第4节：拉乌尔定律亨利定律.ppt

1,引言,溶剂（solvent）和溶质（solute）,如果组成溶液的物质有不同的状态，通常将液态物质称为溶剂，气态或固态物质称为溶质。,如果都是液态，则把含量多的一种称为溶剂，含量少的称为溶质。,本章主要讨论液态的非电解质溶液。,2,引言,混合物（mixture）,多组分均匀体系中，溶剂和溶质不加区分，各组分均可选用相同的标准态，使用相同的经验定律，这种体系称为混合物，也可分为气态混合物、液态混合物和固态混合物。,3,若溶质B,C,均不挥发,则p=pA,由组分A,B,C,组成的气、液两相平衡系统.,气相总压力,拉乌尔定律,拉乌尔定律:稀溶液中溶剂A的蒸气分压等于同一温度下纯溶剂的饱和蒸气压p*A与溶液中溶剂的摩尔分数xA的乘积.,适用条件:稀溶液(严格地说是理想稀溶液)中的溶剂.,00-8-16,4,拉乌尔定律,(2)p=pA+pB=（6.306+18.56）kPa=24.86kPa,例水(A)和乙酸乙酯(B)不完全混溶,在37.55时两液相呈平衡.一相中含质量分数为w(B)=0.0675的酯,另一相中含w(A)=0.0379的水,假定拉乌尔定律对每相中的溶剂都能适用,已知37.55时,纯乙酸乙酯的蒸气压力是22.13kPa,纯水的蒸气压力是6.399kPa,试计算:(1)气相中酯和水蒸气的分压;(2)总的蒸气压力(忽略作为溶质时的A和B的气相压力).(乙酸乙酯和水的摩尔质量分别为88.10gmol1和18.02gmol1),5,亨利定律,开启易拉罐后,压力减小,CO2气体的溶解度随之减小,从液体中释放出来.,热玻棒插入碳酸饮料中,亨利常数随之增大,CO2气体从液体中释放出来.,6,亨利定律：一定温度下,稀溶液中任一挥发性溶质B在平衡气相中的分压力pB与它在平衡液相中的摩尔分数xB成正比.,kx,B亨利常数,与温度及溶剂、溶质的特性有关.,pB=kx,BxB,亨利定律,其它形式:,7,pB=kx,BxB,xB:摩尔分数kx,B单位:Pa,CB:摩尔浓度mol/LkC,B单位:Pa.L.mol-1,bB:质量摩尔浓度mol/kgkb,B单位:Pa.kg.mol-1,亨利定律,8,亨利定律,亨利定律适用条件：（1）挥发性溶质，例如苯在水中溶解；O2、N2溶解于水中（2）PB指的是溶质在该溶液上方蒸汽中的分压，如果同时有多种挥发性溶质，则每一种均符合亨利定律。溶液约稀，符合亨利定律越好,（3）溶质在气液两相中的分子状态必须相同：HCl气体：在气相中为HCl分子，在水溶液中为H+、Cl-NH3(g)，在气相中为NH3分子，在水溶液中有NH4+，OH-这两种情况都不符合亨利定律,但是，HClCC4体系，HCl气体溶于CCl4液体中，HCl分子在CCl4溶液中以分子形式存在，符合亨利定律,00-8-16,9,理想稀溶液,对理想稀溶液,有p=pA*xA+kx,BxB先由上式计算97.11时乙醇溶在水中的亨利系数,即101.3kPa=91.3kPa(10.0300)+kx(乙醇)0.0300解得kx(乙醇)=425kPa,于是求得当x(乙醇)=0.0200时p(乙醇)=kx(乙醇)x(乙醇)=425kPa0.0200=8.5kPap(水)=p*(水)x(水)=91.30kPa(10.0200)=89.5kPa,例某乙醇的水溶液,含乙醇的摩尔分数为x(乙醇)=0.0300.在97.11时该溶液的蒸气总压力等于101.3kPa,已知在该温度时纯水的蒸气压为91.30kPa.若该溶液可视为理想稀溶液,试计算该温度下,在摩尔分数为x(乙醇)=0.020的乙醇水溶液上面乙醇和水的蒸气分压力.,10,拉乌尔定律和亨利定律的微观解释,稀溶液中,溶质分子数目很少.溶剂:每个溶剂分子进入气相的概率(或难易程度)由A-A分子间力决定;但由于溶质占据了部分溶剂分子位置,导致溶剂的蒸气压按比例(xA)下降.挥发性溶质:每个溶质分子B进入气相的概率(或难易程度)由B-A分子间力决定,那么进入气相的全部B分子数目(分压)就仅取决于液相中B分子的数目(浓度).,11,拉乌尔定律和亨利定律的微观解释,而在非稀