导图社区 多组分系统热力学
天津大学物理化学教研室 物理化学第六版（上） 多组分系统的热力学 本章重点： ①两个概念：偏摩尔量、化学势 ②两个定律：拉乌尔定律、亨利定律 ③三种溶液：理想溶液、理想稀溶液、实际溶液 ④四个依数性：溶剂蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高（溶质不挥发）、渗透压
这是一个物理和化学知识点的合集。物理主要包括多组分系统热力学、原子吸收光谱法、光学方法导论等知识点。化学则主要包括化学反应原理、电话线、饱和烃等知识点。
本章介绍了烷烃的结构、命名、物理性质、化学性质、乙烷和丁烷的构象等内容，总结全面细致，适合做为复习资料。
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多组分系统热力学
偏摩尔量
物理意义
恒温恒压下，在无限大系统中加入1 mol组分B所引起的系统某热力学广度性质X的改变量
定义式
注意
定义式中分子为广度性质X，分母为n（B），下标条件为恒温、恒压、恒组成
是强度性质，是T、p和组成的函数
可为负
针对某一组分而言
对纯物质，偏摩尔量就是摩尔量
集合公式
吉布斯-杜亥姆公式
化学势
偏摩尔吉布斯能，特称为化学势
化学势判据
设系统有α、β两相，两相均为多组分。恒温恒压下，若组分i有dn（i）的量从α相转移到β相，由吉布斯能判据，该过程自发进行时，dG＜0
自发进行的方向总是物质从化学势较高的一相向化学势较低的一相转移，直到它在两相的化学势相等为止，此时两相达到平衡
化学势是决定物质传递方向和限度的物理量
气体组分的化学势
理想气体的化学势公式
逸度
对混合理想气体中任一组分，式中的p应为组分分压，对实际气体，式中的应换成逸度
f=pγ
拉乌尔定律和亨利定律
溶液组成的表示法
拉乌尔定律
亨利定律
定温下，挥发性溶质或气体在液体溶剂中的溶解度和它在液面上的平衡分压成正比
k（B）为亨利常数，它与温度、总压、溶质和溶剂的性质有关，且与稀溶液浓度的表示方法有关
溶质在溶液中和在气相中的存在形态必须相同
稀溶液中，溶剂所处的状态A-A和纯溶剂A-A几乎完全相同，故拉乌尔定律中的比例常数为纯溶剂的饱和蒸气压； 溶质所处的状态B-A和纯溶质B-B完全不同，故亨利定律中的比例常数为亨利常数，而非纯溶质的饱和蒸气压
理想溶液
定义
溶液中任意组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律的溶液。性质无限接近的各组分形成的溶液
各组分分子的大小和作用力彼此相等，当一种分子被另一种分子取代时没有能量和空间结构的变化，即当各组分混合成溶液时，没有热效应和体积的变化
理想溶液中组分的化学势公式
理想溶液的混合性质
定温定压下，由纯组分混合形成理想溶液时，混合前后：体积不变、焓不变、熵增加、吉布斯能减小
理想稀溶液
溶剂服从拉乌尔定律、溶质服从亨利定律的溶液
溶剂的化学势
溶质的化学势
分配定律
溶质在互不相溶相中的分配：定温定压下，物质溶解在两个共存但不相溶的液体里达成平衡时，该物质在两相中的浓度之比为一常数-分配系数
分配系数K与温度、压力、溶质及两种溶剂的性质有关
萃取效率
设溶质在两互不相溶溶剂中没有缔合、离解、化学变化等作用，在溶剂1（体积为V1）中含有溶质的量为m，若用溶剂2萃取n次（每次都用体积V2），则最后原溶液中剩余溶质的量为m（n）
稀溶液的依数性
溶剂蒸气压下降
若溶质不挥发，则溶剂蒸气压的下降值Δp（A）是溶液蒸气压的下降值Δp
凝固点降低
凝固点
①对纯液体，凝固点是固液两相成平衡（蒸气压相等）时的温度。②对溶液，凝固点是固态纯溶剂与溶液中溶剂成平衡（蒸气压相等）时的温度。
凝固：溶剂析出为固体 结晶：溶质析出为固体
溶液凝固点降低的原因
凝固点降低公式
沸点升高（溶质不挥发）
沸点
蒸气压等于外压时的温度
沸点升高的原因
溶剂蒸气压下降（化学势降低）
沸点升高公式
渗透压
渗透
用一张只能通过溶剂分子的半透膜隔开溶剂和溶液，因纯溶剂的化学势比溶液中溶剂的化学势高，溶剂分子自发地通过半透膜进入到溶液一侧的现象
如果要阻止溶剂分子的渗透，则必须在溶液一侧施加一个额外的压力Π
反渗透
继续增大压力，溶剂分子反过来将从溶液一侧通过半透膜进入到溶剂的一侧的现象
渗透平衡时
范特霍夫公式
非理想溶液 活度和活度系数
活度
溶剂：x→1时，a→1，γ→1 溶质：x→0时，a→x，γ→1
活度和活度系数的测定
蒸气压法
凝固点法
电动势法
吉布斯-杜亥姆公式法（图解积分法）
