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物理化学主要公式及使用条件(免费) 

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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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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
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