多组分系统热力学小结

多组分系统热力学小结一、重要概念混合物（各组分标准态相同）与溶液（分溶剂和溶质，标准态不同），组成表示：物质B的摩尔分数xB、质量分数wB、（物质的量）浓度cB、质量摩尔浓度bB，理想稀溶液，理想液态混合物，偏摩尔量，化学势，稀溶液的依数性，逸度与逸度系数，活度与活度系数二、重要定理与公式1．稀溶液的性质（1）拉乌尔定律：稀溶液的溶剂：pA=pA*xA（2）亨利定律：稀溶液的溶质：pB=kx.BxB,pB=kB.CCB,pB=kb.BbB（3）Nernst分配定律:（4）依数性：溶剂蒸气压降低：pA=pA*xB凝固点降低:Tf=KfbB沸点升高:Tb=KbbB渗透压:B=cBRT2．理想混合物定义：任一组分在全部组成范围内符合拉乌尔定律的液态混合物。性质：dp=0,dT=0混合(1)mixV=0(2)mixH=0(3)mixS=-nRxBlnxB(4)mixG=mixH-TmixS=nRTxBlnxB3．偏摩尔量定义：XB=(X/nB)T,p,nc≠nB性质：恒温恒压下：4．化学势（1）定义：B=GB=(G/nB)T,p,nc'≠nB自发：朝化学势小的方向（3）化学势的表达式理想气体：B=B*(T,p,yc)=B(T)+RTln(pyB/p)实际气体：B=B*(T,p,yc)=B(T)+RTln(pB/p)逸度:有效压力逸度系数:B=/pB=/pyB理想液态混合物：B=B*+RTln(xB)真实液态混合物：B=B*+RTln(B)活度=fBxB在常压下，压力影响可忽略不计，故B=Bθ+RTln(B)若气相为理想气体，则活度的计算式：B=pB/pB*fB=B/xB=pB/pB*xB稀溶液：溶剂或溶质：A=A+RTln(xA)真实溶液溶剂：A=A+RTln(A)溶质：采用质量摩尔浓度时：B=B，b+RTln(b，B)采用浓度时B=c，B+RTln(c，B)5.多组分系统的热力学基本方程三、常见的计算题型1．根据稀溶液的性质作依数性等方面的计算2．在相平衡一章中常用拉乌尔定律和亨利定律。3．典型题型例题：香烟中主要含有尼古丁(Nicotine)，是致癌物质。经元素分析得知其中含9.3%的H，72%的C和18.7%的N。现将0.6克尼古丁溶于12.0克的水中，所得溶液在101325Pa下的凝固点为－0.62℃，求出该物质的摩尔质量MB并确定其分子式（已知水的摩尔质量凝固点降低常数为1.86K·kg·mol－1）。解：假设尼古丁的摩尔质量为MB，根据凝固点下降公式△Tf=KfbB则有kg012.0kg/-106molkgK86.1K62.0B41MMB=150g·mol－1可算出各原子数C：Mr(B)w(C)/M(C)=150×0.72/12=9.0N：Mr(B)w(N)/M(N)=150×0.1870/14=2.0H：Mr(B)w(H)/M(H)=150×0.093/1=13.9所以分子式为(C9N2H14)例题：在293K时将6.84g蔗糖（C12H22O11）溶于1kg的水中。已知293K时此溶液的密度为1.02g·cm-3，纯水的饱和蒸气压为2.339kPa，试求：(1)此溶液的蒸气压；(2)此溶液的沸点升高值。已知水的沸点升高常数Kb=0.52K·mol-1·kg。(3)此溶液的渗透压。解：（1）蔗糖的摩尔质量为342g，x蔗糖=(6.84/342)/[(6.84/342)+1000/18.2]=0.0004p=p*(1-x蔗糖)=2.339kPa*(1-0.0004)=2.338kPa(2)b蔗糖=(6.84/342)mol/1kg=0.02mol·kg-1Tb=Kbb蔗糖=(0.52*0.02)K=0.01K(3)c=n蔗糖/V=(6.84/342)mol/(1.00684kg/1.02kg·dm-3)=0.02026mol·dm-3=cRT=0.02026mol·1000m-3*8.3145J·mol-1·K-1*293K=49356Pa=49.4kPa