310-化学势与活度课件.ppt

1、VSL,ii 惯例惯例参考参考状态状态 i iiiiiiixRTppRTppRTln/ln)g(/ln)g(-o-o-o-oVL,S iiixRTlnL,S 系统温度、压力下纯系统温度、压力下纯组分液体或固体的化组分液体或固体的化学势学势*iiixpp A-oA-oA-oA-oAVAL,SAln/ln)g(/ln)g(xRTppRTppRT 系统温度、压力下纯系统温度、压力下纯组分液体或固体的化组分液体或固体的化学势学势 A*AAxpp BB,HBxKpx 惯例惯例参考参考状态状态 A A*AL,SAln xRT B-oB,H-oB-oB-oBVBL,SBln/ln)g(/ln)g(xRTpK

2、RTppRTx 系统温度、压力下，具有系统温度、压力下，具有理想稀溶液特性的液态或理想稀溶液特性的液态或固态虚拟纯组分固态虚拟纯组分B的化学势的化学势 BB,HBxKpx BB,L,SBln xRTx 惯例惯例参考参考状态状态 B,x A*AAxpp -oB-o-oB,H-oB-oB-oBVBL,SBlnln)g(/ln)g(bbRTpbKRTppRTb 系统温度、压力下质量摩系统温度、压力下质量摩尔浓度为尔浓度为1molkg-1的理的理想稀溶液溶质想稀溶液溶质的化学势的化学势-oBB,L,SBlnbbRTb 惯例惯例参参考状态考状态 B,b A*AAxpp BB,HBbKpb 系统温度、压力

3、下系统温度、压力下浓浓度为度为1moldm-3的理想的理想稀溶液溶质稀溶液溶质的化学势的化学势-oBB,L,SBlnccRTc 惯例惯例参参考状态考状态 B,c A*AAxpp BB,HBcKpc-oB-o-oB,H-oB-oB-oBVBL,SBlnln)g(/ln)g(ccRTpcKRTppRTc iiiiiiapxpp a 活度活度 活度因子活度因子iiiiiiiiiiaRTppRTpapRTppRTln/ln)g(/ln)g(/ln)g(-o-o-o-o-o-oVL,S iiiaRT lnL,S 惯 例惯 例 I 参 考参 考状态化学势状态化学势iiiiiiapxpp a 活度活度 活度

4、因子活度因子iiixa ,1 iiixRT lnL,S iiiaRT lnL,S AAAAAA apxpp a 活度活度 活度因子活度因子A-oA-oA-oAA-oA-oA-oAVAL,SAln/ln)g(/ln)g(/ln)g(aRTppRTpapRTppRT A*AL,SAlnaRT 惯 例惯 例 I 参 考参 考状态化学势状态化学势B,-oB,H-oB-oB,B,H-oB-oB-oBVBL,SBln/ln)g(/ln)g(/ln)g(xxxxaRTpKRTpaKRTppRT B,B,L,SBlnxxaRT 惯例惯例参考参考状态化学势状态化学势B,B,HB,BB,HB xxxxaKxKp

5、a 活度活度 活度因子活度因子B,B,HB,BB,HB xxxxaKxKp a 活度活度 活度因子活度因子AAAAAA apxpp BB,B,AAA,1;,1 xaxaxx BB,L,SBln xRTx A*AL,SAln xRT B,B,L,SBlnxxaRT A*AL,SAlnaRT 同理：同理：B,*B,L,SBlnbbaRT B,*B,L,SBlnccaRT 0BB,bbab 0BB,ccac 1.1.活度的数值取决于参考状态的选择活度的数值取决于参考状态的选择(惯例惯例)lnL,SiiiaRT iiiiiRTa expdef活度活度(a)的定义的定义活度因子的定义活度因子的定义 ln

6、L,SiiiaRT iiiiiRTa expdefiiixadef 1.1.活度的数值取决于参考状态的选择活度的数值取决于参考状态的选择(惯例惯例)lnB,B,L,SBxxaRT BB,defB,xaxx 1.1.活度的数值取决于参考状态的选择活度的数值取决于参考状态的选择(惯例惯例)RTaxx B,BdefB,exp0BB,defB,bbabb 1.1.活度的数值取决于参考状态的选择活度的数值取决于参考状态的选择(惯例惯例)RTabb B,BdefB,exp0BB,defB,ccacc 1.1.活度的数值取决于参考状态的选择活度的数值取决于参考状态的选择(惯例惯例)RTacc B,BdefB

7、,exp2.2.活度可看成是一种校正浓度活度可看成是一种校正浓度iiiiiiapxpp 1 i iiixpp 负偏差系统负偏差系统 iixa 1 i iiixpp 正偏差系统正偏差系统 iixa 1ix1lim1 iix 理想系统理想系统iiiiiiafxff iiiiiiixffffa iiiiiiapxpp 3.3.活度与逸度的关系活度与逸度的关系 相对相对逸度逸度4.4.活度因子的计算活度因子的计算由实验数据计算：由实验数据计算：iiiiippyppaiiiiiiixppyxpp iiiiiiiapxppyp 例：例：29.2oC时，实验测得时，实验测得CS2(A)与与CH3COCH3(

8、B)的混合物的混合物xB=0.540，p=69.79kPa，yB=0.400，已知，已知pA*=56.66kPa，pB*=34.93kPa，试求，试求ai和和 i。解：解：607.1)540.01(66.56)400.01(79.6911BABAAAA xpypxpp 739.0607.1)540.01(739.066.56)400.01(79.69AAAAAA xappa或或例：例：29.2oC时，实验测得时，实验测得CS2(A)与与CH3COCH3(B)的混合物的混合物xB=0.540，p=69.79kPa，yB=0.400，已知，已知pA*=56.66kPa，pB*=34.93kPa，试

9、求，试求ai和和 i。解：解：480.1540.093.34400.079.69BBBBBBB xppyxpp 799.0480.1540.0799.093.34400.079.69BBBBBB xappa或或4.4.活度因子的计算活度因子的计算由实验数据计算：由实验数据计算：AAAAAppyppaAAAAAAAxppyxpp B,B,HB,BB,HBB xxxxaKxKpyp AAAAAAAapxppyp B,HBB,xxKpa BB,HBB,xKpxx 例：例：25oC时，对时，对H2O(A)与与CH3COCH3(B)组成的溶组成的溶液，实验测得液，实验测得xB=0.1791，p=21.3

10、0kPa，yB=0.8782，已知已知pB*=30.61kPa,KHx,B*=185kPa，试求，试求 B和和 x,B。解：解：412.31791.061.308782.030.21BBBBBBB xppyxpp 565.01791.01858782.030.21BB,HBB,xKpxx 活度因子图活度因子图29.2时时CS2(A)与与CH3COCH3(B)组组成的混合物中组分的活度因子图成的混合物中组分的活度因子图 55.10时时CHCl3(A)与与CH3COCH3(B)组成的混合物中组分的活度因子图组成的混合物中组分的活度因子图4.4.活度因子的计算活度因子的计算范拉方程范拉方程 KjKk

11、kkjjijKjjjiixxx111ln1ln 威尔逊方程威尔逊方程2221112221121ln xAxAxAA 2221112112212ln xAxAxAA 4.4.活度因子的计算活度因子的计算BBB,BB,HB,BB,HB,BB,HBB*BpypcKbKxKxpccbbxx AAAAAA*AAdefAlnlnln)ln(lnxaxxxRT 气态组分气态组分 下处于理想气体状态的气态纯物质下处于理想气体状态的气态纯物质液态和固态组分液态和固态组分 下的液态和固态纯物质下的液态和固态纯物质溶液中的溶质溶液中的溶质下具有理想稀溶液特性的虚拟纯溶质下具有理想稀溶液特性的虚拟纯溶质B下质量摩尔浓

12、度为下质量摩尔浓度为 的理想稀溶液的理想稀溶液中的溶质中的溶质下浓度为下浓度为 的理想稀溶液中的溶质的理想稀溶液中的溶质0p0p0p0p0p3dmmol1 1kgmol1 0i 温度为温度为T 压力为压力为 的处于理想气的处于理想气体状态的气态纯物质体状态的气态纯物质0p)g(0i 惯例惯例系统温度、压力下纯组分液体或固体系统温度、压力下纯组分液体或固体*i 惯例惯例系统温度、压力下，具有理想稀溶液特性的液态系统温度、压力下，具有理想稀溶液特性的液态或固态虚拟纯组分或固态虚拟纯组分B 惯例惯例系统温度、压力下质量摩尔浓度为系统温度、压力下质量摩尔浓度为1molkg-1的理的理想稀溶液溶质想稀溶

13、液溶质 惯例惯例系统温度、压力下浓度为系统温度、压力下浓度为1moldm-3的理想稀溶液的理想稀溶液溶质溶质*B,x*B,b*B,c ppiiipV0d)sl,()sl,()sl,(*0*0pfaii 例：例：纯物质纯物质B与溶剂水与溶剂水A形成理想稀溶液。已知形成理想稀溶液。已知25时时 ，。设气体服从理想气设气体服从理想气体状态方程。体状态方程。kPa 67.6B p(1)试求活度试求活度 和和 之间的关系。之间的关系。(2)求求 及及 时的时的 、。kPa 0.20B,H xKBaB,xa0B x1B xBaB,xaB,x B 解解:(1)B,B,HBBBxxaKapp 367.60.2

14、0BB,HB,B pKaaxx例：例：纯物质纯物质B与溶剂水与溶剂水A形成理想稀溶液。已知形成理想稀溶液。已知25时时 ，。设气体服从理想气设气体服从理想气体状态方程。体状态方程。kPa 67.6B p(1)试求活度试求活度 和和 之间的关系。之间的关系。(2)求求 及及 时的时的 、。kPa 0.20B,H xKBaB,xa0B x1B xBaB,xaB,x B 解解:(2)0B x0B a0B,xa367.60.20BB,HBBBB,HBBBBBB pKxpxKxppxaxx 1BB,HBB,HBB,HBBB,B,xKxKxKpxaxxxxx 例：例：纯物质纯物质B与溶剂水与溶剂水A形成理想稀溶液。已知形成理想稀溶液。已知25时时 ，。设气体服从理想气设气体服从理想气体状态方程。体状态方程。kPa 67.6B p(1)试求活度试求活度 和和 之间的关系。之间的关系。(2)求求 及及 时的时的 、。kPa 0.20B,H xKBaB,xa0B x1B xBaB,xaB,x B 解解:(2)1B x1B a333.0B,xa1BBBBBBBBBB xpxpxppxa 333.00.2067.6BB,HB*BBB,HBBB,B,xKxpxKpxaxxxx