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,
