《2.4+拉乌尔定律、亨利定律.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2.4+拉乌尔定律、亨利定律.ppt（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、多多组组分分均均相相系系统统混合物混合物各各 组组 分分 等等同同对对待待溶溶 液液区区 分分 溶溶 剂剂和和溶溶质质物质物质B的质量摩尔浓度的质量摩尔浓度12-4 拉乌尔定律、亨利定律拉乌尔定律、亨利定律1.液态混合物和溶液的饱和蒸气液态混合物和溶液的饱和蒸气 压压 此时此时,气态混合物的总压力为气态混合物的总压力为p,则则 p 即为温度即为温度T下该液态混合物或溶液的下该液态混合物或溶液的饱和蒸气压饱和蒸气压.若溶质若溶质B,C均不挥发均不挥发,则则 p=pA设由组分设由组分A,B,C组成液态混组成液态混合物或溶液合物或溶液,T一定时一定时,达到气达到气,液两相液两相平衡平衡.p g pA
2、 pB pC yA yB yC xA xB xC T一定一定液态混合物和溶液液态混合物和溶液的气的气,液平衡液平衡l按分压定义按分压定义pAyAppByBppCyCp则则22.拉乌尔定律拉乌尔定律拉乌尔定律的适用条件及对象是稀拉乌尔定律的适用条件及对象是稀溶液溶液(严格地说是理想稀溶液严格地说是理想稀溶液)中的溶剂中的溶剂.表述为表述为:平衡时平衡时,稀溶液中溶剂稀溶液中溶剂A的的蒸气分压等于相同温度下蒸气分压等于相同温度下,该纯溶剂的该纯溶剂的饱和蒸气压饱和蒸气压 p*A与该溶液中溶剂的摩尔与该溶液中溶剂的摩尔分数分数xA的乘积的乘积.此即为此即为拉乌尔定律拉乌尔定律.一定温度下一定温度下,
3、稀溶液稀溶液溶剂溶剂A的的 pA 与与 p*A,xA的关系：的关系：稀溶液溶剂的稀溶液溶剂的pA 与与xA关系关系g pAl xAT一定一定3 水水(A)(A)和乙酸乙酯和乙酸乙酯(B)(B)不完全混溶不完全混溶,在在37.5537.55时两液相呈平时两液相呈平衡衡.一相中含质量分数为一相中含质量分数为w w(B)=0.0675(B)=0.0675的酯的酯,另一相中含另一相中含w w(A)=0.0379(A)=0.0379的水的水,假定拉乌尔定律对每相中的溶剂都能适假定拉乌尔定律对每相中的溶剂都能适用用,已知已知37.5537.55时时,纯乙酸乙酯的蒸气压力是纯乙酸乙酯的蒸气压力是22.13k
4、Pa,22.13kPa,纯纯水的蒸气压力是水的蒸气压力是6.399kPa,6.399kPa,试计算试计算:(1)(1)气相中酯和水蒸气的分压气相中酯和水蒸气的分压;(2)(2)总的蒸气压力总的蒸气压力(忽略作为溶质时的忽略作为溶质时的A A和和B B的气相压力的气相压力).).(乙酸乙酯和水的摩尔质量分别为乙酸乙酯和水的摩尔质量分别为88.10g88.10g molmol 1 1和和18.02g18.02g molmol 1 1)(2)p=pA+pB =（6.306+18.56）kPa=24.86 kPa43.亨利定律亨利定律实验表明实验表明:一定温度下一定温度下,气体在液体中的溶解度与该气体
5、在气气体在液体中的溶解度与该气体在气相中的平衡分压成正比相中的平衡分压成正比.这一规律对溶液中挥发性溶质同样适用这一规律对溶液中挥发性溶质同样适用.开启易拉罐后开启易拉罐后,压力减小压力减小,CO2气体的溶解度随之减气体的溶解度随之减小小,从液体中释放出来从液体中释放出来.亨利定律亨利定律：一定温度下：一定温度下,稀溶液中挥发性溶质稀溶液中挥发性溶质B在平衡气相中的在平衡气相中的分压力分压力pB与该溶质与该溶质B在平衡液相中的摩尔分数在平衡液相中的摩尔分数xB成正比成正比.kx,B 亨利常数亨利常数,与与T及溶剂及溶剂,溶质溶质的性质有关的性质有关pB=kx,BxB热玻棒插入碳酸饮料中热玻棒插
6、入碳酸饮料中,亨利常数随之增大亨利常数随之增大,CO2气体从液体中释放出来气体从液体中释放出来.54.亨利定律的其它形式亨利定律的其它形式当溶质的组成用当溶质的组成用cB,bB 等表示时等表示时,亨利定律可表示成：亨利定律可表示成：亨利定律的应用条件与对象是稀溶液亨利定律的应用条件与对象是稀溶液(严格地说是理想稀溶严格地说是理想稀溶液液)中的溶质中的溶质,且溶质在两相中的分子形态必须相同且溶质在两相中的分子形态必须相同.当有几种气体共存时当有几种气体共存时,每一种分别适用于亨利定律每一种分别适用于亨利定律.亨利常数随温度升高而增大亨利常数随温度升高而增大.亨利常数的大小和单位与采用的组成表示方
7、式有关亨利常数的大小和单位与采用的组成表示方式有关.拉乌尔定律仅适用于稀溶液中的溶剂拉乌尔定律仅适用于稀溶液中的溶剂;5.几点说明几点说明6 0,101325Pa0,101325Pa时时,氧气在水中的溶解度为氧气在水中的溶解度为4.490104.49010 2 2 dmdm3 3 kgkg 1 1,试求试求00时时,氧气在水中的亨利系数氧气在水中的亨利系数k kx x,O O和和k kb,b,O O.7 已知液体和固体已知液体和固体CO2的饱和蒸气压的饱和蒸气压p(l)及及p(s)与温度的关与温度的关系式分别为系式分别为(1)计算下述过程计算下述过程 Gm:CO2(s,100kPa,200K)
8、CO2(l,100kPa,200K)(2)判断在判断在100 kPa下下,CO2(l)能否稳定存在能否稳定存在?(1)200 K时液体及固体时液体及固体CO2的饱和蒸气压的饱和蒸气压:计算结果表明计算结果表明,所给过程是恒温恒压不可逆相变化过程所给过程是恒温恒压不可逆相变化过程,为为此可根据计算所得的液体及固体此可根据计算所得的液体及固体CO2在在200 K的蒸气压数据的蒸气压数据,设设计以下可逆过程进行计算计以下可逆过程进行计算:8 G 0 说明在说明在200 K 100 kPa下固态下固态CO2稳定稳定.G G5 G2 G4 G3s,100kPa,200Ks,160.3kPa,200Kg,
9、160.3kPa,200Kg,228.7kPa,200K)l,100kPa,200K l,228.7kPa,200K)1mol CO2 G1 0,G2=0,G4=0,G5 0 G=G1+G2+G3+G4+G5 G3 93-17 当当_时时,G=A,如如_.3-16 分别指出系统发生下列变化时分别指出系统发生下列变化时,U,H,S,G,A中中何者为零何者为零.(1)任何封闭系统经历一个不可逆循环任何封闭系统经历一个不可逆循环;_(2)在绝热刚壁容器内进行的化学反应在绝热刚壁容器内进行的化学反应;_(3)一定量理想气体的温度保持不变一定量理想气体的温度保持不变,体积和压力变化体积和压力变化;_(4)某液体由始态某液体由始态(T,p*)变成同温同压的饱和蒸气变成同温同压的饱和蒸气;_(5)范德华气体经历一绝热可逆过程到达某一终态范德华气体经历一绝热可逆过程到达某一终态._3-18 Maxwell关系式常用来关系式常用来_.U,H,S,G,A(pV)=0将难于测量的偏微商换算成容易将难于测量的偏微商换算成容易测量的偏微商测量的偏微商 U U,H G S理想气体的恒温过程理想气体的恒温过程10