多組分系統(tǒng)熱力學(xué)ppt課件-展示頁
2025-01-21 11:28本頁面
【正文】 海水中的水 → 純水 = 解： 理想液態(tài)混合物應(yīng)用題例 標(biāo)志 欲求最小非體積功，由于 ， 所以也就是求上述過程的 RfpT WG , ??pTG,?? ? ? ?? ?, 2 2A A AAAA 1 1H O H Olnl n l n 298 l n J m ol kJ m olTpGRT xpRT x RTP???????? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?純 水 海 水， ，1, kJ m olfRW ??所以 解題思路： 標(biāo)志 稀溶液中各組分的化學(xué)勢 什么是理想稀溶液 ？ 在一定的溫度、壓力和濃度的范圍內(nèi)，溶劑服從 Raoult定律，溶質(zhì)服從 henry定律。 解： 標(biāo)志 6 6 6 5 3C H C H CH0 .5 0 .5xx??66CH 1x ?6 5 3C H C H 1x ?, 6 6 6 5 36 6 6 66 5 3 6 5 31( C H ) ( C H CH )( C H ) ( C H ) l n 0. 5( C H CH ) ( C H CH ) l n 0. 534 34 J m olTpG G Gl T p l T p R Tl T p l T p R T????????? ? ? ? ???? ? ?????? ? ?????， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ，1, 3 4 3 4 J m o lfRW ??（ b）由于系統(tǒng)僅由 1mol C6H6與 1mol C6H5CH3組成，因此在此系統(tǒng)中分出 1mol C6H6后，剩下的就是 1mol 純 C6H5CH3了。 標(biāo)志 理想液態(tài)混合物性質(zhì)： 總體積等于各純組分的體積之和 m ix 0V??m ix 0H??m ix 0S? m ix 0G? 混合前后總焓值不變，沒有混合熱 混合是自發(fā)的，有理想的混合熵 m ix B BBlnS R n x? ? ? ?混合 Gibbs自由能小于零，混合是自發(fā)的 m ix B BBlnG R T n x?? ? 理想液態(tài)混合物 理想液態(tài)混合物的通性 形成 混合物 的各組分的性質(zhì)相似，純組分與另外組分的分子之間的作用能幾乎相等。但是因為理想液態(tài)混合物所服從的規(guī)律比較簡單，可以作為比較的標(biāo)準(zhǔn)，而且對從理想液態(tài)混合物所得到的公式只要作一些修正，就可以用于實際混合物或溶液，所以理想液態(tài)混合物的概念在理論上和實際上都是有用的。 如 光學(xué)異構(gòu)體的混合物 (例如 d樟腦 t樟腦 )、 結(jié)構(gòu)異構(gòu)體的混合物 (如鄰二甲苯一間二甲苯一對二甲苯 )， 同位素化合物的混合物 (如 H2OD2O)以及 緊鄰?fù)滴锏幕旌衔?(如苯一甲苯 )等。 標(biāo)志 *B ( l ) B ( l ) BlnR T x?? ??由于液體受壓力影響不大，引入近似 *B ( l) B ( l)???則上式為 B ( l ) B ( l ) BlnR T x????理想液態(tài)混合物中任一組分 B的化學(xué)勢表示式 B(l)?是液態(tài)混合物中任一組分 B的 化學(xué)勢標(biāo)準(zhǔn)態(tài) 僅是溫度的函數(shù) 液態(tài)混合物中任一組分的化學(xué)勢 理想液態(tài)混合物中任一組分化學(xué)勢的表達式，不僅指出了組分化學(xué)勢與濃度的關(guān)系，同時它也是理想液態(tài)混合物的熱力學(xué)定義式，即凡是混合物中各組分的化學(xué)勢皆服從下式，它就是理想液態(tài)混合物 。標(biāo)志 氣態(tài)溶液 固態(tài)溶液 液態(tài)溶液 非電解質(zhì)溶液 正規(guī)溶液 溶液 第四章 多組分系統(tǒng)熱力學(xué)及其在溶液中的應(yīng)用 9 February 2022 標(biāo)志 理想液態(tài)混合物 1. 理想液態(tài)混合物 2. 理想液態(tài)混合物中任一組分的化學(xué)勢 9 February 2022 標(biāo)志 理想液態(tài)混合物的定義 在等溫、等壓條件下，任一組分在全部濃度范圍內(nèi)，都符合 Raoult定律 的多組分液態(tài)系統(tǒng) . 用公式表示為： *B B Bp p x?*Bp 任一組分在純態(tài)時的飽和蒸汽壓 Bp 任一組分在混合物中的蒸汽壓 形成理想液態(tài)混合物的主要原因是，各組分的分子在大小和相互作用能方面十分相似。 理想液態(tài)混合物 標(biāo)志 理想液態(tài)混合物中任一組分的化學(xué)勢 液態(tài)混合物與氣相達平衡時 B(l ) B(g )???設(shè)氣相為混合理想氣體 BB ( l ) B ( g ) B ( g ) lnpRTp? ? ?? ? ?液態(tài)混合物中服從 Raoult定律 *B B Bp p x?代入上式 *BB ( l ) B ( g) Bl n l npRT RT xp?? ? ? ?對純液體 B 1x ?** BB ( l ) B ( g ) lnpRTp????代入上式 *B ( l ) B ( l ) BlnR T x?? ??（ 1）服從拉烏爾定律；（ 2）蒸氣當(dāng)作理想氣體的混合物。 標(biāo)志 嚴(yán)格來說，只有一些化學(xué)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)非常相似的物質(zhì)所組成的多組分系統(tǒng)，可以近似地看作理想液態(tài)混合物。 研究理想液態(tài)混合物的意義 一般混合物大都不具有理想液態(tài)混合物的性質(zhì)。 為什么研究理想液態(tài)混合物？它代表一種研究思想與方法。 標(biāo)志 理想液態(tài)混合物應(yīng)用題例 例 : 298K， 下若在：（ a）大量等摩爾比的 C6H6C6H5CH3溶液中；（ b） 1摩爾 C6H6與 1摩爾 C6H5CH3溶液中， 這兩種情況分離出 1摩爾 C6H6，求最少付給系統(tǒng)多少功？ ?p在等溫等壓下，分離出 1摩爾 C6H6所需的最少功 ， RfW,pTG,? RfpT WG , ??即為此可逆過程所需的非體積功，此功等于該過程的 即： pTG,?因此，只需要求得分離過程的 即可。 末態(tài) 初態(tài) ?? 理想液態(tài)混合物應(yīng)用題例 標(biāo)志 例：海水中含有大量鹽，所以在 298K時海水的蒸氣壓為 kPa，同溫下純水的飽和蒸氣壓是，計算下述從海水中取出 1 mol H2O過程所需最小非體積功。 溶劑 A的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，是標(biāo)準(zhǔn)壓力下的純?nèi)軇? 稀溶液中溶劑 A的化學(xué)勢
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