中国科学技术大学物理化学考研笔记(7)

中国科学技术大学 /2007-11-15

    n O2的 Qv = 2239 K, I2的 Qv = 307 K,问什么温度时两者有相同的热容?(不考虑电子的贡献)

    n [答]

    n 若平动和转动能经典处理,不考虑O2的电子激发态,这样两者CV的不同只是振动引起,选振动基态为能量零点时,

    UV,m = Lhn/[exp(Qr/T)-1]

    n CV,m(v)=(UV,m/T)V,N =R(Qv/T)2exp(Qv/T) / [exp(Qv/T)-1]2

    n 由于两者Qv不同,故不可能在某一个T有相同的CV,m(v)。但当 T® ¥, exp(Qv/T)≈1 +Qv/ T 时, CV,m(v) ® R , 即温度很高时两者有相同的

    第四章 溶 液

    §1、拉乌尔(Raoult)定律

    PA = PA°×xA (稀溶液)

    §2、亨利定律

    P1 = kx ×x1 (稀溶液)

    P1 = km×m1 (稀溶液)

    P1 = kc× c1 (稀溶液)

    §3、理想溶液

    P i = Pi° xi (i:溶剂和溶质)

    m i ( T ) = mi*( T ) + RT ln xi

    mi*( T )为纯液体 i 的化学位。

    例:在298K时,将1mol纯苯转移到苯的摩尔分数为0.2的大量苯和甲苯的理想溶液中去,计算此过程的 DG。

    理想溶液的通性:

    DmixV = 0

    DmixH = 0 (显然DmixU = 0)

    二、沸点升高

    三、渗透压

    范霍夫公式也可表为:

    §5、非理想溶液活度的求算

    二、凝固点下降法(溶剂活度):

    稀溶液或理想溶液中溶剂:

    五、分配定律 — 溶质在两互不相溶的液相中的分配

    分配定律:

    n 在定温定压下,若组分i溶于两个同时存在的互不相溶的液体 中(并构成稀溶液), 则组分i在两相中的浓度之比为一常数。

    适用范围:

    ①仅能适用于在溶剂中分子形态相同的部分的浓度比。

    (若有缔合或离解现象,要扣除。)

    ②利用分配定律可以计算有关萃取的问题(分析化学)。

    2003年考研题

    n 例1

    n 证明:当A,B两组分混合形成1 mol理想液体混合物时,A、B 各为0.5 mol, 此时ΔmixG 最小。

    n [答]

    n ΔmixG = RT [x1lnx1+ (1-x1)ln(1-x1)]

    n (dΔmixG/dx1)T,p = 0 时有最小值

    n 即 (dΔmixG/dx1)T,p = RT [ 1 + lnx1- 1 - ln(1-x1)]

    n = RT [ lnx1- ln(1-x1)] = 0

    n lnx1= ln(1-x1) , x1= 1 - x1 , x1= 0.5

    n 例2

    n 在333.15 K,水(A)和有机物( 混合形成两个液层。A层中,含有机物物质的质量分数为xB= 0.17。B层中含水的质量分数为xA= 0.045。视两层均为理想溶液。求此混合体系的气相总压及气相组成。已知333.15 K时,=19.97 kPa , = 40.00 kPa , 有机物的摩尔质量为MB = 80 g×mol-1,水的摩尔质量为MA=18 g×mo

    第二章 第五章 相律和多相平衡

    组分数(C)= 物种数(S)-独立化学平衡数(R)-同一相中独立的浓度关系(R¢)

    注意:

    ①这种物质之间的浓度关系的限制条件 R¢只有在同一相中方能应用,不同相中不存在此种限制条件。

    n 例如:CaCO3的分解体系,虽然有 nCaO = nCO2 ,但因 CaO(s)和 CO2(g)不是同一相, 所以不能作为特殊的浓度制约关系。

    ②需要指出的是,有时由于考虑问题的角度不同,体系物种数(S)的确定可能不同,但组分数不会改变。

    一、相律

    f = C-f + n

    n 在不考虑重力场、电场等因素,只考虑温度和压力因素的 影响下,平衡体系的相律为:

    f = C-f + 2

    n 式中:f 体系的自由度数;

    C 独立组分数;

    f 相数;

    2:温度和压力两个变量。

    例1.说明下列平衡体系的自由度

    (1) 25°C和1atm下,固体NaCl与其水溶液成平衡。

    答:C = 2,f = 2(固相、溶液相),

    f ** = C-f + 0 = 2 - 2 + 0 = 0,

    即一定温度、压力下,NaCl在水中的饱和溶液浓度为定值。

    若问25°C、1atm下NaCl水溶液的自由度?

    则 f =1,f ** = C-f + 0 = 2-1=1,

    即一定温度、压力下,NaCl溶液的浓度在一定范围内可变化。

    (2)I2(s)与 I2(g)成平衡:

    答: C =1,f = 2,f = C-f + 2 =1-2 + 2 =1,


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    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19