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1、第二章相平衡及相图第1页，共76页，编辑于2022年，星期二2-1 2-1 相律相律 1相和相数相和相数 系统系统内部内部物理和化学性质物理和化学性质完全均匀完全均匀的部分的部分称为相称为相。平衡时。平衡时,系系统统中相的中相的总数总数称为称为相数相数，用，用表示表示。2-1-1基本概念基本概念第二章第二章 相平衡热力学相平衡热力学第2页，共76页，编辑于2022年，星期二2-1 2-1 相律相律 S S 物种数；物种数；R R 独立的独立的化学化学反应计量式反应计量式的数目；的数目；R R不同物种的组成间的不同物种的组成间的独立关系独立关系数。数。2 2 物种数和物种数和(独立独立)组分数组
2、分数 物种数物种数 S S :平衡系统中存在的平衡系统中存在的化学物质数化学物质数；(独立独立)组分数组分数 C CC S-R-R第3页，共76页，编辑于2022年，星期二 1 1）当规定系统中部分物种只通过化学反应由另当规定系统中部分物种只通过化学反应由另外物种生成时，由此外物种生成时，由此可能可能带来的带来的同一相同一相的组成的组成关系。关系。2 2）由电中性条件带来的同一相的组成关系。）由电中性条件带来的同一相的组成关系。R包括包括：2-1 2-1 相律相律 第4页，共76页，编辑于2022年，星期二例例1 (1)仅由仅由 NH4Cl(s)部分分解部分分解，建立如下反应平衡：，建立如下反
3、应平衡：NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)(2)仅由仅由CaCO3(s)部分分解，建立如下反应平衡：部分分解，建立如下反应平衡：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)试求试求(1)、(2)两种情况下，系统的两种情况下，系统的R=？第5页，共76页，编辑于2022年，星期二思考题思考题（1）取取任意量任意量的的NH3(g)和和HCl(g)与与NH4Cl(s)成成平衡，则此时该平衡系统的组分数平衡，则此时该平衡系统的组分数 C=？(2)由由任意量任意量的的 CaCO3(s)、CaO(s)、CO2(g)建建立反应平衡，立反应平衡，则此时该平衡系统的组分数则此时该平衡系统的组分数C=？
4、第6页，共76页，编辑于2022年，星期二3 3 自由度和自由度和自由度数自由度数 将用以确定相平衡系统的将用以确定相平衡系统的强度状态强度状态的的独立独立强度变量称为强度变量称为自由度自由度，这种变量，这种变量的数的数目目，称为，称为自由度数自由度数，用，用f表示。表示。2-1 2-1 相律相律 第7页，共76页，编辑于2022年，星期二2-1-2 2-1-2 相律相律相律公式为：相律公式为：fC +2 式中式中:f为自由度数为自由度数 C=S R R 称为组分数称为组分数 为相数为相数 第8页，共76页，编辑于2022年，星期二1 2 表示系统整体温度和压力；表示系统整体温度和压力；2 没
5、有气相存在时，没有气相存在时，f=C +1，因，因p对相平衡对相平衡影响很小。影响很小。3 f=C +n n 为各种外界因素包括磁为各种外界因素包括磁 场、场、电场和重力场；电场和重力场；2-1-3 2-1-3 几点说明几点说明第9页，共76页，编辑于2022年，星期二 借助相律可以确定研究方向，表明相平借助相律可以确定研究方向，表明相平衡系统中有几个独立变量。衡系统中有几个独立变量。2-1-4 2-1-4 相律的意义相律的意义第10页，共76页，编辑于2022年，星期二例例 题题 PCl5(g)被放入被放入恒温恒温的容器中，并与其分解的容器中，并与其分解产物产物PCl3(g)和和Cl2(g)
6、成平衡，此时该平衡系统成平衡，此时该平衡系统的的f=？第11页，共76页，编辑于2022年，星期二2-2 2-2 克拉珀龙方程克拉珀龙方程2-2-1 单组分系统相平衡的条件单组分系统相平衡的条件 相平衡相平衡 d dnBT，p第12页，共76页，编辑于2022年，星期二2-22-2 克拉珀龙方程克拉珀龙方程适用条件：纯物质单组分的任何适用条件：纯物质单组分的任何两相平衡两相平衡 2-2-22-2-2 克拉珀龙方程克拉珀龙方程强调：强调：1纯物质在任何两相平衡时纯物质在任何两相平衡时,T,p不能都独立变化不能都独立变化;2在计算时在计算时,要注意变化方向的一致性。要注意变化方向的一致性。3温度变
7、化很小时，可用温度变化很小时，可用代。代。第13页，共76页，编辑于2022年，星期二 对于对于凝聚相凝聚相-气相气相两相平衡，可作以下近似处理两相平衡，可作以下近似处理a：Vm(g)Vm(l or s)，Vm(g)Vm(I or s)Vm(g)b：Vm(g)=RT/P2-3 3 克劳修斯克劳修斯-克拉珀龙方程克拉珀龙方程1 Clausius-Clapeyron 方程方程第14页，共76页，编辑于2022年，星期二假定假定 的值与温度无关，积分得：的值与温度无关，积分得：可用来计算不同温度下的蒸气压或摩尔蒸发热。可用来计算不同温度下的蒸气压或摩尔蒸发热。做不定积分，得做不定积分，得lnp=va
8、pHm/RT+C适用条件：含有适用条件：含有气相气相的的纯纯物质物质单单组分两相平衡。组分两相平衡。2-3 3 克劳修斯克劳修斯-克拉珀龙方程克拉珀龙方程第15页，共76页，编辑于2022年，星期二例 题 已知已知H2O(l)在在373.15K时饱和蒸汽压为时饱和蒸汽压为101325 Pa，摩尔蒸发焓为摩尔蒸发焓为40.67kJ.mol-1试计算试计算（1）H2O(l)在在263.15K时的饱和蒸汽压；时的饱和蒸汽压；（2）在海拔为）在海拔为4500米的西藏高原上大气压只有米的西藏高原上大气压只有57300 Pa，试计算那里水的沸点。，试计算那里水的沸点。第16页，共76页，编辑于2022年，
9、星期二思考题思考题已知水在已知水在77是的饱和蒸气压为是的饱和蒸气压为41.891kPa。水在。水在101.325kPa下的正常沸点为下的正常沸点为100。求。求（1）下面表示水的蒸气压与温度关系的方程式中的）下面表示水的蒸气压与温度关系的方程式中的A和和B值。值。（2）在此温度范围内水的摩尔蒸发焓。）在此温度范围内水的摩尔蒸发焓。（3）在多大压力下水的沸点为）在多大压力下水的沸点为105。第17页，共76页，编辑于2022年，星期二2 特鲁顿规则特鲁顿规则(Trouton rule)缺乏数据缺乏数据时时,可用一些经验规则进行可用一些经验规则进行近近似估算似估算。对非极性的分子不缔合的液体。对
10、非极性的分子不缔合的液体,有如有如下规则下规则:Tb纯液体的正常沸点纯液体的正常沸点.2-3 3 克劳修斯克劳修斯-克拉珀龙方程克拉珀龙方程第18页，共76页，编辑于2022年，星期二 在在定温定温下，下，稀稀溶液中溶液中溶剂溶剂的蒸气压等于的蒸气压等于纯纯溶剂饱和蒸气溶剂饱和蒸气压压 乘以溶液中乘以溶液中溶剂溶剂的物质的量分数的物质的量分数 ,用公式表示为：用公式表示为：如果溶液中只有如果溶液中只有A，B两个组分，则两个组分，则适用条件：理想适用条件：理想稀溶液稀溶液中中溶剂溶剂或或理想液态理想液态混合物混合物。2-4-12-4-1拉乌尔定律拉乌尔定律2-4 2-4 拉乌尔定律和享利定律拉乌
11、尔定律和享利定律第19页，共76页，编辑于2022年，星期二 在在一定温度一定温度下，下，稀稀溶液中溶液中挥发性溶质挥发性溶质在气相中的平在气相中的平衡分压与在溶液中的摩尔分数（或质量摩尔浓度、物质的量衡分压与在溶液中的摩尔分数（或质量摩尔浓度、物质的量浓度浓度）成正比。）成正比。式中比例系数称为式中比例系数称为亨利系数亨利系数。2-4-2 2-4-2 享利定律享利定律适用条件适用条件：稀溶液中挥发性溶质，且溶质在稀溶液中挥发性溶质，且溶质在气相和在溶液中的分子状态必须相同。气相和在溶液中的分子状态必须相同。第20页，共76页，编辑于2022年，星期二2-4-3 2-4-3 拉乌尔定律和亨利定
12、律对比拉乌尔定律和亨利定律对比1共同点共同点（1）适用于稀溶液；）适用于稀溶液；（2）表达形式相似。）表达形式相似。2区别区别（1）比例常数不同；）比例常数不同；（2）针对的具体对象不同。）针对的具体对象不同。第21页，共76页，编辑于2022年，星期二 例题例题 在在 97.11C时时,纯水的饱和蒸气压为纯水的饱和蒸气压为91.3 kPa。在此温度下，乙醇（。在此温度下，乙醇（C2H5OH）的质量分数）的质量分数为为 3%的乙醇水溶液上，蒸气总压为的乙醇水溶液上，蒸气总压为 101.325 kPa。今有另一乙醇的摩尔分数为今有另一乙醇的摩尔分数为2%的乙醇水溶液，的乙醇水溶液，求此水溶液在求
13、此水溶液在 97.11C 下的蒸气总压。下的蒸气总压。第22页，共76页，编辑于2022年，星期二所以求得：所以求得：稀溶液的总蒸气压与各组分的摩尔分数的关系：稀溶液的总蒸气压与各组分的摩尔分数的关系：解：解：第23页，共76页，编辑于2022年，星期二 将题给的将题给的 wB=3%的溶液的数据代入，求得：的溶液的数据代入，求得：再将此值及所求摩尔分数为再将此值及所求摩尔分数为 2%的溶液的数据代入的溶液的数据代入第24页，共76页，编辑于2022年，星期二 已知已知370.26K纯水的蒸气压为纯水的蒸气压为91293.8Pa，在量分数为，在量分数为0.01的乙醇水溶液上方，蒸气的乙醇水溶液上
14、方，蒸气总压为总压为101325Pa。计算相同温度时乙醇的量。计算相同温度时乙醇的量分数为分数为0.02的水溶液上：的水溶液上：(1)水的蒸气分压，水的蒸气分压，(2)乙醇的蒸气分压。乙醇的蒸气分压。思思 考考 题题第25页，共76页，编辑于2022年，星期二2-5 2-5 理想液态混合物理想液态混合物2-5-1 2-5-1 理想液态混合物理想液态混合物 若若液液态态混混合合物物中中任任一一组组分分在在全全部部组组成成范范围围内内都都符符合合拉拉乌乌尔尔定定律律，则则该该混混合合物物称称为为理理想想液态混合物液态混合物，或称之为，或称之为理想混合物理想混合物。第26页，共76页，编辑于2022
15、年，星期二 298K时纯时纯CHCl3和纯和纯CCl4的饱和蒸汽压分别的饱和蒸汽压分别为为 2.64104Pa和和1.527104Pa，若两者形成，若两者形成理想理想液态混合物液态混合物，并由，并由CHCl3和和CCl4各为各为1.00mol混混合而成。合而成。计算：计算：溶液的总蒸汽压；溶液的总蒸汽压；与溶液呈平衡的气相组成。与溶液呈平衡的气相组成。例例 题题第27页，共76页，编辑于2022年，星期二2-5-22-5-2理想液态混合物中任一组分的化学势理想液态混合物中任一组分的化学势在在p和和p相差不大时相差不大时第28页，共76页，编辑于2022年，星期二1 混合过程混合过程 mixV=
16、0 2-5-3 2-5-3 理想液态混合物的理想液态混合物的混合性质混合性质2 混合过程混合过程 mixH=0 即：即：mixH=0第29页，共76页，编辑于2022年，星期二3 混合过程混合过程 mixG02-5-3 2-5-3 理想液态混合物的混合性质理想液态混合物的混合性质4 混合过程混合过程 mixS 0第30页，共76页，编辑于2022年，星期二例例 题题 在在298.15K，100kPa下，下，1molA（l）和和1molB（l）形成理想混合物，则）形成理想混合物，则 mixS=J/K，mixH=kJ，mixG=kJ。答案：答案：mixS=11.53 J/K，mixH=0 kJ，m
17、ixG=-3.44 kJ。第31页，共76页，编辑于2022年，星期二2-6-1 理想稀溶液的定义理想稀溶液的定义 一一定定温温度度下下，溶溶剂剂和和溶溶质质分分别别服服从从拉拉乌尔定律乌尔定律和和亨利定律亨利定律的的无限稀薄无限稀薄溶液。溶液。xA1,bB 02-6 2-6 理想稀溶液理想稀溶液第32页，共76页，编辑于2022年，星期二2-6-2 2-6-2 理想稀溶液中溶剂和溶质的化学势理想稀溶液中溶剂和溶质的化学势由于由于ISO及及GB已选定已选定bB为溶液中溶质为溶液中溶质B的组成标度的组成标度即即溶剂溶剂的标准态：温度为的标准态：温度为T，标准压力下的纯液态。，标准压力下的纯液态。
18、第33页，共76页，编辑于2022年，星期二溶溶液液中中溶溶质质的的标标准准态态：在在 和和 下下具具有有理理想稀溶液性质的状态。想稀溶液性质的状态。2-6-2 2-6-2 理想稀溶液中溶剂和溶质的化学势理想稀溶液中溶剂和溶质的化学势第34页，共76页，编辑于2022年，星期二式中式中bB()和和bB()分别为溶质分别为溶质B在两个互不相溶的溶剂在两个互不相溶的溶剂 ，中的质量摩尔浓度，中的质量摩尔浓度，K 称为分配系数。称为分配系数。2-7 2-7 理想稀溶液的分配定律理想稀溶液的分配定律分配定律分配定律第35页，共76页，编辑于2022年，星期二 在理想稀溶液中在理想稀溶液中，某些，某些性
19、质性质只取决于稀溶液中所含只取决于稀溶液中所含溶质的质点数溶质的质点数，而，而与溶质的本性无关与溶质的本性无关，故称这些性质，故称这些性质为为理想理想稀溶液的依数性稀溶液的依数性。依数性的种类：依数性的种类：1.溶剂的溶剂的蒸气压下降蒸气压下降2.凝固点降低凝固点降低(析出固态纯溶剂析出固态纯溶剂)3.沸点升高沸点升高(溶质不挥发溶质不挥发)4.渗透压渗透压2-8 2-8 理想稀溶液的理想稀溶液的依数性依数性第36页，共76页，编辑于2022年，星期二溶剂蒸气压下降溶剂蒸气压下降：指指理理想想稀稀溶溶液液中中溶溶剂剂的的蒸蒸气气压压pA低低于于同同温温度度下下纯纯溶剂的饱和蒸气压溶剂的饱和蒸气
20、压 。2-8-1 2-8-1 溶剂蒸气压下降溶剂蒸气压下降适用条件：理想稀溶液，近似适用于稀溶液适用条件：理想稀溶液，近似适用于稀溶液.第37页，共76页，编辑于2022年，星期二 溶溶剂剂A中中溶溶有有少少量量溶溶质质B形形成成稀稀溶溶液液，在在A和和B不不形形成成固固态态溶溶液液的的条条件件下下，溶溶液液的的凝凝固固点点(析析出出纯纯A固固态态)低于低于纯纯A在同样外压下的在同样外压下的凝固点凝固点。2-8-2 2-8-2 凝固点凝固点降低降低Kf称为称为凝固点降低系数凝固点降低系数，单位：，单位：K kg mol1适用条件：稀溶液且凝固时析出的固态物质为纯溶剂。适用条件：稀溶液且凝固时析
21、出的固态物质为纯溶剂。第38页，共76页，编辑于2022年，星期二例题例题 在在25.0 g 苯中溶入苯中溶入0.245 g 苯甲酸，测得凝固点降低苯甲酸，测得凝固点降低。试求苯甲酸在苯中的分子式。试求苯甲酸在苯中的分子式。解：解：已知苯甲酸已知苯甲酸 的摩尔质量为的摩尔质量为 0.122 kg mol 1，故苯甲酸在故苯甲酸在苯中的分子式为：苯中的分子式为：(C6H5COOH)2。苯的苯的Kf=5.10Kmol1kg第39页，共76页，编辑于2022年，星期二 Kb称为称为沸点升高系数沸点升高系数，单位：，单位：K mol kg1 。2-8-3 2-8-3 沸点沸点升高升高 纯纯溶溶剂剂A中
22、中加加入入不不挥挥发发的的溶溶质质B，溶溶液液的的沸沸点点就就会高于纯溶剂在同样外压下的沸点。会高于纯溶剂在同样外压下的沸点。适用条件：不挥发性溶质的稀溶液。适用条件：不挥发性溶质的稀溶液。第40页，共76页，编辑于2022年，星期二 为了阻止溶剂渗透，在右边施加额外压力，使为了阻止溶剂渗透，在右边施加额外压力，使半透膜双方溶剂的化学势相等而达到平衡。半透膜双方溶剂的化学势相等而达到平衡。这个额这个额外施加的压力就定义为外施加的压力就定义为渗透压渗透压。是溶质的浓度是溶质的浓度,公式适用于稀溶液。公式适用于稀溶液。2-8-4 2-8-4 渗透压渗透压第41页，共76页，编辑于2022年，星期二
23、2-9 2-9 真实真实液态混合物、液态混合物、真实真实溶液及活度溶液及活度2-9-1正偏差与负偏差正偏差与负偏差正偏差正偏差：组分的蒸气压大于按拉乌尔定律：组分的蒸气压大于按拉乌尔定律计算计算的数值；的数值；负偏差负偏差：组分的蒸气压小于按拉乌尔定律计：组分的蒸气压小于按拉乌尔定律计算的数值。算的数值。第42页，共76页，编辑于2022年，星期二理想液态混合物理想液态混合物真实液态混合物真实液态混合物2-9-2 2-9-2 活度及活度因子活度及活度因子第43页，共76页，编辑于2022年，星期二第三章第三章相平衡相平衡强度状态图强度状态图3-1 3-1 单组分系统的单组分系统的P P-T T
24、相图相图相律对单组分系统研究的指导作用相律对单组分系统研究的指导作用:单组分系统的单组分系统的自由度最多为自由度最多为2，双变量系统双变量系统的相图可用平面图表示。的相图可用平面图表示。第44页，共76页，编辑于2022年，星期二3-1-13-1-1水的水的P-T相图相图第45页，共76页，编辑于2022年，星期二水的相图水的相图1 1 静态分析相图静态分析相图3-1-13-1-1水的水的P-T相图相图第46页，共76页，编辑于2022年，星期二三相点与冰点的区别第47页，共76页，编辑于2022年，星期二2 动态分析相图第48页，共76页，编辑于2022年，星期二v图为碳的相图图为碳的相图,
25、已知已知C(石墨石墨)变为变为C(金刚石金刚石)的焓变小于的焓变小于0.vO点、线点、线OA,OB,OC分别代表什么分别代表什么?v常温下，石墨、金刚石何者是热力学上的稳定相？常温下，石墨、金刚石何者是热力学上的稳定相？v在在2000K下把石墨转变成金刚石需要多大压力下把石墨转变成金刚石需要多大压力?v在任意的温度和压力下，石墨和金刚石那个密度大在任意的温度和压力下，石墨和金刚石那个密度大?第49页，共76页，编辑于2022年，星期二液态完全互溶系统液态完全互溶系统 p-x、t-x 图图液态部分互溶系统液态部分互溶系统 t-x图图液态完全不互溶系统液态完全不互溶系统 t-x图图气气-液平衡相图
26、液平衡相图二组分系统相图二组分系统相图液液-固平衡相图固平衡相图固态不互溶凝聚系统固态不互溶凝聚系统 生成化合物凝聚系统生成化合物凝聚系统固态互溶系统相图固态互溶系统相图第50页，共76页，编辑于2022年，星期二分析相律对二组分系统研究的指导作用分析相律对二组分系统研究的指导作用:11 44，0 f30 f3即最多有即最多有3 3个独立强度变量，即个独立强度变量，即温度、压力、温度、压力、组成组成温度一定则有温度一定则有pxpx(y y)图图压力一定则有压力一定则有TxTx(y y)图图3-23-2二组分二组分系统系统气液平衡相图气液平衡相图第51页，共76页，编辑于2022年，星期二3-2
27、-1 3-2-1 二组分液态完全互溶系统二组分液态完全互溶系统的蒸气压的蒸气压组成图组成图1 1 蒸气压蒸气压组成曲线无极大和极小值的类型组成曲线无极大和极小值的类型表表 甲苯甲苯(A)-苯苯(B)系统的蒸汽压与液相组成气相组成的关系系统的蒸汽压与液相组成气相组成的关系(79.7)第52页，共76页，编辑于2022年，星期二l(A+B)C6H5CH3(A)C6H6(B)yB0.00.20.40.60.81.00.80.60.20.40.00.00.20.40.60.81.0t/t=79.7 yG,B=0.60M xBxL,B=0.35xB=0.43xB=050Mp /102 kPa 第53页，
28、共76页，编辑于2022年，星期二 2 2 蒸气压组成曲线有极大或极小值的类型蒸气压组成曲线有极大或极小值的类型0.00.20.40.60.81.0t=60H2O(A)C2H5OH(B)yBxBp/102kPa0.80.60.20.41.00.00.00.20.40.60.81.0yB=0.92xB=0.92 第54页，共76页，编辑于2022年，星期二0.00.20.40.60.81.0CHCl3(A)C3H6O(B)yBxBp/102kPa1.00.90.70.80.00.00.20.40.60.81.0yB=0.36xB=0.36t=55.1P=0.75105Pa 第55页，共76页，编
29、辑于2022年，星期二3-2-2 3-2-2 二组分液态完全互溶系统的沸点二组分液态完全互溶系统的沸点组成图组成图1 1 沸点组成曲线无极大及极小值的类型沸点组成曲线无极大及极小值的类型 C6H5CH3(A)-C6H6(B)在在 p=101 325 Pa下下 沸点与组成的关系沸点与组成的关系第56页，共76页，编辑于2022年，星期二0.00.20.40.60.81.0C6H5CH3(A)C6H6(B)xByB12010060800.00.00.20.40.60.81.0t/p=101 325PaxB=0.50 xL，B=0.41yG，B=0.62M第57页，共76页，编辑于2022年，星期二
30、0.00.20.40.60.81.0CH3Cl(A)C3H6O(B)xByBt/706555600.00.20.40.60.81.0p=101325PaxB=0.215yB=0.21564.42 2 沸点沸点-组成曲线有极小或极大值的类型组成曲线有极小或极大值的类型第58页，共76页，编辑于2022年，星期二0.00.20.40.60.81.0H2O(A)C2H5OH(B)xByBt/12010060800.00.20.40.60.81.0p=101325Pa78.15xB=0.897yB=0.897第59页，共76页，编辑于2022年，星期二若组成用质量分数表示若组成用质量分数表示l(A+B
31、)g(A+B)t/g(A+B)l(A+B)xBp一定一定ABgklxB 3-2-3 3-2-3 杠杆规则杠杆规则第60页，共76页，编辑于2022年，星期二例例题题系统中系统中A、B两物质的物质的量各两物质的物质的量各5mol，当加热到某一温度时，系统内气、，当加热到某一温度时，系统内气、液共存的两相组成分别为液共存的两相组成分别为yB=0.7，xB=0.2,求两相中组分求两相中组分A和和B的物质的量各为多少的物质的量各为多少?第61页，共76页，编辑于2022年，星期二3-2-4精馏原理简介精馏原理简介将将A、B组成的理想混组成的理想混合物从合物从O点出发，将点出发，将平衡的气体收集冷平衡的
32、气体收集冷凝，达平衡，将平凝，达平衡，将平衡的气体收集冷凝衡的气体收集冷凝第62页，共76页，编辑于2022年，星期二对于恒沸混合物采用精馏法得到的产物是什么？对于恒沸混合物采用精馏法得到的产物是什么？思考题思考题第63页，共76页，编辑于2022年，星期二yBE0.00.20.40.60.81.0H2O(A)C6H6(B)xBt/1008040600.00.20.40.60.81.0p=101 325PayB=0.724CD3-3 3-3 二组分系统液液、气液平衡相图二组分系统液液、气液平衡相图3-3-1 3-3-1 二组分液态二组分液态完全不互溶完全不互溶系统的沸点系统的沸点 -组成图组成
33、图第64页，共76页，编辑于2022年，星期二3-3-2 3-3-2 水蒸气蒸馏原理水蒸气蒸馏原理用水蒸气蒸馏用水蒸气蒸馏 提纯与水完全不互溶的有机液体。提纯与水完全不互溶的有机液体。因为可以降低系统沸点，故因为可以降低系统沸点，故可避免有机物分解可避免有机物分解节约能源节约能源提纯一定质量的有机物所需水蒸气为：提纯一定质量的有机物所需水蒸气为：第65页，共76页，编辑于2022年，星期二3-3-3 3-3-3 二组分液态二组分液态部分互溶液部分互溶液系统的系统的液液、气液平衡相图液液、气液平衡相图思考思考 共轭溶液共轭溶液的概念？的概念？共轭溶液的饱和蒸气压的共轭溶液的饱和蒸气压的特点特点？
34、部分互溶液体部分互溶液体溶解度曲线的特点溶解度曲线的特点？第66页，共76页，编辑于2022年，星期二 1 部分互溶液体的相互溶解度MC：苯胺在水中的溶 解度曲线；C点：高临界会溶点 或高会溶点NC：水在苯胺中的溶 解度曲线；tC：高临界溶解温度 或高会溶温度第67页，共76页，编辑于2022年，星期二 1 部分互溶液体的相互溶解度单相区（l）：F=C-P+1=2-1+1=2 T与浓度均为独立变量；两相区（l1+l2）：F=C-P+1=2-2+1=2 T与两相组成只有一个独立变量。杠杆规则应用与两相区：第68页，共76页，编辑于2022年，星期二H2O(A)-n-C4H9OH(B)系统的系统的
35、 沸点沸点-组成图组成图0.00.20.40.60.81.0l(A+B)g(A+B)g(A+B)l(A+B)H2O(A)n-C4H9OH(B)wBwBt/12010060800.00.20.40.60.81.0p=常数常数g(A+B)l(A+B)0.00.20.40.60.81.0l(A+B)l (A+B)l (A+B)H2O(A)n-C4H9OH(B)wBt/1201006080p2=常数常数CKl l GFab124.75H2O(A)-n-C4H9OH(B)系系统的溶解度图统的溶解度图o第69页，共76页，编辑于2022年，星期二2 2 二组分液态部分互溶液系统的液液气平衡相图二组分液态部
36、分互溶液系统的液液气平衡相图0.00.20.40.60.81.0H2O(A)n-C4H9OH(B)wBwBt/12010060800.00.20.40.60.81.0p=常数常数wB=0.58GFCED第70页，共76页，编辑于2022年，星期二三个单相区：PLQ以上：气相区(g)PL1M以左：正丁醇在水中的溶液(11)QL2N以右：水在正丁醇中的溶液(12)三个两相区：PL1GP内：气液（l1）QL2GQ内：气液（l2）ML1L2N内：液（l1）液（l2）第71页，共76页，编辑于2022年，星期二GL1L2：三相平衡线；对应的温度：共沸温度三相平衡：F=23+1=0第72页，共76页，编辑
37、于2022年，星期二3-4 二组分系统固液平衡相图二组分系统固液平衡相图 3-4-1 3-4-1 热分析法热分析法 将系统加热到熔化温度以上，然后使其徐徐将系统加热到熔化温度以上，然后使其徐徐冷却，记录系统的温度随时间的变化，并绘制温冷却，记录系统的温度随时间的变化，并绘制温度度(纵坐标纵坐标)时间时间(横坐标横坐标)曲线，叫步冷曲线。曲线，叫步冷曲线。由由一组一组步冷曲线，可绘制熔点步冷曲线，可绘制熔点-组成图。组成图。第73页，共76页，编辑于2022年，星期二 （1 1）配置不同组成的样品。配置不同组成的样品。（2 2）将样品在自动控温炉中熔溶。将样品在自动控温炉中熔溶。（3 3）测定系统的降温时间测定系统的降温时间温度数据。温度数据。（4 4）绘制温度绘制温度时间的步冷曲线。时间的步冷曲线。（5 5）根据步冷曲线的相变点（转折点成水平根据步冷曲线的相变点（转折点成水平段）作出温度段）作出温度组成图。组成图。步骤步骤第74页，共76页，编辑于2022年，星期二3-4-2 Bi-Cd熔点熔点-组成图组成图第75页，共76页，编辑于2022年，星期二3-4-33-4-3水水-盐系统的盐系统的相图相图-溶解度法溶解度法第76页，共76页，编辑于2022年，星期二