内容物理化学

1、将相律应用于将相律应用于二组分系统二组分系统: :F =2P24P 0P1，F3P4，F0 即：即：最多有最多有3个独立变量个独立变量，即，即温度、压力、组成温度、压力、组成: () : pxtxTp压力 组成图平面图：（温度组成图固定温度固定压）力6-3 二组分系统二组分系统理想液态混合物的理想液态混合物的气气液平液平衡衡相图相图二组分系统二组分系统液态互溶液态互溶情况：情况：（a）完全完全互溶互溶（b）完全不完全不互溶互溶（c）部分互溶）部分互溶二组分系统相图：气二组分系统相图：气液平衡相图液平衡相图理想系统理想系统真实系统真实系统一般正偏差一般正偏差最大正偏差最大正偏差一般负偏差一般负偏

2、差最大负偏差最大负偏差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图图气相组成介于两液相之间气相组成介于两液相之间气相组成位于两液相同侧气相组成位于两液相同侧液态完全不互溶系统液态完全不互溶系统 t-x图图完全互溶系统完全互溶系统：理想液态混合物系统：理想液态混合物系统气气-液平衡相图液平衡相图A、B形成理想液态混合物：均符合形成理想液态混合物：均符合拉乌尔定律拉乌尔定律 A组分分压：组分分压：*AAAAB1p xppxB组分分压：组分分压：BBB*pp x气相总压：气相总压： AB*ABBB*ABAB 1 pppxp xpppxppA，pB，p

3、和和xB均成均成直线关系直线关系 1. 压力压力组成图组成图液相线液相线：气相总压气相总压 p 与液相组成与液相组成 xB 之间的关系曲线之间的关系曲线*ABAA*ABAB1pxpyppppx*BBBB*ABABpp xyppppx气相线：气相线：气相总压气相总压 p 与气相组成与气相组成 yB 之间的关系曲线之间的关系曲线甲苯（甲苯（A）苯（苯（B）系统）系统温度恒定温度恒定 F = CP1F=2F=2F=12、杠杆规则：、杠杆规则：nA -A组分的物质的组分的物质的量量nB -B组分的物质的组分的物质的量量xM-B组分在系统的总组成组分在系统的总组成nG -气相气相总的物质的总的物质的量量

4、 xG-B组分在气相中的组成组分在气相中的组成 nL -液相液相总的物质的总的物质的量量xL-B组分在液相中的组成组分在液相中的组成-确定平衡两相的物质的量或质量确定平衡两相的物质的量或质量LGBMABABnxnnnnnnn即：即： 杠杆规则杠杆规则L2G2n L Mn MGL2G2m L Mm MG若横坐标为若横坐标为wBLMLGGMnxxnxx整理可得：整理可得：MLGGGLLxnnn xn x（2）若已知系统的）若已知系统的总的物质的量总的物质的量 n（总）（总）， 则如下联立方程则如下联立方程： nL + nG = n（总）（总）(1)LMLGGMnxxnxx(2)注意：注意： （1）

5、杠杆规则适用于）杠杆规则适用于任意两相平衡共存区任意两相平衡共存区解得解得 nL, nG 液相、气相物质的量。液相、气相物质的量。关于杠杆规则的适用对象关于杠杆规则的适用对象, 下面的说法中不正确的是下面的说法中不正确的是 (A) 不适用于单组分系统不适用于单组分系统 (B) 适用于二组分系统的任何相区适用于二组分系统的任何相区 (C) 适用于二组分系统的两相平衡区适用于二组分系统的两相平衡区 (D) 适用于三组分系统的两相平衡区适用于三组分系统的两相平衡区B例例将将4mol苯苯(A)和和6mol甲苯甲苯(B)混合，在混合，在95、p下，气液下，气液两相平衡，相应的组成为两相平衡，相应的组成为

6、xB = 0.7, yB = 0.2，求系统中气液两相的，求系统中气液两相的物质的量各为多少？气、液二相中，甲苯和苯的量各为多少？物质的量各为多少？气、液二相中，甲苯和苯的量各为多少？ 分析：分析：通过题目中的通过题目中的xB ，yB，知道是，知道是甲苯（甲苯（B）的组成变化）的组成变化作为作为横坐标横坐标，确定，确定系统的总组成系统的总组成xMBMABnxnn再利用再利用杠杆规则杠杆规则0.2By 0.7Bx 0.6MxGnLn解解: (1) 先确定系统点的总组成先确定系统点的总组成 60.646BMABnxnn()()(0.60.2)(0.70.6) (1)GMBLBMGLnxynxxnn

7、即=4+6=10( )mol2GLnnn总利用利用 解得解得 =2mol=8molGLnn2 0.20.42 0.81.6BGBAGAnnymolnnymol气相中：甲苯苯8 0.75.68 0.32.4BLBALAnnxmolnnxmol液相中：甲苯苯(2)甲苯（甲苯（A）苯（苯（B）系统）系统 在在T-x图上，图上，气相线气相线在上，液相线在下在上，液相线在下，上，上面是气相区，下面是液面是气相区，下面是液相区，梭形区是气相区，梭形区是气-液液两相区。两相区。压力恒定压力恒定 F = CP13. 理想液态混合物系统理想液态混合物系统温度温度组成组成图图T-x亦称为亦称为沸点沸点-组成组成图

8、图6-4 二组分真实液态混合物的气二组分真实液态混合物的气液液平衡相图平衡相图完全互溶系统完全互溶系统：真实液态混合物对拉乌尔定律产生偏差真实液态混合物对拉乌尔定律产生偏差可将偏差分为四类可将偏差分为四类: 一般正偏差一般正偏差 一般负偏差一般负偏差 最大正偏差最大正偏差 最大负偏差最大负偏差 (1) 一般正偏差系统一般正偏差系统1. 压力压力组成图组成图* 01pppppx理想实际难挥发易挥发实际（）苯苯(A)丙酮丙酮(B)系统系统 液相线液相线（2）一般负偏差系统）一般负偏差系统* 01pppppx理想实际难挥发易挥发实际 （）氯仿氯仿(A)乙醚乙醚(B)系统系统 液相线液相线（3）最大正

9、偏差系统）最大正偏差系统且在某一组成范围内比且在某一组成范围内比易挥发组分的饱和蒸气易挥发组分的饱和蒸气压还大，压还大，实际蒸气总压实际蒸气总压出现最大值出现最大值甲醇甲醇(A)氯仿氯仿(B)系统系统 pp理想实际液相线液相线（4）最大负偏差系统）最大负偏差系统且在某一组成范围内比且在某一组成范围内比难挥发组分的饱和蒸气难挥发组分的饱和蒸气压还小，压还小，实际蒸气总压实际蒸气总压出现最小值出现最小值氯仿氯仿(A)丙酮丙酮(B)系统系统 pp理想实际液相线液相线一般正偏差系统一般正偏差系统 一般负偏差系统一般负偏差系统 加上加上气相线气相线：甲醇甲醇(A)氯仿氯仿(B)系统系统 最高点：液相线和

10、最高点：液相线和气相线相切气相线相切最大正偏差系统最大正偏差系统在在px图中的最高图中的最高点处，点处， yB = xB气相线气相线液相线液相线若液态混合物中若液态混合物中增加某组分增加某组分B后，后，蒸气总压增加，蒸气总压增加，则则yBxB-柯诺瓦洛夫柯诺瓦洛夫-吉布斯定律吉布斯定律氯仿氯仿(A)丙酮丙酮(B)系统系统 最低点：液相线和最低点：液相线和气相线相切气相线相切 最大负偏差系统最大负偏差系统在在px图中的最低图中的最低点处，点处， yB = xB气相线气相线液相线液相线若液态混合物中若液态混合物中增加某组分增加某组分B后，后，蒸气总压增加，蒸气总压增加，则则yBxB-柯诺瓦洛夫柯诺

11、瓦洛夫-吉布斯定律吉布斯定律2. 温度温度组成图组成图 甲醇甲醇(A)氯仿氯仿(B)系统系统 px图上最高点图上最高点 Tx图上最低点（图上最低点（ yB = xB ） 最低恒沸点最低恒沸点恒沸混合物恒沸混合物恒沸混合物不是一种化合物恒沸混合物不是一种化合物改变压力：改变压力：可改变恒沸混合物组可改变恒沸混合物组成，或使恒沸点消失。成，或使恒沸点消失。恒沸混合恒沸混合物的组成取决于压力。物的组成取决于压力。最大正偏差系统最大正偏差系统氯仿氯仿(A)丙酮丙酮(B)系统系统 px图上最低点图上最低点 Tx图上最高点（图上最高点（ yB = xB ） 最最高高恒沸点恒沸点恒沸混合物恒沸混合物改变压力：改变压力：可改变恒沸混合物组可改变恒沸混合物组成，或使恒沸点消失。成，或使恒沸点消失。恒沸混合恒沸混合物的组成取决于压力。物的组成取决于压力。恒沸混合物不是一种化合物恒沸