物理化學(xué)第三章多組分系統(tǒng)熱力學(xué)

物理化學(xué)第三章多組分系統(tǒng)熱力學(xué)第1頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月知識(shí)目標(biāo)：1.掌握飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系，會(huì)利用克一克方程進(jìn)行有關(guān)計(jì)算；2.掌握拉烏爾定律和亨利定律；3.掌握理想液態(tài)混合物,理想稀薄溶液的氣液平衡計(jì)算；4.掌握二組分理想液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖；5.理解相數(shù)、組分?jǐn)?shù)、自由度數(shù)等基本概念，會(huì)利用吉布斯相律分析相圖；6.了解單組份系統(tǒng)相圖的特點(diǎn)；7.了解理想液態(tài)混合物與理想稀溶液的異同點(diǎn)，掌握理想稀溶液的依數(shù)性；8．了解液一液萃取原理。氣體的吸收原理、液體的蒸餾原理、水蒸氣蒸餾原理等。第2頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月能力目標(biāo)：1.能夠正確使用相律分析相圖，確定系統(tǒng)獨(dú)立改變量的個(gè)數(shù)；2.能夠利用克-克方程計(jì)算不同溫度下的飽和蒸汽壓；3.能夠計(jì)算理想液態(tài)混合物、理想稀溶液的氣液平衡組成及各相物質(zhì)的量；4.能夠正確使用化學(xué)勢(shì)判據(jù)判斷過(guò)程進(jìn)行的方向，會(huì)計(jì)算理想氣體的化學(xué)勢(shì)；5.能夠利用相平衡原理和相圖解決物質(zhì)的分離、提純等實(shí)際問(wèn)題；6.能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制相圖。第3頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月相（phase）

體系內(nèi)部物理和化學(xué)性質(zhì)完全均勻的部分稱(chēng)為相。體系中相的總數(shù)稱(chēng)為相數(shù)，用φ表示。氣體

不論有多少種氣體混合，只有一個(gè)氣相。液體

按其互溶程度可以組成一相、兩相或三相共存。固體一般有一種固體便有一個(gè)相。兩種固體粉末無(wú)論混合得多么均勻，仍是兩個(gè)相（固體溶液除外，它是單相）。3.1相律（PhaseRule

）1.相和相數(shù)一.相、組分及自由度第4頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第5頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.物種數(shù)和獨(dú)立組分?jǐn)?shù)（1）物種數(shù)

（numberofsubstance

）——系統(tǒng)中所包含的可以單獨(dú)分離出來(lái)、并能獨(dú)立存在的化學(xué)物質(zhì)的數(shù)目，稱(chēng)為系統(tǒng)的“物種數(shù)”，記作S。處于不同相態(tài)的同種化學(xué)物質(zhì)，只能算一個(gè)物種。如：液態(tài)水和水蒸氣。第6頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）獨(dú)立組分?jǐn)?shù)

（numberofindependentcomponent

）

確定一個(gè)多相平衡體系，各相組成所需的最少獨(dú)立物種數(shù)稱(chēng)為獨(dú)立組分?jǐn)?shù)。它的數(shù)值等于體系中所有物種數(shù)S減去體系中獨(dú)立的化學(xué)平衡數(shù)R，再減去各物種間的濃度限制條件R'。S≥C

C=S–R–R`

注意：只有在特定條件下，系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)等于系統(tǒng)的物種數(shù)。第7頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（A）對(duì)于獨(dú)立化學(xué)平衡數(shù)，要注意“獨(dú)立”兩個(gè)字。例如：系統(tǒng)中含有C（s）、CO（g）、H2O（g）、CO2（g）、H2（g）等五種物質(zhì)，可能存在的反應(yīng)有（1）C（s）+H2O(g)＝CO（g）＋H2（g）（2）C（s）＋CO2（g）＝2CO（g）（3）CO（g）＋H2O（g）＝CO2（g）＋H2（g）但這三個(gè)反應(yīng)并不是獨(dú)立的，反應(yīng)（3）可以由（1）和（2）得到，所以真正獨(dú)立的平衡數(shù)只有R＝2。第8頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

計(jì)算組分?jǐn)?shù)時(shí)所涉及的平衡反應(yīng)，必須是在所討論的條件下，系統(tǒng)中實(shí)際存在的反應(yīng)。例:N2，H2

和NH3混合物系統(tǒng)，在常溫下，并沒(méi)有反應(yīng)，所以C=3–0–0=3。若在高溫及有催化劑存在的條件下，以下反應(yīng)存在：N2+3H2=2NH3

。R=1，所以C=3–1–0=2。若再加上人為限制條件，N2

與H2

物質(zhì)的量的比為1:3，則，R=1，R′=1，所以C=3–1–1=1。第9頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（B）對(duì)于獨(dú)立的濃度限制條件數(shù)R’，要注意應(yīng)限于在同一相中應(yīng)用。假如分解產(chǎn)物（反應(yīng)產(chǎn)物）分別處于不同相中，則不能計(jì)算濃度關(guān)系數(shù)。例如：CaCO3（s）＝CaO（s）＋CO2（g）這個(gè)分解反應(yīng)，產(chǎn)物是固相，CO2是氣相，所以雖然兩者的量之比是1：1，但無(wú)濃度限制關(guān)系，所以

R’＝0，S＝3，R＝1,C＝2。第10頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.自由度和自由度數(shù)（numberofdegreesoffreedom

）

能維持相平衡系統(tǒng)中原有相數(shù)和相態(tài)不變，而在一定范圍內(nèi)可獨(dú)立改變的強(qiáng)度變量（溫度、壓力、組成等）稱(chēng)為系統(tǒng)的自由度。這種變量的數(shù)目稱(chēng)為自由度數(shù)，用符號(hào)“f”表示。

因?yàn)檫@些變量在一定范圍內(nèi)可以變動(dòng)，則在討論系統(tǒng)的狀態(tài)時(shí)，必須指定這些變量的值。所以，自由度數(shù)就是描述相平衡狀態(tài)所需的最少獨(dú)立變量數(shù)。第11頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月如：（1）液態(tài)水，在一定范圍內(nèi)改變T、p，仍可以保持水為單相液態(tài)水，所以，在確定其狀態(tài)時(shí)，必須同時(shí)指定T、p，才能確定水的狀態(tài)。則f=2。（2）水的氣液平衡，體系的溫度和壓力之間具有函數(shù)關(guān)系，溫度一定，壓力也隨之而定；反之，亦然。所以，指定其狀態(tài)時(shí)只需指定溫度或壓力即可。此時(shí)，f=1。第12頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)水、水蒸氣和冰三相平衡共存時(shí)，系統(tǒng)的溫度T=273.16K，壓力P=610.62Pa,溫度和壓力都不能改變，所以自由度數(shù)=0第13頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月f=C-φ+2這就是著名的吉布斯相律，由吉布斯在1876年首先導(dǎo)出。它聯(lián)系了系統(tǒng)的自由度數(shù)、相數(shù)和獨(dú)立組分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系。二．相律表達(dá)式及說(shuō)明相律的幾點(diǎn)說(shuō)明(1).相律只適用于相平衡系統(tǒng)第14頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2).如果影響相平衡的外界因素除溫度、壓力外，考慮其他因素（如重力場(chǎng)、磁場(chǎng)等）對(duì)平衡的影響時(shí)，以“b”代替“2”，b是能夠影響系統(tǒng)平衡狀態(tài)的外界因素的個(gè)數(shù)，可得到相律的更普遍形式：(3).對(duì)于只有固相和液相的凝聚系統(tǒng)，因外壓對(duì)平衡影響很小，通常壓力不大時(shí)可以忽略，則相律為：該式也適用于溫度或壓力恒定的系統(tǒng)。第15頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體的飽和蒸氣壓可以衡量液體向外逃逸能力的大小。其數(shù)值等于物質(zhì)在一定溫度下處于液氣平衡共存時(shí)蒸氣的壓力。當(dāng)物質(zhì)處于液氣平衡共存時(shí)，液體蒸發(fā)成氣體的速率與氣體凝聚成液體的速率相等。一、液體的飽和蒸汽壓及沸點(diǎn)飽和氣體飽和液體3.2單組份系統(tǒng)的相平衡第16頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月P＞P飽和P＜P飽和P＝P飽和

當(dāng)物質(zhì)處于液氣平衡時(shí)，若稍稍減小外界壓力，使p外<p*，則液體將逐漸蒸發(fā)，直至全部變?yōu)闅怏w。反之，若稍稍增大外界壓力，使p外>p*，則蒸氣將全部凝聚成液體。第17頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月LOGO1.ONE2.TWOP*同液體的溫度,本性有關(guān)，溫度越高，飽和蒸汽壓越高。P*與量的多少無(wú)關(guān)。第18頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月沸點(diǎn)：液體飽和蒸氣壓=外界壓力時(shí)的溫度,記作T*b。相同外壓下，不同液體，沸點(diǎn)不同，飽和蒸汽壓大的氣體沸點(diǎn)低。同種液體，不同外壓下沸點(diǎn)不同，外壓越大，沸點(diǎn)越高。第19頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月正常沸點(diǎn)：液體的飽和蒸氣壓為101.325kPa時(shí)的溫度。標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn):液體的飽和蒸氣壓為100kPa的溫度稱(chēng)為該液體的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)。例如，水的正常沸點(diǎn)為100℃(373.15K)，標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)為99.63℃(372.78K)。第20頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

設(shè)在一定的溫度T、壓力p下，某純物質(zhì)B*的任意兩個(gè)相B*(α)與B*(β)達(dá)成相平衡：“*”表示純物質(zhì)(下同)。

二.單組份體系的兩相平衡1.克拉佩龍方程第21頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)吉布斯函數(shù)判據(jù)

即

=第22頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月得：又因?yàn)?/p>

得：即克拉佩龍（ClapeyronBPE）方程第23頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）適用任意純物質(zhì)的兩相平衡（2）此式表示壓力對(duì)兩相平衡溫度(如沸點(diǎn)、熔點(diǎn)或晶型轉(zhuǎn)變點(diǎn)等)的影響。對(duì)于吸熱過(guò)程，ΔH*m＞0，

若ΔV*m＜0，根據(jù)上式，增加壓力會(huì)降低平衡溫度；若ΔV*m＞0，則反之。說(shuō)明：第24頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.克勞修斯-克拉貝龍方程（液-氣、固-氣平衡的蒸氣壓方程）若Vm（g）＞＞Vm（l），近似有

ΔvapVm≈Vm（g）將Vm（g）=RT/p代入上式得：第25頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

此即克勞修斯-克拉佩龍方程的微分式?？藙谛匏?克拉佩龍方程定積分式：

即第26頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月克—克方程的不定積分式

對(duì)某液體若有一系列不同溫度下飽和蒸氣壓的數(shù)據(jù)，做lnp-1/T圖，可得一直線(xiàn)，由此直線(xiàn)的斜率和截矩即可求得液體的及式中的C。第27頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第28頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)缺乏蒸發(fā)焓數(shù)據(jù)時(shí)，可以用經(jīng)驗(yàn)規(guī)則進(jìn)行估算。對(duì)于非極性液體來(lái)說(shuō)，其正常沸點(diǎn)時(shí)的摩爾蒸發(fā)焓與正常沸點(diǎn)之比(亦即摩爾蒸發(fā)熵)為一常數(shù)：

此式近似規(guī)則稱(chēng)為特魯頓規(guī)則。T*b為純液體的正常沸點(diǎn)。第29頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三.單組分系統(tǒng)相圖

C=1，f=C

-

Φ

+2=3–Φ（1）當(dāng)=1時(shí)，f=2，即溫度、壓力均可改變，在P-T圖上是一個(gè)區(qū)域。（2）當(dāng)=2時(shí)，f=1，即兩相達(dá)到平衡，溫度、壓力兩者之間有一定的依賴(lài)關(guān)系，它們滿(mǎn)足克拉貝龍方程。在P-T圖上應(yīng)是一條直線(xiàn)。

（3）當(dāng)=3時(shí)，f=0，即三相平衡共存，溫度、壓力一定，在-圖上表現(xiàn)為一個(gè)點(diǎn)——三相點(diǎn)。因此

Φmax=3，

fmax=2，相圖可用平面圖表示。第30頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月t/℃兩相平衡三相平衡水或冰的飽和蒸氣壓/Pa平衡壓力/MPa平衡壓力/Pa水氣冰氣冰水冰水氣-20——103.4199.6-15（190.5）165.2161.1-10285.8295.4115.0-5421.0410.361.80.01611.0611.0611.0×10-6611.0202337.86019920.599.65100000100101325374.222119247H2O的相平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相圖的繪制---以水為例第31頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以壓力為縱坐標(biāo)，溫度為橫坐標(biāo)作圖，得到水的相圖，如圖3-2第32頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.相圖分析（1）單相區(qū)域圖中OA、OB、OC三條線(xiàn)將圖分成三個(gè)區(qū)域：AOB、AOC、BOC，他們分別表示水蒸氣、水、冰三個(gè)單相區(qū)。(2)兩相平衡線(xiàn)OA線(xiàn)：是氣相區(qū)和液相區(qū)的交線(xiàn)稱(chēng)為氣液平衡線(xiàn)

曲線(xiàn)上的一點(diǎn)表示水和水蒸氣平衡共存的溫度和壓力，由圖可見(jiàn)，水的蒸汽壓隨溫度升高而增大。氣液平衡曲線(xiàn)的斜率為正。第33頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月OB線(xiàn)：是冰和水蒸氣的平衡共存曲線(xiàn)，又叫冰的升華曲線(xiàn)。OB線(xiàn)在理論上可延長(zhǎng)到絕對(duì)零度附近。＞0，＞0，＞0，曲線(xiàn)OB的斜率為正。OC線(xiàn)：是冰和水的平衡共存曲線(xiàn)，又叫冰的熔化曲線(xiàn),曲線(xiàn)OC不能無(wú)限延長(zhǎng)，大約從2.03×復(fù)雜,在高壓下有不同結(jié)構(gòu)的冰生成。kPa開(kāi)始，相圖變得比較＞0，＜0，＜0，曲線(xiàn)斜率為負(fù)，

第34頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

三相點(diǎn)的溫度和壓力皆由體系自定。T、p均為固定值，不能任意改變。H2O的三相點(diǎn)溫度為273.16K，壓力為611.0Pa。（3）三相點(diǎn)（triplepoint）

f=1-3+2=0第35頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三相點(diǎn)與冰點(diǎn)不同：三相點(diǎn)：是物質(zhì)自身的特性，不能加以改變。是純水在其飽和蒸氣壓下凝固點(diǎn)，單組分系統(tǒng)。冰點(diǎn)：p=101.325kPa下，被空氣飽和的水的凝固點(diǎn)（273.15K）。由于有空氣溶入，是多組份系統(tǒng)。改變外壓，冰點(diǎn)也隨之改變。第36頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月冰點(diǎn)溫度比三相點(diǎn)溫度低是由兩種因素造成的：（1）因水中溶有空氣，使凝固點(diǎn)下降0.0023℃；（2）因外壓從611.0Pa增加到101.325kPa，使凝固點(diǎn)下降0.0075℃

。兩種結(jié)果使冰點(diǎn)比三相點(diǎn)低0.0098℃。三相點(diǎn)與冰點(diǎn)不同：第37頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月混合物氣態(tài)混合物液態(tài)混合物流體混合物固態(tài)混合物溶液溶劑溶質(zhì)氣態(tài)液態(tài)固態(tài)溶液第三節(jié)多組分系統(tǒng)的分類(lèi)及組成表示法一.多組分系統(tǒng)的分類(lèi)第38頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.混合物（mixture）

多組分均勻體系中，溶劑和溶質(zhì)不加區(qū)分，各組分均可選用相同的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，使用相同的經(jīng)驗(yàn)定律，（一視同仁）這種體系稱(chēng)為混合物，也可分為氣態(tài)混合物（如空氣）、液態(tài)混合物（如石油）和固態(tài)混合物（如合金）。第39頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、溶液（solution）

定義：多種物質(zhì)，其中每一種物質(zhì)都以分子、離子或原子的形式分散在其他物質(zhì)中

本章主要討論液態(tài)的非電解質(zhì)溶液。

特點(diǎn)：多組分均相，組成在一定范圍內(nèi)變化溶劑（solvent）和溶質(zhì)（solute）

如果組成溶液的物質(zhì)有不同的狀態(tài)，通常將液態(tài)物質(zhì)稱(chēng)為溶劑，氣態(tài)或固態(tài)物質(zhì)稱(chēng)為溶質(zhì)。第40頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

如果都是液態(tài)，則把含量多的一種稱(chēng)為溶劑，含量少的稱(chēng)為溶質(zhì)。差不多的話(huà)，都可以。溶液和混合物的區(qū)別：溶液有溶劑和溶質(zhì)之分而混合物沒(méi)有；對(duì)溶液中的溶劑和溶質(zhì)采用不同的研究方法，而對(duì)混合物則采用同一的研究方法。第41頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.多組分系統(tǒng)組成表示方法

此式中，nB為B的物質(zhì)的量。xB(或yB)是一個(gè)量綱一的量，其單位為1。顯然(1)B的摩爾分?jǐn)?shù)

第42頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)注意：不能將寫(xiě)成“質(zhì)量百分濃度”。也不能將稱(chēng)為B的第43頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)物質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度nB為溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,mA為溶劑A的質(zhì)量。bB的單位為mol·kg-1。每1Kg溶劑中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量第44頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(4)B的物質(zhì)的量濃度單位體積溶液中包含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，單位為

幾種組成表示法的換算關(guān)系1、xB與mB的關(guān)系第45頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在極稀溶液中，2、CB與xB的關(guān)系第46頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）V隨T變化，CB也隨T變

（2）各種濃度換算，選合適的溶液

（3）在極稀溶液中，各量成正比在極稀溶液中，第47頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

無(wú)論什么體系，體系質(zhì)量總是等于構(gòu)成該體系各物質(zhì)的質(zhì)量的總和。其它容量性質(zhì)（如體積、內(nèi)能等）在純物質(zhì)體系具有與質(zhì)量相同的這種性質(zhì)；等溫等壓下將多種純物質(zhì)混合形成多組分體系，往往伴隨有容量性質(zhì)的變化。問(wèn)題的提出

第四節(jié)多組分系統(tǒng)中物質(zhì)的偏摩爾量和化學(xué)勢(shì)第48頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月XC=0XC=1Vm

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(duì)體積的貢獻(xiàn)與其在純態(tài)不同。

在一定的溫度、壓力下純液體B與C摩爾體積為與，其物質(zhì)的量為nB

、nC。若它們可以任意比例混合，在它們混合前后體積一般發(fā)生變化?；氐揭缘膯?wèn)題：第49頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.偏摩爾量的定義與物理意義對(duì)容量性質(zhì)X，

根據(jù)狀態(tài)函數(shù)的基本假定偏摩爾量偏摩爾量

+

第50頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)純組分系統(tǒng)來(lái)說(shuō)偏摩爾量就是它的摩爾量。

偏摩爾量是在系統(tǒng)恒定T，p

和其它物質(zhì)的量時(shí)，改變1mol

物質(zhì)B引起的系統(tǒng)容量性質(zhì)X的變化。偏摩爾量的物理意義

在T、p下，向足夠大量的某一定組成溶液中加1molB引起溶液容量性質(zhì)Z的變化

在T、p定組成的溶液中，1molB對(duì)溶液體積的貢獻(xiàn)（MgSO4溶液）第51頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一般式有第52頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月才是偏摩爾量,其他任何條件下的偏微商不是偏摩爾量如③偏摩爾量是強(qiáng)度性質(zhì)，任何偏摩爾量都是溫度、壓力和組成的函數(shù)；④純物質(zhì)的偏摩爾量就是該物質(zhì)的摩爾量。值得注意的是：①只有多組分均相系統(tǒng)的廣度性質(zhì)才有偏摩爾量；②只有在恒溫、恒壓條件下，廣度性質(zhì)Z隨的變化率第53頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

設(shè)一個(gè)均相系統(tǒng)由1、2、、k個(gè)組分組成，則系統(tǒng)任一容量性質(zhì)Z應(yīng)是T，p及各組分物質(zhì)的量的函數(shù)，即：在等溫、等壓條件下：2.偏摩爾量的集合公式dnB第54頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在保持偏摩爾量不變的情況下，對(duì)上式積分則按偏摩爾量定義偏摩爾量的集合公式。第55頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月V=n1V1,m+n2V2,m例如：體系中只有兩個(gè)組分，其物質(zhì)的量和偏摩爾體積分別為

n1,V1,m

和n2,V2,m,則體系的總體積為：集合公式表明：在多組分體系中的任一容量性質(zhì)均等于各組分對(duì)該容量性質(zhì)的貢獻(xiàn)之和。第56頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.

偏摩爾量之間的函數(shù)關(guān)系第57頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.化學(xué)勢(shì)定義：（1）意義：保持溫度、壓力和除B以外的其它組分不變，體系的Gibbs函數(shù)隨n

的變化率.二.化學(xué)勢(shì)（2）化學(xué)勢(shì)是狀態(tài)函數(shù)，是強(qiáng)度量，其絕對(duì)值無(wú)法測(cè)量可知。（3）純物質(zhì)的化學(xué)勢(shì)等于該物質(zhì)的摩爾吉布斯函數(shù)。第58頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月若組成不變，有：若混合物的吉布斯函數(shù)G

為T(mén)、p、n1

、n2……的函數(shù)。2.多組分組成可變系統(tǒng)熱力學(xué)基本方程(1)多組分組成可變均相系統(tǒng)則有第59頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

將上式代入熱力學(xué)能、焓、亥姆霍茲自由能的定義式，如U=G–pV+TS、H=G+TS、A=G+pV，可得：這一組方程不僅適用于多組分組成可變的均相封閉系統(tǒng)，也適用于相應(yīng)的敞開(kāi)系統(tǒng)。第60頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月若將U，H，A表示為以下函數(shù)關(guān)系：求全微分，可得：第61頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)比以上兩組式子，可得：化學(xué)勢(shì)的其他表示法

這四個(gè)偏導(dǎo)數(shù)中只有最后一個(gè)才是偏摩爾量，其余三個(gè)均不是偏摩爾量。第62頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月適用于無(wú)體積功時(shí)的任何可逆或不可逆過(guò)程2.多組分多相系統(tǒng)的熱力學(xué)公式第63頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月適用于封閉系統(tǒng)只做體積功時(shí)相變化和化學(xué)變化的平衡判據(jù)3.化學(xué)勢(shì)判據(jù)及應(yīng)用舉例等溫、等壓且非體積功為零時(shí)：

第64頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)勢(shì)判據(jù)

在恒溫恒壓下如任一物質(zhì)在兩相中具有相同的分子形式，但化學(xué)勢(shì)不等，則相變化自發(fā)進(jìn)行的方向必然是朝著化學(xué)勢(shì)減少的方向進(jìn)行；如化學(xué)勢(shì)相等，當(dāng)兩相處于相平衡狀態(tài)。等于零時(shí)：平衡小于零時(shí)：自發(fā)因此可以說(shuō)，物質(zhì)的化學(xué)勢(shì)是決定物質(zhì)傳遞方向和限度的強(qiáng)度因素，這就是化學(xué)勢(shì)的物理意義。第65頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)相平衡條件

考慮在混合物或溶液中發(fā)生如下相變化過(guò)程(無(wú)非體積功)：若組分B有dnB由α相轉(zhuǎn)移到β相，由上式有：第66頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月又因?yàn)楣视兴砸驗(yàn)樯鲜郊礊橄嗥胶馀袚?jù)。它表明，在等溫等壓且沒(méi)有非體積功的條件下，若μαB>μβB，則組分B將自動(dòng)由α相轉(zhuǎn)移到β相；若μαB=μβB，則組分B在α和β兩相中達(dá)成平衡。第67頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

μ總是T、p的函數(shù)。μ是標(biāo)準(zhǔn)壓力p、溫度為T(mén)時(shí)理想氣體的化學(xué)勢(shì)。（1）.純理想氣體的化學(xué)勢(shì)等T時(shí)：4.氣體組分的化學(xué)勢(shì)和逸度第68頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氣體混合物中某一種氣體B的化學(xué)勢(shì)（2）.理想氣體混合物中任一組分的化學(xué)勢(shì)B+C+….TpBμB純BTpB*平衡：pB=pB*μB=μB*第69頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)于純真實(shí)氣體：不再適用3.純真實(shí)氣體的化學(xué)勢(shì)Lewis建議引入校正因子φ純理想氣體標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢(shì)氣體的逸度實(shí)際氣體與理想氣體化學(xué)勢(shì)之差第70頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月意義:各種實(shí)際氣體化學(xué)勢(shì)表達(dá)式整齊化一，且與理想氣體的形式相同校正壓力1、理想氣體

2、實(shí)際氣體Φ反應(yīng)氣體在熱力學(xué)上對(duì)理想氣體的偏離程度3、φ=φ（T、p，本性）Φ是氣體特性參數(shù)，與狀態(tài)有關(guān)第71頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蒸氣壓是液體的重要強(qiáng)度性質(zhì)純液體：p*=f（T，p）溶液:p=f(T.p.xB…)主要取決于溫度和組成，p-xB的關(guān)系如何？

本節(jié)討論的溶液指的是非電解質(zhì)溶液。第五節(jié)理想液態(tài)混合物第72頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1886年，法國(guó)物理學(xué)家拉烏爾（RaoultFM）根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)得出如下結(jié)論：稀溶液中溶劑的蒸汽壓等于同溫度下純?nèi)軇┑娘柡驼羝麎号c溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)的乘積

若溶液中僅有兩種組分，則上式又可寫(xiě)成:一．拉烏爾定律（Raoult’sLaw）第73頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、定義：液態(tài)混合物中任意組分B在全部組成范圍內(nèi)都符合拉烏爾定律，則該混合物稱(chēng)為理想液態(tài)混合物。

2、特征（1）微觀特征（i）各組分分子結(jié)構(gòu)相似，體積近似相等即：（ii）各組分的分子間作用力相等即：光學(xué)異構(gòu)體、同位素和立體異構(gòu)體混合物屬于這種類(lèi)型。二.理想液態(tài)混合物第74頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月ab（2）宏觀特征cd三.理想液態(tài)混合物的氣、液平衡1.蒸氣壓與液相組成的關(guān)系第75頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

以A，B均能揮發(fā)的二組分理想液態(tài)混合物的液氣平衡為例(1)平衡氣相的蒸氣總壓力與平衡液相組成的關(guān)系

由于兩組分都遵守拉烏爾定律，故:則

A+BA+B又xA=1-xB，故得第76頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)平衡氣相組成與平衡液相組成的關(guān)系

因p*B＞p＞p*A，故:根據(jù)分壓定義：和拉烏爾定律：得:系統(tǒng)中易揮發(fā)組分在平衡氣相中的組成總是大于它在液相中的組成第77頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)平衡氣相的蒸氣總壓力與平衡氣相組成的關(guān)系

由p=p*A+(p*B-p*A)xB并結(jié)合p*BxB=yBp，得:

由上式可知，p與yB的關(guān)系不是直線(xiàn)關(guān)系。表示在上圖中，即p=φ(yB)所示的虛線(xiàn)。

第78頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二組分f=C–Φ+2=4–ΦΦmin=1，fmax=3，（T，p，x）——立體圖；保持一個(gè)變量為常量，從立體圖上得到平面截面圖

（1）保持溫度不變，得

p-x圖較常用（2）保持壓力不變，得

T-x圖常用（3）保持組成不變，得

T-p圖不常用。

Φmax=4，fmin=0，無(wú)變量系統(tǒng)，最多四相共存，此時(shí)T、p、x為定值不能改變四、二組分理想液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖第79頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二組分系統(tǒng)液態(tài)完全互溶液態(tài)完全不互溶液態(tài)部分互溶一個(gè)液相（液態(tài)混合物）兩個(gè)液相（純A+純B）兩個(gè)液相（l1+l2）

理想的液體混合物屬于液態(tài)完全互溶系統(tǒng)，如苯和甲苯，正己烷與正庚烷等結(jié)構(gòu)相似的化合物可形成這種雙液系。以甲苯（Ａ）和苯（Ｂ）為例第80頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

對(duì)理想溶液(理想混合物),則各組分的蒸氣壓與溶液的組成在全部濃度范圍內(nèi)服從拉烏爾定律.1.壓力-組成圖(p-x圖)以p對(duì)xB作圖(右圖所示)xB→AB第81頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

但當(dāng)蒸氣與溶液平衡時(shí),由于A、B兩組分蒸氣壓不同,氣液相組成是不同的,氣相組成可由道爾頓分壓定律求的:

實(shí)線(xiàn)上任一點(diǎn)代表某液體混合物組成為xB時(shí)平衡氣相總蒸氣壓—液相線(xiàn)易揮發(fā)的組分在氣相中的濃度大于液相中的濃度.故在p-x圖中氣相線(xiàn)位于液相線(xiàn)之下.xB→AB第82頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月兩個(gè)點(diǎn)：系統(tǒng)點(diǎn)和相點(diǎn)相點(diǎn)—表示相組成的點(diǎn)，如G點(diǎn)、L點(diǎn)。物系點(diǎn)—表示體系總組成的點(diǎn)，如M點(diǎn)。第83頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2溫度-組成圖(T-x圖)

當(dāng)固定系統(tǒng)壓力時(shí)得到T-xB圖.如在100kPa時(shí),測(cè)定不同組成混合物的沸點(diǎn)則得到沸點(diǎn)-組成圖(見(jiàn)下圖),這種圖在分餾提純中占有重要的地位.液相區(qū):f*=2-1+1=2(T,x)氣相區(qū):f*=2-1+1=2(T,x)兩相區(qū)(梭形區(qū)):f*=1xB→AB則a、b兩點(diǎn)代表平衡共存兩相的組成.如物系點(diǎn)O:過(guò)O作水平線(xiàn)得結(jié)線(xiàn)ab.在T-x圖中氣相線(xiàn)與液相線(xiàn)分為三個(gè)區(qū)域(氣相區(qū)、液相區(qū)、兩相區(qū)).第84頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3杠桿規(guī)則

在T-x

圖上,若物系點(diǎn)落在兩相共存區(qū)之內(nèi),則兩相所含物質(zhì)量由杠桿規(guī)則確定.

如圖,設(shè)物系點(diǎn)O的體系共含有物質(zhì)的量為n,含物質(zhì)B的量分?jǐn)?shù)為xM,此體系平衡共存液相和氣相的量為nl、ng.物系總含量：n總=nl+ng含B物質(zhì)的量的數(shù)目為:第85頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月整理得即

杠桿規(guī)則適用于任何兩相平衡區(qū)的物質(zhì)的量的關(guān)系.若組成坐標(biāo)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示,有nl·oa=ng·ob或nl(xM-xB

)

=ng(yB-xM)第86頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1803年英國(guó)化學(xué)家Henry根據(jù)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出：在一定溫度和平衡狀態(tài)下，氣體在液體里的溶解度（用摩爾分?jǐn)?shù)x等表示）與該氣體的平衡分壓p成正比，即一.亨利定律（Henry’sLaw）第六節(jié)理想稀溶液Kx亨利常數(shù)：其數(shù)值與溫度、壓力、溶劑和溶質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。Kx≠pB*理想稀溶液是指溶劑服從拉烏爾定律，溶質(zhì)服從亨利定律的溶液。

第87頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）亨利定律適用于稀溶液中揮發(fā)性的溶質(zhì)，溶質(zhì)在氣相和液相中的分子狀態(tài)相同。如，在氣相為分子，在水溶液中為和，則亨利定律不適用。

(3)定律的其他常用形式幾種亨利常數(shù)不等，可相互換算應(yīng)用亨利定律時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：（1）式中pB為該氣體的分壓。若有多種溶質(zhì)，可分別使用。第88頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月理想稀薄溶液的特征也不同于理想液態(tài)混合物

二．理想稀溶液的氣、液平衡第89頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

對(duì)溶劑與溶質(zhì)都揮發(fā)的二組分理想稀薄溶液，在達(dá)成氣液兩相平衡時(shí)，溶液的平衡蒸氣總壓力與溶液各組分分壓力的關(guān)系為:

因?yàn)槿軇┡c溶質(zhì)分別遵守拉烏爾定律、亨利定律，所以溶液的平衡蒸氣總壓力與溶液組成的關(guān)系為:

若溶質(zhì)不揮發(fā)，則溶液的平衡蒸氣總壓力僅為溶劑的氣相平衡分壓力，即p=pA=p*AxA。第90頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月依數(shù)性質(zhì)：（colligativeproperties）指定溶劑的類(lèi)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(wú)關(guān)。依數(shù)性的種類(lèi)：1.蒸氣壓下降2.凝固點(diǎn)降低3.沸點(diǎn)升高4.滲透壓三稀溶液的依數(shù)性第91頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

對(duì)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(huì)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。1.溶劑的蒸氣壓下降（1）條件：非揮發(fā)性溶質(zhì)理想溶液或理想稀薄溶液（2）△p是依數(shù)性第92頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

為非電解質(zhì)溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度，單位

稱(chēng)為凝固點(diǎn)降低系數(shù)單位2.凝固點(diǎn)降低

為凝固點(diǎn)下降系數(shù)，它與溶劑性質(zhì)有關(guān)而與溶質(zhì)性質(zhì)無(wú)關(guān)，表3-4列出了常見(jiàn)溶劑的第93頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月幾種溶劑的Kf值

第94頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第95頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月凝固點(diǎn)下降的性質(zhì)，在生產(chǎn)上和實(shí)驗(yàn)室的用途：（1）可以測(cè)定溶質(zhì)的相對(duì)分子量。

（2）可以制備冷卻劑和防凍劑。

（3）純度的檢驗(yàn)。若將純?nèi)軇┲械碾s質(zhì)視為溶質(zhì)，利用凝固點(diǎn)降低法還可以測(cè)定溶劑的純度，顯然雜質(zhì)越多，凝固點(diǎn)下降值越大。第96頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第97頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

稱(chēng)為沸點(diǎn)升高系數(shù)（boilingpointelevationcoefficints），單位。常用溶劑的值有表可查。測(cè)定值，查出，就可以計(jì)算溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。3.沸點(diǎn)升高（溶質(zhì)不揮發(fā)）第98頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

Kb為沸點(diǎn)升高系數(shù)，它與溶劑的性質(zhì)有關(guān)，而與溶質(zhì)性質(zhì)無(wú)關(guān)。幾種溶劑的Kb值

第99頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第100頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

如圖所示，在等溫等壓下，用一個(gè)只允許溶劑分子通過(guò)而不允許溶質(zhì)分子通過(guò)的半透膜將純?nèi)軇┡c溶液隔開(kāi)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)溶液的液面將沿著容器上的細(xì)管上升，直到某一高度為止；如果改變?nèi)芤簼舛?則液柱上升高度也隨之改變。4.滲透壓（osmoticpressure）第101頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第102頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

這種溶劑通過(guò)半透膜滲透到溶液一邊，使溶液側(cè)的液面升高的現(xiàn)象稱(chēng)為滲透現(xiàn)象。要使兩側(cè)液面相等，則需在溶液一側(cè)施加額外壓力Π

。這個(gè)Π值稱(chēng)為溶液的滲透壓。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，理想稀薄溶液的滲透壓數(shù)值與溶液中所含溶質(zhì)的數(shù)量成正比，即：第103頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第104頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例：

在100g苯中加入13.76g聯(lián)苯（），所形成溶液的沸點(diǎn)為82.4℃。已知純苯的沸點(diǎn)為80.1℃。求（1）苯的沸點(diǎn)升高系數(shù)；（2）苯的摩爾蒸發(fā)焓。

第105頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

，(2)因?yàn)?/p>

解:(1)

第106頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)于真實(shí)系統(tǒng)，根據(jù)正、負(fù)偏差的大小，分為四種類(lèi)型：（1)具有一般正偏差的系統(tǒng)，（2)具有一般負(fù)偏差的系統(tǒng)，（3)具有最大正偏差的系統(tǒng)，（4)具有最大負(fù)偏差的系統(tǒng)。

若組份的p實(shí)>p理（拉烏爾），則稱(chēng)為具有正偏差的系統(tǒng)。

若組份的p實(shí)<p理（拉烏爾），則稱(chēng)為具有負(fù)偏差的系統(tǒng)。第七節(jié)二組分真實(shí)液態(tài)混合物的氣-液平衡理想液態(tài)混合物的主要特征是服從拉烏爾定律第107頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）一般正偏差

P與理液相比為正偏差，

pA*<p<pB*液相線(xiàn)不為直線(xiàn)，向上彎；氣相線(xiàn)與理液類(lèi)似。ABABAB

非理想體系的p-x圖及T-x圖第108頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）最大正偏差

p與理液相比為正偏差，且在某一范圍內(nèi)p>pB*（易揮發(fā)），所以，p—x圖上有一最高點(diǎn)。左側(cè)：yB>xB（易揮發(fā)）右側(cè)：yB<xB在T—x上出現(xiàn)最低恒沸點(diǎn)在該點(diǎn)的混合物稱(chēng)為最低恒沸物.AB0101液液氣氣abab第109頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）一般負(fù)偏差

p與理液相比為負(fù)偏差，一般，pA、pB也為負(fù)偏差，氣相線(xiàn)與理液類(lèi)似。液相線(xiàn)不為一直線(xiàn)，向下彎。ABABABGLGL第110頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月混合物稱(chēng)為最高恒沸物（4）最大負(fù)偏差

p與理液相比為負(fù)，且在某一組成范圍內(nèi)，p<pA*，所以，在p—x圖上，

p有最小值。左側(cè)：yB<xB

（易揮發(fā)）右側(cè)：yB>xBT—x圖：最高點(diǎn)：最高恒沸點(diǎn)AB0101液液氣氣abab第111頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

當(dāng)兩個(gè)組分性質(zhì)差別較大時(shí)，在液態(tài)混合時(shí)僅在一定比例和溫度范圍內(nèi)互溶，而在另外的組成范圍只能部分互溶形成兩個(gè)液相，這樣的系統(tǒng)稱(chēng)為液態(tài)部分互溶系統(tǒng)。例如，H2O-C6H5OH,H2O-C6H5NH2,H2O-C4H9OH(正丁醇或異丁醇)等系統(tǒng)。

第八節(jié)二組分液相部分互溶和完全不互溶系統(tǒng)的相圖一.二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的液-液平衡相圖第112頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月p

影響不大，通常是T-x圖——溶解度曲線(xiàn)根據(jù)兩組分的性質(zhì)及互溶程度可分為四類(lèi)：1、具有最高會(huì)溶溫度2、具有最低會(huì)溶溫度3、同時(shí)具有最高和最低會(huì)溶溫度4、不具有會(huì)溶溫度1.部分互溶液體的相互溶解度兩個(gè)平衡共存的液層，稱(chēng)為共軛溶液(conjugatesolution)第113頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的液液平衡相圖

(1)具有最高會(huì)溶溫度

以水(A)-正丁醇(B)組成的二元系為例：常溫下，將少量正丁醇滴入一定量的水中，振蕩后正丁醇完全溶于水。繼續(xù)滴加正丁醇，開(kāi)始出現(xiàn)混濁如霧的現(xiàn)象，稱(chēng)為霧點(diǎn)，這時(shí)正丁醇在水中達(dá)到飽和。如再加入正丁醇，靜置后將分成互相平衡的兩個(gè)液層，如圖3-15所示，

第114頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

其中上層為水在正丁醇中的飽和溶液（稱(chēng)為醇相），下層為正丁醇在水中的飽和溶液（稱(chēng)為水相）。

第115頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

圖3-16畫(huà)出了這種部分互溶系統(tǒng)當(dāng)溫度升高時(shí)，共軛相的組成變化情況。第116頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DB線(xiàn)是正丁醇在水中隨溫度變化的溶解度曲線(xiàn)，EB線(xiàn)是水在正丁醇中，溶解度隨溫度的變化曲線(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，隨溫度升高，共軛相的組成將越來(lái)越接近。當(dāng)溫度升高到時(shí)，DB和EB兩條線(xiàn)會(huì)合于B點(diǎn)，這時(shí)兩個(gè)液相的組成趨于一致，成為單相。B點(diǎn)稱(chēng)為臨界會(huì)溶點(diǎn)，會(huì)溶溫度的高低反映了一對(duì)溶液間相互溶解能力的強(qiáng)弱。會(huì)溶溫度越低，兩液體間的互溶性越好。因此可利用會(huì)溶溫度的數(shù)據(jù)選擇優(yōu)良的萃取劑。第117頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在溫度（約為291.2K）以下，兩者可以任意比例互溶，升高溫度，互溶度下降，出現(xiàn)分層。（2）具有最低會(huì)溶溫度

水-三乙基胺的溶解度圖如圖所示。

以下是單一液相區(qū)，以上是兩相區(qū)。第118頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）同時(shí)具有最高、最低會(huì)溶溫度

如圖所示是水和煙堿的溶解度圖。

在最低會(huì)溶溫度(約334K)以下和在最高會(huì)溶溫度(約481K)以上，兩液體可完全互溶，而在這兩個(gè)溫度之間只能部分互溶。形成一個(gè)完全封閉的溶度曲線(xiàn)，曲線(xiàn)之內(nèi)是兩液相區(qū)。第119頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）不具有會(huì)溶溫度

乙醚與水組成的雙液系，在它們能以液相存在的溫度區(qū)間內(nèi)，一直是彼此部分互溶，不具有會(huì)溶溫度。第120頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、完全不互溶雙液系特點(diǎn)

①A、B兩種液體互溶程度可忽略不計(jì)。

A、B共存時(shí)，各組分的蒸氣壓與單獨(dú)存在時(shí)一樣。液面上的總蒸氣壓等于兩純組分飽和蒸氣壓之和②當(dāng)兩種液體共存時(shí)，不管其相對(duì)數(shù)量如何，其總蒸氣壓大于任何一組分的蒸氣壓，而沸點(diǎn)則低于任何一組分的沸點(diǎn)。③混合物沸騰時(shí)，Ф=3，f=0，溫度保持不變，且與液相組成無(wú)關(guān)，在T-x圖上為一直線(xiàn)——三相線(xiàn)。

三．二組分液態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的氣-液平衡相圖第121頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

在水銀表面蓋一層水，來(lái)減少汞蒸氣的企圖是徒勞的。水、氯苯的蒸汽壓與溫度的關(guān)系第122頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、相圖H2O(A)和C6H5Cl(B)混合物A

wB

BpT90℃gp=pA*+pB*100kPagH2O(l)+C6H5Cl(l)100℃125℃pA*pB*A

wB

Bg+B(l)g+A(l)g+A(l)+B(l)第123頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月L2QgPtABA(l)+B(l)GL1g+A(l)g+B(l)xBp=定值T-x圖的四個(gè)區(qū)域見(jiàn)如右圖。恒壓下三相平衡時(shí)，f=2–3+1=0

。故共沸點(diǎn)為定值。三相平衡共存時(shí)溫度及三相組成不變。氣相組成：L1L2線(xiàn)為三相線(xiàn)，L1點(diǎn)L2點(diǎn)為平衡時(shí)兩液相點(diǎn)，G點(diǎn)為氣相點(diǎn)。第124頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

條件：物質(zhì)與水不互溶。

方法：以鼓泡方式使水蒸氣通過(guò)有機(jī)液體，帶出氣體冷凝后，分層，可得純有機(jī)物。

特點(diǎn)：沸點(diǎn)一定低于100℃。3、水蒸氣蒸餾若有機(jī)物沸點(diǎn)較高，溫度高時(shí)性質(zhì)不穩(wěn)定，可采用水蒸氣蒸餾法。（1）水蒸氣蒸餾的優(yōu)點(diǎn)

①蒸餾溫度比有機(jī)物沸點(diǎn)低，安全、節(jié)能；②避免蒸餾時(shí)發(fā)生分解。有的有機(jī)物因沸點(diǎn)較高，或性質(zhì)不穩(wěn)定，在升溫至沸點(diǎn)之前就分解，可用該法。第125頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月餾出物中兩組分的質(zhì)量比可如下求算:設(shè)A為H2O,B為有機(jī)物,有:可測(cè)有機(jī)物摩爾質(zhì)量:③該法易于分離被蒸餾組分，蒸出物冷凝后自動(dòng)分離成有機(jī)層和水層，不用精餾或萃取。為水蒸氣消耗系數(shù)水蒸氣消耗系數(shù)越小，蒸餾的效率就越高。第126頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月簡(jiǎn)單低共熔體系的基本特征：液態(tài)完全互溶，單相；固態(tài)完全不互溶，兩相。基本原理：C=2，忽略p對(duì)液-固平衡的影響f=C-Ф+1=3-Ф。

Ф=1時(shí)，f=2，雙變量體系

Ф=2時(shí)，f=1，單變量體系

Ф=3時(shí)，f=0，無(wú)變量體系繪制此類(lèi)相圖常用的基本方法—熱分析法和溶解度法。一.具有簡(jiǎn)單低共熔混合物系統(tǒng)的相圖第九節(jié)簡(jiǎn)單低共熔系統(tǒng)液-固平衡相圖

第127頁(yè)，課件共141頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月