多组分系统热力学及其在溶液中的应用

这是一篇关于多组分系统热力学及其在溶液中的应用的思维导图

多组分系统热力学及其在溶液中的应用

• 多组分系统的组成表示法
  • B的质量浓度(密度）ρB
  • B的质量分数wB
  • B的浓度cB
  • B的摩尔分数xB（液体）或yB（气体）
  • 在溶液中，表示溶质浓度的方法
    • 溶质B的质量摩尔浓度
    • 溶质B的摩尔比
• 偏摩尔量
  • 偏摩尔量的定义
    • 定义
    • 常见偏摩尔定义式
    • 只有广度性质才有偏摩尔量
  • 偏摩尔量的加和公式
    • • 若系统只含有两个组分则有
  • Gibbs-Duhem公式
    • 都只在T、p恒定时使用
• 化学势
  • 化学势的定义
    • 定义式
    • 多组分系统的热力学基本公式
    • 通常实验都是在等温，等压下进行，所以如不特别指明化学势就是指偏摩尔Gibbs自由能
  • 化学势在相平衡中的应用
    • 在等T,p，W'=0的条件下，物质总是由高化学势流向低化学势。平衡时化学势相等
    • 可证明，其他条件下，只要W'=0，化学势决定所有传质过程的方向（化学势判据---统一判据)
    • 在W'=0的条件下，化学势相等是平衡的条件，是处理平衡问题的依据
  • 化学势与温度的关系
  • 化学势与压力的关系
• 气体混合物中各组分的化学势
  • 理想气体及其混合物的化学势
    • 纯理想气体
    • 理想气体混合物
  • 非理想气体混合物的化学势
    • 逸度f
      • 意义
        • 对于理想气体不需要校正，
        • 对标准状态
    • • 意义是各种实际气体的化学势表达式整齐划一，且与理想气体的形式相同
  • 逸度因子的求法
    • 图解法
    • 对比状态法
    • 近似法
• 稀溶液中的两个经验定律
  • Raoult定律
    • 定温下，在稀溶液中，溶剂的蒸汽压等于纯溶剂蒸气压乘以溶液中溶剂的摩尔分数
    • • 使用条件：稀薄溶液中的溶剂
      • pA：溶液中溶剂的蒸汽分压
      • pA*:同温（同压）下纯溶剂的蒸气压
      • 解决的问题：在一定T，p下，稀薄溶液中pA与组成的关系
  • Henry定律
    • • 使用条件：稀薄溶液中的挥发性溶质B
    • 定律的其他形式
    • 注意事项
      • pB为该气体的分压。对于混合气体，在总压不大时，Henry定律分别适用于每一种气体
      • 溶质B在气，液相中的分子形式必须相同
      • 溶液浓度愈稀，对Henry定律符合得愈好。对气体溶质，升高温度或降低压力，降低了溶解度，能更好服从Henry定律
• 理想液态混合物
  • 定义
    • 液态混合物中的任一组分在全部浓度范围内都符合Raoult定律称为理想液态混合物
  • 理想液态混合物中任一组分的化学势
  • 理想液态混合物的通性
    • • 大于0
    • • 小于0
    • 对于理想液体混合物，Raoult定律与Henry定律没有区别
• 理想稀溶液中任一组分的化学势
  • 浓度用摩尔分数表示时
  • 浓度用质量摩尔浓度表示时
  • 浓度用物质的量浓度表示时
• 稀溶液的依数性
  • 指定溶剂的类型和数量后，这些性质只取决于所含溶质粒子的数目，而与溶质的本性无关
  • 凝固点降低
    • 溶剂和溶质不生成固溶体，固态是纯的溶剂
    • 平衡态固相是固溶体
  • 沸点升高
  • 渗透压
    • 范霍夫公式
      • 适用于稀溶液
    • Mc Millan-Mayet公式
      • 非电解质高分子溶液
      • 稀溶液