8. 理想气体混合物中任一组分B的化学势
μB(pg)?μB(g)?RTln(0pBp0)
其中,pB?yBp总为B的分压。
9. 纯真实气体B在压力为p时的化学势
μ(g)?μ(g)?RTln(**0pp0p)??0[Vm(g)?*RTp]dp
其中,Vm(g)为纯真实气体的摩尔体积。低压下,真实气体近似为理想气体,故积分项为零。
10. 真实气体混合物中任一组分B的化学势
μB(g)?μ(g)?RTln(0BpBp0p)??0[VB(g)?RTp总]dp
其中,VB(g)为真实气体混合物中组分B在该温度及总压pB下的偏摩尔体积。低压下,真实气体混合物近似为理想气体混合物,故积分项为零。
11. 拉乌尔定律与亨利定律(对非电解质溶液)
*拉乌尔定律: pA?pAxA
*其中,pA为纯溶剂A之饱和蒸气压,pA为稀溶液中溶剂A的饱和蒸气分压,xA为稀溶液中A的摩
尔分数。
亨利定律: pB?kx,BxB?kb,BbB?kc,BcB
其中,pB为稀溶液中挥发性溶质在气相中的平衡分压,kx,B,kb,B及kc,B为用不同单位表示浓度时,不同的亨利常数。
12. 理想液态混合物
定义:其任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的液态混合物。
pB?pBxB*
其中,0≤xB≤1 , B为任一组分。
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13. 理想液态混合物中任一组分B的化学势
μB(l)?μB(l)?RTln(xB)
*其中,μB(l)为纯液体B在温度T﹑压力p下的化学势。
00若纯液体B在温度T﹑压力p下标准化学势为μB(l),则有:
*pμ*(l)?μ0BB(l)??V*m,B(l)dp?μ0B(l)
p0其中,V*m,B(l)为纯液态B在温度T下的摩尔体积。
14. 理想液态混合物的混合性质
① ΔmixV?0; ② ΔmixH?0; ③ ΔmixS??(?nB)R?xBln(xB);
BB④ ΔmiGx??TΔmixS
15. 理想稀溶液
① 溶剂的化学势:
p μ0*A(l)?μA(l?)RTlxnA(??)mV,A (pl)dp0 当p与
p0相差不大时,最后一项可忽略。
② 溶质B的化学势:
μ0pBB(溶质)?μB(g)?μB(g)?RTln(p0)?μ0kb,BbBB(g)?RTln(p0)k0?μ0b,BbbBB(g)?RTln(p0)?RTln(b0)
我们定义:
μ0(g)?RTln(kb,Bb0pBp0)?μ0b,B(溶质)??V?B(溶质)p0同理,有:
dp
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μB(g)?RTln(0kc,Bcpkx,Bp00p0)?μc,B(溶质)?p0?Vp0?B(溶质)dpμ(g)?RTln(0B0)?μ0x,B(溶质)??VB(溶质)dpp0?
μB(溶质)?μb,B(溶质)?RTln(bBb0p)??Vpp0?B(溶质)dp?μ0c,B(溶质)?RTln(cBc0)??VB(溶质)dpp0?p?μ0x,B(溶质)?RTln(xB)?
?VB(溶质)dpp0?
0注:(1)当p与p相差不大时,最后一项积分均可忽略。
0(2)溶质B的标准态为p下B的浓度分别为bB?b0,cB?c0,xB?1... , 时,B仍然遵循亨利
定律时的假想状态。此时,其化学势分别为μ
16. 分配定律
0b,B(溶质)﹑
μc,B(溶质)0﹑
μx,B(溶质)0。
在一定温度与压力下,当溶质B在两种共存的不互溶的液体α﹑β间达到平衡时,若B在α﹑β两相分子形式相同,且形成理想稀溶液,则B在两相中浓度之比为一常数,即分配系数。
K?bB(?)bB(?),K?cB(?)cB(?)
17. 稀溶液的依数性
*① 溶剂蒸气压下降:ΔpA?pAxB
② 凝固点降低:(条件:溶质不与溶剂形成固态溶液,仅溶剂以纯固体析出)
ΔTf?kfbBkf?R(Tf)MΔfusHm,A0*2A
③ 沸点升高:(条件:溶质不挥发)
ΔTb?kbbBkb?R(Tb)MAΔvapHm,A0*2
RT④ 渗透压: ΠV?n B
18. 逸度与逸度因子
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气体B的逸度pB,是在温度T﹑总压力p总下,满足关系式:
μB(g)?μB(g)?RTln(0~pBp0~)
的物理量,它具有压力单位。其计算式为:
pB?pBexp{?[0~p
VB(g)1?]dp}RTp总
逸度因子(即逸度系数)为气体B的逸度与其分压力之比:
?B?pBpB~
理想气体逸度因子恒等于1 。
19. 逸度因子的计算与普遍化逸度因子图
pln?B??[0VB(g)RT?1p]dp
用Vm = ZRT / p 代VB,(Z为压缩因子)有:
prln?B??(Z?1)0dprpr
不同气体,在相同对比温度Tr﹑对比压力pr 下,有大致相同的压缩因子Z,因而有大致相同的逸度因子?。
20. 路易斯-兰德尔逸度规则
混合气体中组分B的逸度因子等于该组分B在该混合气体温度及总压下单独存在时的逸度因子。
pB??pB??Bp总yB??p总yB?p总yB~*B~
适用条件:由几种纯真实气体在恒温恒压下形成混合物时,系统总体积不变。即体积有加和性。
21. 活度与活度因子
对真实液态混合物中溶剂:
μB(l)?μB(l)?RTlnaB?μB(l)?RTlnxBfB** ,且有:limfB?1,其中aB为组分B的活度,fB
xB?1为组分B的活度因子。
若B挥发,而在与溶液平衡的气相中B的分压为pB,则有
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fa?BBBp?Bxp*Bx ,且 aB?BpBpB*
对温度T压力p下,真实溶液中溶质B的化学势,有:
μB(溶质)?μ(溶质)?RTln(0BγBbBb0p)??VB(溶质)dp
?p0其中,γB?aB/??bB??为B的活度因子,且 0b??lim?bBB?0 γB?1 。
00当p与p相差不大时,μB(溶质)?μB(溶质)?RTlnaB,对于挥发性溶质,其在气相中分压为:
pB?γkbbB,则aB?pBkb,γB?pBkbbB。
第五章 化学平衡 主要公式及其适用条件
1. 化学反应亲和势的定义
A???rGm
A代表在恒温、恒压和W'?0的条件下反应的推动力,A >0反应能自动进行;A=0处于平衡态;A< 0反应不能自动进行。 2.
摩尔反应吉布斯函数与反应进度的关系
??G???T,p???B?B??rGmB
式中的??G???T,p 表示在T,p及组成一定的条件下,反应系统的吉布斯函数随反应进度的变化率,称为摩尔反应吉布斯函数变。 3.
化学反应的等温方程
θ J?rGm??rGm?RTlnpθ?式中 ?rGmθ??B?B ,称为标准摩尔反应吉布斯函数变;Jp???pBp? ,称为反应的压力商,
θ?BB其单位为1。此式适用理想气体或低压下真实气体,,在T,p及组成一定,反应进度为1 mol时的吉
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