*

m,B與V*

m,C，其物質(zhì)的量為nB

、nC。

在它們混合前后體積如何變化?XC=0XC=1Vm結(jié)論:實(shí)驗(yàn):

產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因在于B與C的分子結(jié)構(gòu)、大小不同，及分子之間的相互作用不同，使B與C在混合物中對體積的貢獻(xiàn)與其在純態(tài)不同。解釋在數(shù)學(xué)上如何描述此問題?

在一定溫度、壓力下，單位物質(zhì)的量的B在確定組成的混合物中對體積的貢獻(xiàn)VB稱為物質(zhì)B的偏摩尓體積。

VB等于在無限大量確定組成的混合物中加入單位物質(zhì)的量的B（混合物組成不變）時(shí)體積的增加?；蛘f，當(dāng)有限量該組成混合物中加入dnB的物質(zhì)B（混合物組成不變），引起體積增量為dV，則偏摩爾體積為:恒溫、恒壓且除了B組分外，其它組分的物質(zhì)的量都不變的情況下，在系統(tǒng)中加入dnB的B物質(zhì)而引起系統(tǒng)體積隨B組分物質(zhì)量的變化率稱B的偏摩爾體積(1)定義:

物質(zhì)B的偏摩尓體積:

除體積外，其它廣延性質(zhì)也有偏摩爾量。nC表示除B以外，其它組分的物質(zhì)的量均不變2.偏摩爾量(1)定義:

2.偏摩爾量b.X

代表廣延性質(zhì)V，U，H，S，

A，G的任一種．表示除nB外,其余物質(zhì)的量均不改變；說明：問題：XB是廣延性質(zhì)還是強(qiáng)度性質(zhì)？2.偏摩爾量（2）XB的含義：1）在恒定T，p

和nc不變的條件下,系統(tǒng)廣延性質(zhì)Ｘ隨nB的變化率；2）在恒定T，p

和nc不變的條件下,混合物中1molB對系統(tǒng)廣延性質(zhì)X的貢獻(xiàn)．2.偏摩爾量例：試用文字描述下面各偏摩爾量的物理意義

1)偏摩爾體積2)偏摩爾吉布斯函數(shù)：（3）多組分系統(tǒng)任一廣延性質(zhì)X的全微分由定義得：nB表示所有物質(zhì)的量均不改變2.偏摩爾量對XB理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn)1).XB必須具有恒溫恒壓的條件,否則不能稱其為偏摩爾量2).只有廣延性質(zhì)(V,H,U,S,A,G)才有偏摩爾量,強(qiáng)度性質(zhì)則無3).偏摩爾量是某廣延性質(zhì)的摩爾值,本身是一強(qiáng)度性質(zhì)4).對純物質(zhì)而言,XB即XB*5).集合公式

2.偏摩爾量dX=∑XBdnB恒溫恒壓下：對XB理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn)2.偏摩爾量6).多相系統(tǒng)X＝X(α)+X(β)

例：25℃，101.325kPa下NaCl飽和溶液中有過剩的NaCl固體。則3.偏摩爾量的實(shí)驗(yàn)測定切線法◆解析法◆圖解法截距法3.偏摩爾量的實(shí)驗(yàn)測定4.偏摩爾量與摩爾量的區(qū)別

由圖可看出：混合物組成改變時(shí)，兩組分的偏摩爾體積也改變，組成越接近某一純組分時(shí)，VB越接近VB*內(nèi)容回顧偏摩爾量1）在恒定T，p

和nc不變的條件下,系統(tǒng)廣延性質(zhì)Ｘ隨nB的變化率；2）在恒定T，p

和nc不變的條件下,混合物中1molB對系統(tǒng)廣延性質(zhì)X的貢獻(xiàn)．對XB理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn)1.XB必須具有恒溫恒壓的條件,否則不能稱其為偏摩爾量2.只有廣延性質(zhì)(V,H,U,S,A,G)才有偏摩爾量,強(qiáng)度性質(zhì)則無3.偏摩爾量是某廣延性質(zhì)的摩爾值,本身是一強(qiáng)度性質(zhì)4.對純物質(zhì)而言,XB即XB*5.集合公式

dX=∑XBdnB恒溫恒壓下：內(nèi)容回顧5.吉布斯–杜亥姆方程恒溫恒壓：二元系統(tǒng)：(G-D方程)6.同一組分的各種偏摩爾量之間的關(guān)系對單組分系統(tǒng)有:H=U＋pVA=U－TSG=H－TS對多組分系統(tǒng)有:HB=UB＋pVBAB=UB－TSBGB=HB－TSB結(jié)論：將前述熱力學(xué)關(guān)系式中的廣延性質(zhì)全部換成偏摩爾性質(zhì)，關(guān)系式依然成立。定義：混合物（或溶液）中組分B的偏摩爾吉布斯函數(shù)GB又稱為B的化學(xué)勢§4-2化學(xué)勢（ChemicalPotential）1.多組分單相系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程1.多組分單相系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程1.多組分單相系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程多組分單相系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程Question:上述偏導(dǎo)數(shù)都是偏摩爾量么？2.化學(xué)勢判據(jù)對恒T、恒p、W’=0的均相系統(tǒng)若為多組分多相系統(tǒng)，則對恒T、恒V、W’=0的均相系統(tǒng)若為多組分多相系統(tǒng)，則2.化學(xué)勢判據(jù)2.化學(xué)勢判據(jù)例：化學(xué)勢判據(jù)應(yīng)用于相變過程B(α)μα-dnB(β)μβ+dn恒T、恒pW’=0若相變化能自發(fā)進(jìn)行：μα>μβ若兩相平衡：

μα=μβ內(nèi)容小結(jié)1.偏摩爾量2.吉布斯–杜亥姆方程3.多組分系統(tǒng)熱力學(xué)基本方程4.化學(xué)勢5.化學(xué)勢判據(jù)§4-3氣體組分的

化學(xué)勢（ChemicalPotentialofgascomponents）純理想氣體的化學(xué)勢*即為其摩爾吉布斯函數(shù)Gm*

。設(shè)溫度T，壓力p

?

的純理想氣體（氣體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)），其化學(xué)勢為標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢

?(pg,T)。純B(g)T,pθ純B(g)T,pB(g)在理氣混合物中T,pB恒T(1)(2)恒T，充入其它理想氣體1.理想氣體的化學(xué)勢對于過程(1)純B(g)T,pθ純B(g)T,p恒T(1)純理想氣體的化學(xué)勢—純理想氣體B在T，pθ下的化學(xué)勢，它只是T的函數(shù)對于過程(2)純B(g)T,pθB(g)在理氣混合物中T,pB(2)恒T、充入其它理想氣體理氣混合物中任一組分的化學(xué)勢理氣混合物中因?yàn)榉肿娱g無作用力，因而其中某一組分B在某溫度T，總壓力p，摩爾分?jǐn)?shù)yB,(即分壓力pB)下的化學(xué)勢與它在T，pB下的純氣體的化學(xué)勢相同內(nèi)容小結(jié)1.偏摩爾量2.吉布斯–杜亥姆方程3.多組分系統(tǒng)熱力學(xué)基本方程4.化學(xué)勢5.化學(xué)勢判據(jù)6.理想氣體的化學(xué)勢2.真實(shí)氣體的化學(xué)勢真實(shí)氣體純態(tài)，壓力p下的化學(xué)勢－－B(pg,T,pθ)μθB(g,T,p)μ*(g)B(pg,T,p)B(p,T,p→0)即B(pg,T,p→0)ΔGmΔ1GmΔ2GmΔ3Gm2.真實(shí)氣體的化學(xué)勢真實(shí)氣體純態(tài)，壓力p下的化學(xué)勢－－B(pg,T,pθ)μθB(g,T,p)μ*(g)B(pg,T,p)B(p,T,p→0)即B(pg,T,p→0)ΔGmΔ1GmΔ2GmΔ3Gm真實(shí)氣體混合物中任一組分B的化學(xué)勢：

2.真實(shí)氣體的化學(xué)勢純真實(shí)氣體的化學(xué)勢：式中RT/p為理想氣體B的摩爾體積，即B組分單獨(dú)存在于混合氣體所具有的T，p下占有的體積下一頁上一頁返回目錄4-4逸度與逸度系數(shù)理想氣體混合物真實(shí)氣體混合物1.逸度及逸度系數(shù)

為使真實(shí)氣體化學(xué)勢的表達(dá)式具有與理想氣體相同的簡單形式，定義：定義：真實(shí)氣體純物質(zhì)真實(shí)氣體混合物對于理想氣體(1)線的差異(2)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)(A)2.逸度系數(shù)的計(jì)算及普遍化逸度系數(shù)圖對于純氣體：2.作圖法:1.解析法:普遍化逸度因子圖:由圖知：Tr>2.4時(shí)：pr↑φ↑Tr<2.4時(shí)：pr↑φ先↓后↑任何Tr下：p→0,Z→1,φ→1,

即4.Lewis-Randall規(guī)則

真實(shí)氣體混合物中組分B的逸度等于該組分在混合氣體的溫度和壓力下單獨(dú)存在時(shí)的逸度與該組分在混合物中摩爾分?jǐn)?shù)的乘積。內(nèi)容小結(jié)1.偏摩爾量2.集合公式及G–D方程3.多組分單相系統(tǒng)熱力學(xué)基本方程4.化學(xué)勢5.化學(xué)勢判據(jù)理想氣體真實(shí)氣體純物質(zhì)真實(shí)氣體混合物6.氣體的化學(xué)勢7.逸度及逸度因子§4-5拉烏爾定律

和亨利定律1.拉烏爾定律

對稀溶液中的溶劑：對于二組分系統(tǒng):1887年，法國化學(xué)家Raoult從實(shí)驗(yàn)中歸納出一個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律：在定溫下，稀溶液中，溶劑的蒸氣壓等于純?nèi)軇┱魵鈮撼艘匀芤褐腥軇┑奈镔|(zhì)量分?jǐn)?shù)注：a.適用于稀溶液中的溶劑；

b.適用于理想液態(tài)混合物中任一組分；

c.PA的含義：溶質(zhì)不揮發(fā)時(shí)，為溶液的蒸氣壓；溶質(zhì)揮發(fā)時(shí)，為溶劑A在氣相中的蒸氣分壓2.拉烏爾定律的微觀解釋AAAAAAAAAAAAAB

若A、B分子的性質(zhì)非常接近，則在全濃度范圍內(nèi)A及B都遵守拉烏爾定律，這類系統(tǒng)稱為理想液態(tài)混合物3.亨利定律

對稀溶液中的溶質(zhì)：1803年英國化學(xué)家Henry根據(jù)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出另一個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律：在一定溫度和平衡狀態(tài)下，氣體平衡分壓pB與該氣體在液體里的濃度成正比。注：適用于稀溶液中的揮發(fā)性溶質(zhì)（且無締合和解離）Henry常數(shù)之間的關(guān)系用不同組成表示的亨利常數(shù)其單位不同使用亨利定律的幾點(diǎn)說明1.對于幾種氣體溶于同一溶劑且對每一氣體均形成稀溶液時(shí),亨利定律適用于每一種氣體2.濃度除用xB表示外,還可以bB、cB表示,k的數(shù)值及單位因不同的表示方式而不同3.溶質(zhì)在氣相與液相的分子狀態(tài)必須是相同的.

例如:HCl溶于CHCl3為分子狀態(tài)

HCl溶于水中為H+和Cl-

對于電離度較小的溶質(zhì),應(yīng)用亨利定律時(shí)必須用溶液中分子態(tài)的溶質(zhì)的濃度.4.溫度越高、壓力越低、溶液越稀,亨利定律越準(zhǔn)確4.拉烏爾定律與亨利定律比較形式相似內(nèi)容有別1）拉烏爾定律2）亨利定律實(shí)驗(yàn)證明:對揮發(fā)性溶質(zhì),在稀溶液中溶質(zhì)若符合亨利定律,溶劑必符合拉烏爾定律4.拉烏爾定律與亨利定律比較§4-6理想液態(tài)

混合物1.理想液態(tài)混合物

宏觀定義：若液態(tài)混合物中任一組分Ｂ，在全部組成范圍內(nèi)，都符合拉烏爾定律，則稱該混合物為理想液態(tài)混合物（理想混合物）,即pB=pB*xB

微觀模型：（1）分子大小相同；（2）分子間相互作用力相同．例如：光學(xué)異構(gòu)體混合物（d—樟腦+l—樟腦）結(jié)構(gòu)異構(gòu)體混合物（鄰二甲苯+對二甲苯）緊鄰?fù)滴锘旌衔铮ㄒ掖?甲醇）氣液兩相平衡時(shí)2.理想液態(tài)混合物中任一組分的化學(xué)勢2.理想液態(tài)混合物中任一組分的化學(xué)勢當(dāng)p與pθ相差不大時(shí)，忽略積分項(xiàng)，可得：或簡作：3.理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)混合性質(zhì)的定義:(1)ΔmixV=0(2)ΔmixH=0(4)ΔmixG<0(3)ΔmixS>0(1)ΔmixV=03.理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)(2)ΔmixH=03.理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)(3)ΔmixS>03.理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)(3)ΔmixS>0ΔS(隔離)=ΔS(系統(tǒng))＋ΔS(環(huán)境)

>0

故過程自發(fā)3.理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)(4)ΔmixG<0對1mol的液態(tài)混合物，則：過程自發(fā)3.理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)理想液態(tài)混合物的結(jié)論(1)ΔmixV=0(2)ΔmixH=01.宏觀定義：pB=pB*xB

2.微觀模型：（1）分子大小相同；（2）分子間相互作用力相同．3.μ表達(dá)式：4.混合性質(zhì)：例：苯(A)和甲苯(B)的混合物可看作理想混合物。20℃時(shí)它們的飽和蒸氣壓分別為9.96kPa和2.97kPa。試計(jì)算：(1)xA=0.200時(shí)，混合物中苯和甲苯的分壓和蒸氣總壓；(2)當(dāng)蒸氣組成yA=0.200時(shí)，液相組成xA和蒸氣總壓。解：拉烏爾定律道爾頓定律例題講解例：苯(A)和甲苯(B)的混合物可看作理想混合物。20℃時(shí)它們的飽和蒸氣壓分別為9.96kPa和2.97kPa。試計(jì)算：(1)xA=0.200時(shí)，混合物中苯和甲苯的分壓和蒸氣總壓；(2)當(dāng)蒸氣組成yA=0.200時(shí)，液相組成xA和蒸氣總壓。（1）例題講解例：苯(A)和甲苯(B)的混合物可看作理想混合物。20℃時(shí)它們的飽和蒸氣壓分別為9.96kPa和2.97kPa。試計(jì)算：(1)xA=0.200時(shí)，混合物中苯和甲苯的分壓和蒸氣總壓；(2)當(dāng)蒸氣組成yA=0.200時(shí)，液相組成xA和蒸氣總壓。（2）例題講解內(nèi)容回顧1.拉烏爾定律2.亨利定律注：適用于稀溶液中的溶劑及理想液態(tài)混合物中任一組分注：適用于稀溶液中的溶質(zhì)內(nèi)容回顧3.理想液態(tài)混合物中任一組分化學(xué)勢4.理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)(1)ΔmixV=0(2)ΔmixH=0(4)ΔmixG<0(3)ΔmixS>0§4-7理想稀溶液理想稀溶液：

溶劑嚴(yán)格服從拉烏爾定律，

溶質(zhì)嚴(yán)格服從亨利定律的溶液，即因溶劑A服從拉烏爾定律，則：1.溶劑A的化學(xué)勢2.溶質(zhì)的化學(xué)勢氣液兩相平衡時(shí)：2.溶質(zhì)的化學(xué)勢表示壓力為kx,B

的溶質(zhì)蒸氣的化學(xué)勢，即假定溶質(zhì)B在全濃度范圍內(nèi)都遵守Henry定律，那么當(dāng)xB=1時(shí)，它的蒸氣壓就是kx,B

2.溶質(zhì)的化學(xué)勢實(shí)際上這個(gè)狀態(tài)是不存在的當(dāng)p與pθ相差不大時(shí)，忽略積分項(xiàng)，可得：或簡作：在T，pθ下上述假想態(tài)是溶質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)2.溶質(zhì)的化學(xué)勢理想稀溶液中溶質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)（1）Henry定律中溶質(zhì)的濃度還可用bB與cB來表示，相應(yīng)的化學(xué)勢可表示為：忽略積分項(xiàng)2.溶質(zhì)的化學(xué)勢bBWbBp=kb,BbB理想稀溶液中溶質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)（2）理想稀溶液中溶質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)（3）思考：若用以上三種不同的表示法表示一定條件下某稀溶液中溶質(zhì)的化學(xué)勢，則三式中何量相同？2.溶質(zhì)的化學(xué)勢3.溶質(zhì)化學(xué)勢表示式的應(yīng)用舉例—分配定律Nernst分配定律：若溶質(zhì)B同時(shí)溶解在兩個(gè)共存的不互溶的液體中，所形成的均為稀溶液時(shí)，達(dá)平衡后，溶質(zhì)B在兩液相中的濃度之比為一常數(shù)。是工業(yè)萃取的理論基礎(chǔ)。若以μα與μβ分別代表溶質(zhì)在兩相中的化學(xué)勢，據(jù)相平衡條件:μ=μβ3.溶質(zhì)化學(xué)勢表示式的應(yīng)用舉例—分配定律對稀溶液中的溶質(zhì):T一定時(shí)，μθ為常數(shù)，故3.溶質(zhì)化學(xué)勢表示式的應(yīng)用舉例—分配定律

應(yīng)用上式除要求B在兩相中濃度很小外，還要求B在兩相中分子形態(tài)必須相同。例如：若B在α相中完全以B的形式存在，在β相中完全以二聚體B2的形態(tài)存在，由如下平衡2B(α)=B2(β)知濃度大時(shí)理想液態(tài)混合物及稀溶液中任一組分的化學(xué)勢理想氣體混合物中任一組分的化學(xué)勢真實(shí)氣體混合物中任一組分的化學(xué)勢真實(shí)液態(tài)混合物及真實(shí)溶液中任一組分的化學(xué)勢引入活度α

與活度因子γ（orf）引入逸度與逸度因子4-8活度及活度因子1.真實(shí)液態(tài)混合物理想液態(tài)混合物中任一組分的化學(xué)勢：對于真實(shí)液態(tài)混合物，Raoult定律應(yīng)修正為：真實(shí)液態(tài)混合物中任一組分的化學(xué)勢：式中：aB為活度

,

fB

為活度系數(shù)（因子）式中：aB為活度

,

fB

為活度系數(shù)（因子）補(bǔ)充定義：1.真實(shí)液態(tài)混合物在常壓下，忽略積分項(xiàng)，可得：或簡作：由知：1.真實(shí)液態(tài)混合物fB表示真實(shí)混合物中組分B偏離理想混合物的程度左圖中:曲線為B的蒸氣壓–組成線斜虛線為若符合拉烏爾定律的B的蒸氣壓–組成線。真實(shí)組成為x，蒸氣壓為pB活度為aB=pB/pB*=xe/pB*=ad/pB*=Aa/1=Aa,即組成為x的真實(shí)溶液中的B與組成為a的理想混合物中的B活度相同。BFig.4.9.1AxaedcfB表示真實(shí)混合物中組分B偏離理想混合物的程度混合物類型綜述(1)真實(shí)溶液中溶劑A的化學(xué)勢2.真實(shí)溶液

對于溶質(zhì)，其化學(xué)勢的表示式因濃度選用的標(biāo)準(zhǔn)不同而不同，因而其活度及活度系數(shù)亦不同。(i)濃度以bB表示2.真實(shí)溶液(2)真實(shí)溶液中溶質(zhì)B的化學(xué)勢理想稀溶液的μB引入了Henrry定律(i)濃度以bB表示以活度ab,B表示代替理想稀溶液溶質(zhì)化學(xué)勢表達(dá)式中bB/bθ(2)真實(shí)溶液中溶質(zhì)B的化學(xué)勢定義活度因子：2.真實(shí)溶液忽略積分項(xiàng)討論：a.理想稀溶液：γB=1b.真實(shí)溶液：γB1，γB表示真實(shí)溶液偏離理想稀溶液的程度．(i)濃度以bB表示(2)真實(shí)溶液中溶質(zhì)B的化學(xué)勢2.真實(shí)溶液(ii)濃度以cB表示(2)真實(shí)溶液中溶質(zhì)B的化學(xué)勢忽略積分項(xiàng)對亨利定律修正：pB=Bkb,BcB2.真實(shí)溶液(iii)濃度以xB表示(2)真實(shí)溶液中溶質(zhì)B的化學(xué)勢忽略積分項(xiàng)：對亨利定律修正：pB=Bkx,BxB2.真實(shí)溶液(2)真實(shí)溶液中溶質(zhì)B的化學(xué)勢通式：問題1：描述以上三種標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)；2.真實(shí)溶液(2)真實(shí)溶液中溶質(zhì)B的化學(xué)勢通式：問題2：若用以上三種不同的表示法表示一定條件下某真實(shí)溶液中溶質(zhì)的化學(xué)勢，三式中，，,是否相同？2.真實(shí)溶液§4-9稀溶液的依數(shù)性

Colligativepropertiesofdilutesolution依數(shù)性質(zhì)：指定溶劑的類型和數(shù)量后，這些性質(zhì)只取決于所含溶質(zhì)粒子的數(shù)目，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。溶質(zhì)的粒子可以是分子、離子、大分子或膠粒，這里只討論粒子是分子的情況。蒸氣壓降低：沸點(diǎn)升高： 凝固點(diǎn)下降： 滲透壓：1.溶劑蒸氣壓下降vaporpressurelowering

實(shí)驗(yàn)表明在相同的溫度下，水的蒸氣壓大于葡萄糖溶液的蒸氣壓。

對于二組分稀溶液，加入非揮發(fā)性溶質(zhì)B以后，溶劑A的蒸氣壓會下降。這是造成凝固點(diǎn)下降、沸點(diǎn)升高和滲透壓的根本原因。溶劑蒸氣壓下降

(vaporpressurelowering)/[p]/K2.凝固點(diǎn)降低freezingpointdepression2.凝固點(diǎn)降低freezingpointdepression2.凝固點(diǎn)降低freezingpointdepression2.凝固點(diǎn)降低freezingpointdepressionKf—凝固點(diǎn)下降常數(shù)，僅與溶劑的性質(zhì)有關(guān)

bB為非電解質(zhì)溶液溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度2.凝固點(diǎn)降低freezingpointdepressionKf稱為凝固點(diǎn)下降常數(shù)（cryoscopiccoefficients），單位：Kmol-1kg,僅與溶劑的性質(zhì)有關(guān)。這里的凝固點(diǎn)是指純?nèi)軇┕腆w析出時(shí)的溫度。常用溶劑的Kf值有表可查。用實(shí)驗(yàn)測定值，查出Kf，就可計(jì)算溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。3.沸點(diǎn)升高boilingpointelevation（溶質(zhì)不揮發(fā)）Question:若將純?nèi)軇┡c稀溶液的飽和蒸氣壓隨溫度的變化曲線畫于左圖中，則哪條曲線在上方，哪條在下方？純組分稀溶液3.沸點(diǎn)升高boilingpointelevation

（溶質(zhì)不揮發(fā)）3.沸點(diǎn)升高boilingpointelevation

（溶質(zhì)不揮發(fā)）溶液的沸點(diǎn)是指溶液剛開始沸騰時(shí)的溫度；純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)恒定，溶液的沸點(diǎn)不恒定；溶劑的沸點(diǎn)升高常數(shù)Kb只與溶劑的本性有關(guān)，其值可通過實(shí)驗(yàn)確定。4.滲透壓（osmoticpressure）（1）基本概念擴(kuò)散：(diffuse)是一種雙向運(yùn)動，是溶質(zhì)分子和溶劑分子相互運(yùn)動的結(jié)果。只要兩種不同濃度的溶液相互接觸，都會發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。半透膜：(semipermeablemembrane)只允許某些物質(zhì)透過，而不允許另一些物質(zhì)透過的薄膜。

可作為半透膜的物質(zhì)：細(xì)胞膜、腸衣、蘿卜皮、人工制備的火棉膠膜、玻璃紙及羊皮紙等。4.滲透壓（osmoticpressure）（1）基本概念

理想的半透膜：只允許溶劑分子透過而不允許溶質(zhì)分子透過的薄膜。滲透(osmosis)：溶劑(水)分子通過半透膜，由純?nèi)軇┻M(jìn)入溶液(或從稀溶液向濃溶液)的自發(fā)過程稱為滲透。4.滲透壓（osmoticpressure）（1）基本概念產(chǎn)生滲透現(xiàn)象必須具備的條件：i.半透膜的存在ii.半透膜兩側(cè)單位體積內(nèi)溶劑的分子數(shù)不相等。滲透的目標(biāo)：縮小溶液的濃度差。滲透平衡：單位時(shí)間內(nèi)溶劑分子進(jìn)出半透膜數(shù)目相等的狀態(tài)。4.滲透壓（osmoticpressure）（1）基本概念

滲透壓力（osmoticpressure）:

欲使半透膜兩側(cè)液面高度相等并保持不變，必須在溶液上方加一壓力才能實(shí)現(xiàn)，該所加壓力即為溶液的滲透壓。Π4.滲透壓（osmoticpressure）（1）基本概念反向滲透：在溶液一側(cè)若是施加的外壓大于滲透壓力，則溶液中會有更多的溶劑分子通過半透膜進(jìn)入溶劑一側(cè)，這種使?jié)B透作用逆向進(jìn)行的過程稱為反向滲透。P反向滲透反向滲透的應(yīng)用：可實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮、海水的淡化和污水處理。4.滲透壓（osmoticpressure）（2）稀溶液存在滲透壓的解釋故溶劑分子會自發(fā)從高化學(xué)勢（純?nèi)軇┫虻突瘜W(xué)勢（溶液）方向擴(kuò)散。4.滲透壓（osmoticpressure）（3）溶液的滲透壓力與濃度及溫度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)證明:

當(dāng)T一定時(shí)Π∝c，當(dāng)c一定時(shí)Π∝T1886年荷蘭物理化學(xué)家Van’tHoff通過實(shí)驗(yàn)得出稀溶液的滲透壓力與溶液的濃度、絕對溫度的關(guān)系：ΠV=nBRTΠ=cBRT內(nèi)容回顧理想稀溶液中溶劑溶質(zhì)化學(xué)勢

溶劑：溶質(zhì)：內(nèi)容回顧稀溶液的依數(shù)性

蒸氣壓降低：沸點(diǎn)升高： 凝固點(diǎn)下降： 滲透壓：

將2.00g蔗糖(C12H22O11)溶于水，配成50.0ml溶液，求溶液在37℃時(shí)的滲透壓力。例解：C12H22O11的摩爾質(zhì)量為342.0g.mol-1，則4.滲透壓（osmoticpressure）（4）滲透壓的應(yīng)用a.求大分子的摩爾質(zhì)量b.人體輸液溶液的配制c.海水淡化及廢水處理d.大樹的生長ΠV=nBRT

反滲透滲透

等滲溶液：滲透壓相等的兩種溶液。

高滲溶液：滲透壓不等的兩種溶液，則滲透壓力高的稱為高滲溶液。

低滲溶液：滲透壓低的稱為低滲溶液。

醫(yī)學(xué)上以血漿滲透壓作為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在280-320mmol·L-1的溶液為等滲溶液。高于此范圍者為高滲溶液。反之,為低滲溶液。

如：50.Og·L-1的葡萄糖溶液、生理鹽水(9.0g·L-1)、12.5g·L-1的NaHCO3溶液等是等滲溶液。b.人體輸液溶液的配制

在臨床治療中,當(dāng)為病人大劑量補(bǔ)液時(shí),要特別注意補(bǔ)液的濃度,否則可能導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)水分調(diào)節(jié)失常及細(xì)胞的變形和破壞。例如人紅細(xì)胞的形態(tài)與其所處的介質(zhì)滲透壓力有關(guān),這可以從紅細(xì)胞在不同濃度的NaCl溶液中的形態(tài)加以說明。等滲溶液低滲溶液高滲溶液紅細(xì)胞逐漸皺縮，皺縮的紅細(xì)胞互相聚結(jié)成團(tuán)。這是因?yàn)榧t細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓力低于濃NaCl溶液，紅細(xì)胞內(nèi)的水向外滲透引起。紅細(xì)胞的形態(tài)沒有什么改變，因?yàn)樯睇}水與紅細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓力相等，細(xì)胞內(nèi)外液處于滲透平衡狀態(tài)。紅細(xì)胞逐漸膨脹，嚴(yán)重時(shí)可使紅細(xì)胞破裂。這是因?yàn)榧t細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓力高于稀NaCl溶液，紅細(xì)胞外的水向細(xì)胞內(nèi)滲透引起。(1)檢驗(yàn)試劑的純度(2)測定溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量高分子量----滲透壓法低分子量----凝固點(diǎn)降低法(3)防凍液的制備(4)其它:輸液溶液配制;大樹生長5.依數(shù)性質(zhì)的應(yīng)用Chapter4多組分系統(tǒng)熱力學(xué)小結(jié)1.組成的不同表示法摩爾分?jǐn)?shù)物質(zhì)量濃度質(zhì)量摩爾濃度Chapter4多組分系統(tǒng)熱力學(xué)小結(jié)2.兩個(gè)重要的概念偏摩爾量