多组分溶液热力学4-6讲课

1、4-6 稀溶液的依数性 一、 溶剂的蒸气压下降纯溶剂A，温度一定： 溶剂A中加入少量B，则 二、 溶液的凝固点降低 纯物质凝固点： 外压一定, 液态纯物质逐渐冷却，至开始出现固态时的平衡温度,称为，用表示。溶液凝固点： 外压一定, 稀溶液逐渐冷却，至开始出现固态纯溶剂时的平衡温度,称为，用表示。则溶液的凝固点降低 定性解释： 图3 稀溶液凝固点下降示意图BC:液态纯溶剂A的蒸气压曲线DF:溶液中溶剂A的蒸气压曲线EFC:纯A固体的蒸气压曲线凝固点降低值：凝固点降低常数证明：则外压不变，溶液组成改变 则溶液凝固点相应改变、对比，得：而 稀溶液中溶剂A将 式代入式，得 而 将、式代入式中，得注 意

2、 稀溶液冰点下降的前提是A+B不形成固溶体；若A+B形成固溶体，则当固相中A的浓度较液相中大时，则凝固点下降；当固相中A的浓度较液相中小，则凝固点上升。 凝固点下降法测分子量（实验讲义） 其它应用应 用：如盐水溶液冷冻剂：CaCl2H2O体系最低凝固点（共熔点）218K；如物质纯度鉴定：一般金属Kf都很大,如Pb，稍有杂质其凝固点明显下降。制备易熔合金： 如保险丝，是Bi、Pb、Sn、Cd四金属制成的易熔合金，熔点只有343K，比其中最易熔的Sn的熔点505K还低很多。三、沸点上升（溶质不挥发） 设有（A+B）稀溶液，溶质B 不挥发沸点？图4 溶液沸点上升示意图用热力学方法同样可以证明： Va

3、nt Hoff沸点上升公式 沸点上升常数，仅与溶剂性质有关 说 明溶质不挥发，则溶液沸点上升； 若溶质是可挥发的，则： 若B在气相中的浓度小于其在液相中的浓度，溶液沸点上升若B在气相中的浓度大于其在液相中的浓度，溶液沸点下降四、渗透压力渗透压实验：图5a 渗透压实验示意图游泳？对纯A： 对溶液中A： 化学势判据：自发过程向着化学势减小的方向进行 溶剂自纯溶剂一方向溶液中渗透，溶液液面上升，直到两边化学势相等，达到渗透平衡为止。渗透压定义：恒温下，为阻止溶剂分子向溶液一方渗透而对溶液额外所加的最小压力图5-b 渗透压实验示意图反渗透： 若在溶液上方施加的压力超过渗透压，则溶剂A从右边向左边渗透溶

4、剂一方液面上升，溶液一方液面下降。对于一定浓度的稀溶液，热力学推导：或 测大分子化合物的分子量 渗透压是依数性质中最灵敏的一个性质应用：蒸气压下降 很难测准 凝固点下降 不易测量 渗透压 易测量 293K, 0.001molkg-1下： 据此测大分子的分子量溶剂、溶质分子大小相差悬殊时，制备理想半透膜较易。 反渗透的应用 水处理（如海水淡化、硬水的软化）、重金属盐的回收等都是反渗透应用的实例。反渗透亦可用于分离提纯，如可用于甘油和食盐等有机物和无机物的分离。 反渗透亦可代替一般的离心分离或加热浓缩（产品受热易分解）等工艺，故在医药、食品工业也有重要应用。 高分子化学的蓬勃发展，能制备出适应各种需要的高渗透性（渗透速度快）、高选择性和强度较高的半透膜，如醋酸纤维素膜就是性能较好的一种，为反渗透技术的广泛应用提供了有利条件。 例 凝固点为