物理化学核心教程(第二版).doc
本资源摘要信息来自物理化学核心教程(第二版).doc,涵盖了多组分系统热力学、化学势、偏摩尔量、Roult 定律、Henry 定律、稀溶液依数性、化学势、溶液化学势、渗透压、理想溶液、液态混合物等知识点。
多组分系统热力学
在多组分系统中,物质的量也成为系统的变量,当某物质的量发生改变时,也会引起系统的容量性质的改变。这时才引入了偏摩尔量的概念。系统总的容量性质要用偏摩尔量的加和公式计算,而不能用纯的物质的摩尔量乘以物质的量来计算。
化学势
化学势的广义定义是:保持某热力学函数的两个特征变量和除 B 以外的其他组分不变时,该热力学函数对 B 物质的量求偏微分。通常所说的化学势是指它的狭意定义,即偏摩尔 Gibbs 自由能,即在等温、等压下,保持除 B 以外的其它物质组成不变时,Gibbs 自由能随 B 物质的量的改变的变化率称为化学势。
偏摩尔量
偏摩尔量是指,在等温、等压条件下,保持除 B 以外的其余组分不变,系统的广度性质 X 随组分 B 的物质的量的变化率,称为物质 B 的某种广度性质 X 的偏摩尔量,用表示。
Roult 定律和 Henry 定律
Roult 定律的表示式为:,式中为纯溶剂的蒸气压,为溶液中溶剂的蒸气压,为溶剂的摩尔分数。适用条件为:定温、稀溶液、非挥发性溶质,后来推广到液态混合物。
Henry 定律的表示式为:,式中,和分别是物质 B 用不同浓度表示时的 Henry 系数,Henry 系数与温度、压力、溶质和溶剂的性质有关。适用条件为:定温、稀溶液、气体溶质,溶解分子在气相和液相有一样的分子状态。
稀溶液依数性
稀溶液依数性是指在溶剂的种类和数量固定后,这些性质只取决于所含溶质粒子的数目,而与溶质的本性无关。稀溶液中由于溶剂的蒸气压降低,因而导致如下依数性质:〔1〕凝固点下降;〔2〕沸点升高;〔3〕渗透压。
化学势和溶液
化学势是某组分的偏摩尔 Gibbs 自由能。溶液中可以分为溶剂的化学势或溶质的化学势,而没有整个溶液的化学势。
理想溶液
二组分理想溶液的总蒸气压,一定大于任一组分的蒸气分压,因为二组分理想溶液的总蒸气压等于两个组分的蒸气压之和。
液态混合物
液态物质混合时,假设形成液态混合物,这时有哪些主要的混合性质?混合时体积不变,总体积等于各个纯液态物质体积的加和;焓值不变;混合熵增加;混合 Gibbs 自由能下降。
实践应用
农田中施肥太浓时植物会被烧死。盐碱地的农作物长势不良,甚至枯萎,这是由于在庄稼的细胞和土壤中的化学势不等,发生渗透造成的。当土壤中肥料或盐类的浓度大于植物细胞的浓度时,在植物细胞中的化学势比在土壤中的要高,水就要通过细胞壁向土壤中渗透,所以植物就会枯萎,甚至烧死。