● 组元i的浓度必须用摩尔分数。 而亨利定律:
● 是描述溶质组元
i
在液相中浓度与其在气相中的蒸气压的线性关系;在
Xi???0或%i???0时,在定义域0?Xi?X'i或0?%i?%i'成立;
● 线性关系的斜率是从服从亨利定律的线性关系延长到Xi?1的蒸气压(当浓度用摩尔分数,实际上是假想纯溶质
i的蒸气压)或从服从亨利定律
的线性关系延长到%i?1的蒸气压(当浓度用质量百分浓度,实际上是假想%i的蒸气压);
● 组元i的浓度可以用摩尔分数,也可以用质量百分浓度。
拉乌尔定律与亨利定律在以下方面有联系:
●当溶液是理想溶液时,拉乌尔定律的斜率和亨利定律的斜率相等;
●拉乌尔定律与亨利定律都有共同的形式:Pi?kiXi
-------拉乌尔定律或亨利定律第一种表达式(实验式)
'当0?Xi?Xi时,ki?kH,i,i服从亨利定律;
当Xi?Xi?1时,ki?pi,i服从拉乌尔定律。
\?理由:
事实上,组元i由液态中的组元变为气态,是一个物理过程, ?i??i?g? 当过程达平衡且服从拉乌尔定律或亨利定律时,有 ki?pi -----拉乌尔定律或亨利定律第二种表达式(平衡式) Xi 另外,其共同的形式还可以表达为: Xi?pi-------拉乌尔定律或亨利定律第三种表达式(标准态式) ki ki是以下三个特殊状态的值,如下图,代表着三个标准态:
当i服从拉乌尔定律时,Xi?1(i为纯物质),ki?pi(纯物质蒸气压),ki表示纯物质标准态;
当服从亨利定律时(选择摩尔分数Xi),Xi?1(i为纯物质),ki?kH,i(假想纯物质
?蒸气压),ki表示假想纯物质标准态;
当服从亨利定律时(选择质量百分浓度%i),%i?1(i的质量百分数为1),ki?k%,i( i的质量百分数为1时的假想蒸气压),ki表示假想i的质量百分数为1时的标准态;
3)重点掌握活度的三种定义
对组元i的浓度在Xi?Xi?Xi区间,组元既不服从拉乌尔定律,也不服从亨利定律,用这二定律线性关系的形式描述溶液中组元i的浓度与其在气相中的蒸气压的关系,对拉乌尔定律和亨利定律的浓度项进行修正。
拉乌尔定律修正为:Pi?Pi??xi??i??Pi?aR,i
??'\亨利定律修正为:Pi?kH,ifH,i?xi?kH,i?aH,i 或
??Pi?k%,i??f%,i??%i???k%,i?a%,i
或者,由拉乌尔定律及亨利定律的第三种表达式Xi?三种标准态活度的定义
当组元以纯物质为标准态,对Xi进行修正,pi kipi?Xi?i?aR,i ?pi当组元以假想纯物质为标准态,对Xi进行修正,pi?Xif'i?aH,i kH,i当组元以假想的质量百分浓度%i为1做标准态时,对%i进行修正,pi?%i?fi?a%,i k%,iaR,i-拉乌尔活度或纯物质标准态的活度;?i-拉乌尔活度系数;
aH,i及a%,i-亨利活度或假想纯物质标准态及假想质量百分浓度等于1为标准态的活
度;fH,i及f%,i-亨利活度系数
4)重点掌握不同标准态活度及活度系数之间的关系
活度之间关系:
aR,iaH,iaR,ia%,iaR,i与aH,i之间关系 PikH,iPi??????i? PiPikH,i?xi???i?
aR,i与a%,i之间关系 aH,i与a%,i关系 aH,ia%i,PikHi,k%??i,?xi? PikHi,k%,i活度系数之间关系
?i与fH,i之间关系
由
aR,iaH,i??i?得
?ixifH,ixi??i? 所以
?i??i?fH,i
注:该关系式在全浓度范围内都成立,没有限制条件。
?i与f%,i的关系
由
aR,ia%,i?xi??i? 得出
?i??ixif%,i????%i? (一般关系)
xi四个推论
(1)当?%i??0时,?i??if%,i。
??(2)?%i??0且服从亨利定律f%,i?1,所以,?i??i
(3)当?%i??100时,xi?1可得?i?100?ixif%,i
??(4)?%i??100,且服从拉乌尔定律?i?1。所以,f%,i?1 ??100xi?if%,i与fH,i之间关系
由
aH,ia%,i?xi?
得
fH,ixif%,i?%i??xi?
fH,i?xi???%i?xif%, i (一般关系)
四个推论:
(1)当?%i??0,得fH,i?f%,i (注不一定等于1)
(2)当?%i??0,且服从于亨利定律,得fH,i?f%,i?1 (3)当?%i??100,(xi?0)得fH,i?100xif%,i
? (4) 当?%i??100,(xi?0)且服从拉乌尔定律,由于f%,i?1 ??100xi?i得fH,i?1?i?
5)了解?i?的物理意义
活度系数与活度之间的换算 1)?i??KH,iPi?(两种标准态蒸汽压之比)
2)?i??aR,iaH,i(两种活度之比)
3)?i???if%,i (?%i??0)
两种活度系数之比
(0<[%i]<100)
?i???ifH,i在特殊区域内活度系数的表达
?1)当?%i??0时,且服从亨利定律fH,i?1或f%,i?1,?i??i。
2)当?%i??100,且服从拉乌尔定律?i?1。所以,f%,i?3).溶液对理想溶液的偏差
?? i
11f?, H,i???100xi?i?i>1 溶液对理想溶液正偏差
<1 溶液对理想溶液负偏差
=1 理想溶液
6)重点掌握标准溶解吉布斯自由能?solG?的定义,特别是
???对标准溶解过程 i??i? ?solGi??i??i
?i?-纯组元i的化学势;?i?-组元i在溶液中的标准化学势(i在溶液中的标准态有三
种)。
特别是溶液中的?i?标准态为1%溶液标准态时 i??i?%
根据等温方程式
?solG???RTlna%,iaR,i?RTlnaR,ia%,i?RTlnAr1100Ari?i?
7)重点掌握计算多元系溶液中活度系数的Wagner模型
在等温、等压下,对Fe-2-3-?体系,认为多元系组元2的活度系数f2取对数后是各组元的浓度?%2?,?%3?,?的函数,将其在浓度为零附近展开
lgf2??lgf2?lgf2?lgf2?%2???%3?????%n?
??%2???%3???%n?
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