2.4+拉乌尔定律、亨利定律.ppt

1、1,物质B的质量摩尔浓度,2,2-4 拉乌尔定律、亨利定律,1. 液态混合物和溶液的饱和蒸气 压,此时, 气态混合物的总压力为p, 则 p 即为温度T下该液态混合物或溶液的饱和蒸气压.,若溶质B, C均不挥发, 则 p = pA,设由组分A, B, C组成液态混合物或溶液, T一定时, 达到气, 液两相平衡.,3,2. 拉乌尔定律,拉乌尔定律的适用条件及对象是稀溶液(严格地说是理想稀溶液)中的溶剂.,表述为: 平衡时, 稀溶液中溶剂A的蒸气分压等于相同温度下, 该纯溶剂的饱和蒸气压 p*A与该溶液中溶剂的摩尔分数xA的乘积. 此即为拉乌尔定律.,一定温度下, 稀溶液溶剂A的 pA 与 p*A

2、, xA的关系：,4,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),(2) p = pA + pB =（6.306 + 18.56）kPa = 24.86 kPa,5

3、,3. 亨利定律,实验表明: 一定温度下, 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. 这一规律对溶液中挥发性溶质同样适用.,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.,亨利定律：一定温度下, 稀溶液中挥发性溶质B在平衡气相中的分压力pB与该溶质B在平衡液相中的摩尔分数xB成正比.,kx, B 亨利常数, 与T及溶剂, 溶质的性质有关,pB = kx, BxB,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.,6,4. 亨利定律的其它形式,当溶质的组成用cB , bB 等表示时, 亨利定律可表示成：,亨利定律的应用条件与对象

4、是稀溶液(严格地说是理想稀溶液)中的溶质, 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, 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;,5. 几点说明,7,0, 101325Pa时, 氧气在水中的溶解度为4.490102 dm3kg1, 试求0时, 氧气在水中的亨利系数kx,O和kb,O.,8,已知液体和固体CO2的饱和蒸气压p(l)及p(s)与温度的关系式分别为 (1)计算下述过程Gm : CO2( s, 100kPa, 200K ) CO2( l, 100kPa, 200K ) (2)

5、判断在100 kPa下, CO2(l)能否稳定存在?,(1) 200 K时液体及固体CO2的饱和蒸气压:,计算结果表明, 所给过程是恒温恒压不可逆相变化过程, 为此可根据计算所得的液体及固体CO2在200 K的蒸气压数据, 设计以下可逆过程进行计算:,9,G 0 说明在200 K 100 kPa下固态CO2稳定.,G1 0, G2 = 0, G4 = 0, G5 0,G = G1 + G2 + G3 + G4 + G5 G3,10,3-17 当_时, G = A, 如_.,3-16 分别指出系统发生下列变化时, U, H, S, G, A中何者为零. (1)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; _ (3)一定量理想气体的温度保持不变, 体积和压力变化; _ (4)某液体由始态(T, p*)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. _,3-1